燃机电厂天然气泄漏检测技术研究

发表时间:2021/4/2   来源:《中国电业》2020年第31期   作者: 叶忠卫
[导读] 管道输送是天然气传输的主要方式之一,如何确保其安全输送燃气是各大企业共同难题
        叶忠卫
        浙江浙能镇海发电有限责任公司  浙江宁波  315000  
        摘要:管道输送是天然气传输的主要方式之一,如何确保其安全输送燃气是各大企业共同难题。由于天然气管道材质特殊,运行环境独特,所以常常会受到外部因素影响而发生泄漏,不仅给企业造成了较大损失,同时也为用户带来了不便。因此,检漏技术的应用能够有效防止天然气发生泄露。本文就重点对燃机电厂天然气泄漏检测技术进行详细介绍,分析技术特点。
        关键词:天然气;燃气泄漏;检测技术
        天然气需求量的增加推动了管道建设,管道输送也是目前最为可靠的天然气输送方式,随着大量投入使用,虽然给居民带来了便利,同时也容易发生天然气泄漏事故。天然气易燃易爆,受到外部因素影响或者输送距离过长容易使管道发生变形而出现泄漏事故。一旦发生泄漏,将会造成巨大的经济损失,所以如何更好应用检测技术成为当下讨论热门。
        一、燃机电厂针对不同设备采用的检测技术
        (一)燃机本体天然气泄漏检测
        燃机本体与天然气控制阀都统一集中在燃机罩壳中,内部结构复杂,在罩壳周围布置了数个通风管,目的是为了让罩壳保持空气流通。在罩壳外围每个出风口都装有可燃气体检测装置,在天然气泄漏时,能够实时检测出天然气具体含量。当可燃气体泄漏接近天然气爆炸的最低范围时,检测器将会发出报警,若发现可燃气体泄漏严重超标,燃机会自动跳闸,防止爆炸事故出现。
        (二)燃机排期段和余热锅炉内的天然气泄漏检测
        部分燃机只在排气段设置可燃气体检测装置,当可燃气体泄漏量接近爆炸最低标准时,检测器将会自动发出报警,并且在燃机下次启动前,会启动鼓风机进行吹扫,目的在于让检测装置报警复位,才能进行点火[1]。通过实践发现,若安装一个可燃气体检测装置,检测准确度误差较大,仍然存在发生气体爆炸的风险。所以很多燃机在启动时,为了再次防止出现天然气泄漏情况,往往会强制吹扫550S,虽然一定程度降低了泄漏情况,但是会消耗大量资源。通过研究人员不断改革之后,在排气段新增了三个检测装置,提高了报警器的准确性。若出现天然气泄漏事件,燃机在启动时将吹扫550s;倘若装置未出现报警情况,燃机在启动时将会减少吹扫时间,节约了经济成本。
        (三)电厂主厂房天然气泄漏检测
        在电厂主厂房附近都安装了数十个报警装置,当出现天然气泄漏时,仪器会自动报警。许多企业为了节约经济成本,将多种可燃气体检测装置合并在一起,当仪器检测到可燃气体超标时,会自动进行报警,消防系统在接收信息后,能够准确定位报警位置。
        (四)天然气安全阀误动和排空阀泄漏引起的天然气泄漏检测
        根据燃气电厂需求,天然气管道上含有大量的安全阀,根据有关数据统计安全阀时常出现误动或者内漏的情况。设计师并未考虑到这点,所以很难检测到天然气泄漏的情况[2]。根据多年相关经验,将安全阀与排空阀集中在一起,并在排空管加装检测设置,能够有效检测到天然气泄漏情况。当出现天然气泄漏时,电厂dcs系统能够及时接收信号,若天然气泄漏含量过高,工作人员能够根据报警定位及时赶到现场进行检查。
        (五)天然气长距离管道的泄漏检测
        由于近年来我国天然气行业发展较快,我国长距离管道检测技术起步较晚,所以技术存在一定滞后。由于管道距离过长,无法使用在线系统进行检测。为了解决这一情况,天然气公司通过加装流量计来检测管道是否出现泄露。加装流量计还能及时发现安全阀误动导致大量天然气泄漏等情况,为企业节约了大量经济成本。天然气输送过程中,流量计能检测流动数据,若天然气流量超过平均值时,系统会判定为天然气泄露并发出警报。


