[发明专利]一种含氢天然气管道泄漏监测定位方法和系统

说明书

本发明涉及一种含氢天然气管道泄漏监测定位方法和系统，包括以下步骤：沿管道敷设至少两条检测管，当管道发生泄漏时，泄漏气体进入检测管中；间隔预设时间后，向其中一条检测管通入载气，检测管内的泄漏气体随载气进入第一监测站，第一监测站判断泄漏气体的浓度是否超过阈值范围，数据分析站计算管道中的泄漏位置；随后向另一条检测管通入载气，通过第二监测站判断载气中泄漏气体的浓度，并由数据分析站计算管道中的泄漏位置；根据第一次获得的和第二次获得的泄漏气体浓度、泄漏位置，获得最终的泄漏气体浓度和泄漏位置。其能够解决上述现有技术存在的问题，能够满足含氢天然气管道泄漏监测灵敏度高、定位精度准、漏报率低、误报率低的要求。

技术领域

本发明涉及一种含氢天然气管道泄漏监测定位方法和系统，属于气体管道泄漏监测技术领域。

背景技术

氢气是能源低碳清洁化发展的重要方向，氢气运输是氢能产业链的关键环节，将氢气直接掺入现有天然气管道，组成含氢天然气输送，这种方式为现阶段实现氢气大规模输送的最佳方式，目前国内外已有部分含氢天然气管道试运行。但由于氢气具有低密度、易扩散、易燃易爆等特性，且对金属材料具有劣化作用，因此氢气的存在增加了含氢天然气管道运输风险，一旦发生泄漏，将会造成巨大的人员伤亡和经济损失。含氢天然气管道技术仍处于研究及试运行阶段，为加快含氢天然气管道输送技术的快速发展，提高含氢天然气管道输送安全性及风险控制，可采用管道泄漏监测技术来实现对管道的安全运行监控，当管道发生微小泄漏时，能够及时报警，并定位泄漏点。为管道运营管理人员赢得宝贵的抢维修时间，避免泄漏事故的发生。

目前天然气管道泄漏监测使用较多的有次声波、光纤等多种技术手段，但这些监测方法属于借助声、光、热等间接检测法，受外界信号干扰容易造成误报，且对于微小泄漏检测灵敏度较低。鉴于含氢天然气管道输送介质的特殊性，发生泄漏后造成的事故后果远超天然气管道，因此含氢天然气管道对泄漏监测系统灵敏度、定位精度、误报率和漏报率都有更高的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种含氢天然气管道泄漏监测定位方法和系统，其能够解决上述现有技术存在的问题，能够满足含氢天然气管道泄漏监测灵敏度高、定位精度准、漏报率低、误报率低的要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种含氢天然气管道泄漏监测定位方法，包括以下步骤：沿含氢天然气管道敷设至少两条检测管，当含氢天然气管道发生泄漏时，泄漏气体进入检测管中；间隔预设时间后，向其中一条检测管通入载气，检测管内的泄漏气体随载气进入第一监测站，第一监测站判断泄漏气体的浓度是否超过阈值范围，并将监测站记录的泄漏检测时间等信息传输至数据分析站，数据分析站计算含氢天然气管道的泄漏位置；随后向另一条检测管通入载气，其内的泄漏气体随载气进入第二监测站，第二监测站判断泄漏气体的浓度是否超过的阈值范围，并将监测站记录的泄漏检测时间等信息传输至数据分析站，数据分析站计算含氢天然气管道的泄漏位置；根据第一次获得的和第二次获得的泄漏气体浓度、泄漏位置，获得最终的泄漏气体浓度和泄漏位置。

进一步，将第一次获得的和第二次获得的泄漏气体浓度、泄漏位置进行比较的方法为：若两次均检测到泄漏气体，则将两次获得的泄漏气体浓度和泄漏位置取平均值；若两次中一次检测到泄漏气体，另一次没有检测到泄漏气体，则对没有检测到泄漏气体的检测管进行重新检测，若仍然没有检测到泄漏气体则判断对应的检测管失效；若两次均未检测到泄漏气体，则含氢天然气管道没有泄漏。

进一步，判断失效的检测管的失效位置的方法为：在失效的检测管中的载气注入标定气体，使标定气体充满失效的检测管，失效的检测管的标定气体从失效位置泄漏至另一正常的检测管中，在正常的检测管中通入载气，其内的标定气体随载气一同进入第二监测站，并通过数据分析站对标定气体的泄漏位置进行定位，从而获得失效检测管的失效位置。

进一步，标定气体为除甲烷、氢气和载气以外的其他气体。

进一步，检测管敷设位置包括但不限于管道正上方、左侧方或右侧方中间位置，与管道的距离不超过50cm。