        (六)调压站管道的天然气泄漏检测
        调压站管道检测天然气是否泄漏主要是观察流量计数据得到,若流量计数据过高时,则能判断天然气发生泄漏。为了减少误差,通常调压站管道周围会安装大量的可燃气体报警器,确保能在第一时间检测出天然气泄漏情况[3]。
        二、燃机电厂现场手动检测天然气泄漏技术
        (一)红外线成像法
        当天然气发生泄漏时,管道周围的环境将会发生变化,空气中的湿度和土壤温度会随着气体泄漏量的增加而增加。利用红外线成像法,在管道周围安装红外线摇杆装置能够详细记录输气过程中管道周围的地热辐射效应,当温度过高时,就代表天然气管道发生泄漏。这种方法精确度较高,工作人员能够通过红外线报警装置准确定位泄漏地点,这一方法唯一的缺点在于当管道埋设较深时会影响检测数据。工作人员在检测过程中,利用红外线成像仪能够准确定位泄漏点,便于及时维修。
        (二)泡沫检测法
        泡沫检测法也是手动检测天然气泄漏常见的一种检测技术,这一方法工作原理比较单一。定量的洗洁精加水稀释过后,让其达到起泡效果,工作人员将稀释的溶液均匀涂抹在管道上,若管道表面出现气泡生成,就能判断管道发生天然气泄漏。这一方法对轻微天然气泄漏效果不明显,并且只适用于小范围内管道检修。对于长距离输送天然气管道检测并不适用,会消耗大量人力物力,增加企业成本开支。
        (三)人工操作无人机巡检法
        随着科技的不断发展,无人机技术也开始应用在天然气泄漏检测中,并取得了一定效果。近年来自动检测技术有了较大提升,但是人工检查依然具有重要作用。无人机灵活性较强,检测速度较快,能够及时发现燃机电厂天然气泄漏情况。工作人员通过操作无人机,能够检测人工无法抵达的地点,大大降低了人工成本。
        (四)天然气管道定期做严密性试验检测法
        燃机电厂内掉发机组通常是两班倒工作形式,所以有充足时间进行停机检修。燃气电厂需要定期开展严密性试验检测,确保天然气管道运行安全。根据相关规定,进行严密性试验,检测应该超过24小时,并且每小时需要记录实验数据,检测修正压力,当修正压力低于133Pa时,则证明管道合格。
        (五)手持式可燃气体探测仪检测法
        在企业日常检修时,工作人员利用手持式可燃性气体检测仪来检测泄露情况。这一方法工作效率较低,并且容易受到外界因素影响。在阴雨天由于空气中湿度较大,所以容易影响检测数据,或者天然气管道出现轻微泄漏时,这一方法无法有效进行检测。在实际检测过程中往往是手动加自动两种检测方法,确保检测准确性。
        结束语
        燃气泄漏是燃机电厂天然气输送过程中主要的安全隐患,为了防止这一现象发生,企业需要引进先进检测技术,提高检测效率。通过设备检测以及人工检测,能够提高检测准确率,帮助企业减少不必要损失,提升整体经济效益。电厂企业应该始终把安全放在第一位,定期检查天然气管道的严密性,对容易老化的部件及时进行更换,提高员工的专业素养,全力保障燃机电厂安全。
        参考文献:
        [1]宁波, 姜建. 燃机电厂天然气泄漏检测技术研究[J]. 工程建设与设计, 2020, No.430(08):65-66.
        [2]梁天杰, 吴昌兵, 张伟,等. 燃机电厂重大突发事件情景构建研究与应用[J]. 电力安全技术, 2019, v.21;No.282(10):41-44.
        [3]杨文国. 城市燃气泄漏检测新方法及其应用研究[J]. 城镇建设, 2019, 000(011):291.
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