Обнаружение утечек природного газа при помощи ДЛС-Пергам / Лазерный детектор утечек метана

Газоанализатор родос 05/1

Газоанализатор РОДОС 05/1 изготавливает ООО НПФ «Родос» (г. Ульяновск). В отличие от индикатора ИТ-М Микро, прибор позволяет не только обнаружить утечки природного газа, но и определить загазованность в помещении. Прибор имеет микронасос, который производит принудительный забор проб.

• – в виде цифровых показаний в объемных долях, выраженных в процентах – при определении концентрации газа в воздухе;
• – количеством вертикальных полос (от 1 до 6), сопровождаемых звуковыми сигналами изменяющейся тональности – при поиске утечек газа.

Технические характеристики газоанализатора РОДОС 05/1 приведены в таблице 1

Таблица1

Верхняя панель газоанализатора РОДОС 05/1 изображена на рисунке 2. Слева ввернут штуцер 1, к которому присоединяется трубка зонда для забора проб. Справа расположены кнопка 5 для включения и выключения прибора (В), кнопка 3 для задания режима работы и калибровки (Р), светодиод 4 предупредительной сигнализации. По центру имеется цифровой индикатор 2.

Рис. 2. Верхняя панель газоанализатора РОДОС 05/1

Индикатор-течеискатель ит-м микро

Индикатор-течеискатель ИТ-М Микро изготавливается ФГУП «СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск). Прибор предназначен для обнаружения мест утечек горючего углеводородного газа. Принцип действия индикатора – термохимический. Контролируемая среда подается на датчик конвекционным способом, то есть ИТ-М Микро не имеет в конструкции насоса, который бы всасывал воздух и подавал его к датчику.

Индикатор относится к взрывозащищенному электрооборудованию группы II. Электрическое питание индикатора как правило осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением от 2,0 до 2,9 В. Индикатор определяет содержание природного газа в пределах от 0 до 2,0 %.

Рис.1 Индикатор ИТ-М Микро:

• 1 – крышка, закрывающая USB-разъем; 2 – пленочная клавиатура;
• 3 – графический дисплей;
• 4- индикаторы единичные сигнализации ПРЕВЫШЕНИЕ; 5-звуковой излучатель; 6 – кабель датчика; 7 – штанга датчика;
• 8 -термохиллический датчик с защитнылл колпачком

Индикатор ИТ-М Микро состоит из корпуса и выносного термохимического датчика – ТХД (рис. 1). Датчик присоединяется к корпусу кабелем. На передней панели расположен дисплей, клавиатура для управления режимами работы индикатора, красные индикаторы ПРЕВЫШЕНИЕ, звуковой излучатель. USB-разъем предназначен для заряда аккумулятора.

Какие они бывают

• Ручные приборы – простейшие абсорбционные устройства, которые работают по принципу поглощения паров газа реагентами.
• Автоматические приборы – устройства для непрерывного измерения конкретной характеристики газовой смеси или отдельных ее составляющих. Могут работать на основе химической реакции, физического анализа или физико-химических процессов. Такой газоанализатор, например, может определить объем или давление газа, концентрацию окиси углерода и другие параметры.

Контроль утечек метана лазерным методом

Прибор для дистанционного обнаружения утечек метана ДЛС-Пергам помогает предотвратить серьёзные аварии на магистральных газопроводах за счёт своевременного обследования территории с вертолёта или автомобиля.

Кроме того, имеются три основные причины, почему обнаружение утечек газа играет такую важную роль в контроле целостности трубопроводов. Вопрос безопасности даже не обсуждается. Любое происшествие моментально оборачивается миллионными убытками и наносит непоправимый урон репутации компании.

Благодаря “движению зеленых” и различным программам мониторинга выбросов парниковых газов, инициаторами которых выступили национальные и международные организации по охране окружающей среды, широкая общественность пристально наблюдает за газовой промышленностью и тем, насколько там соблюдаются экологические стандарты.

Финансовый ущерб из-за утечек является весьма существенным. Даже через утечку среднего размера газ уходит в таком объеме, который со временем принес бы значительный доход. Таким образом, очевидно, что время – или, скорее, периодичность контроля – играет немаловажную роль в программе обнаружения утечек и связанном с ней вопросе финансовой экономии.

«Найдите утечки и найдите их быстро!» – заявил недавно инженер по эксплуатации трубопроводов после презентации программ обнаружения утечек. По существу, это требование и определяет тематику данной статьи.

Назначение и принцип работы

Приборы используют с двумя целями – обнаружение утечек и анализ газов на предмет их характеристик. Например, течеискатель помогает предотвратить пожароопасную ситуацию. Он имеет датчик каталитического сжигания для обнаружения концентрации пропана или природного газа.

Исследовать концентрацию вредных веществ в выхлопных газах на производствах, в котельных и автомобилях помогают специальные детекторы. Например, детектор угарного газа поможет определить долю содержания оксида углерода в выхлопах на предприятиях химической, нефтяной и угольной промышленности.

Часто такие приборы используют работники МЧС и трудовой инспекции при проведении проверок. Многие модели имеют встроенную память для сохранения полученных данных и их последующей обработки. Газоанализатор радона помогает обнаружить места скопления этого опасного газа.

Обнаружение происходит путем подсчета заряженных частиц распада. Определить содержание паров ртути, галогенов и вредных органических соединений помогают ультрафиолетовые приборы. Магнитные в основном определяют концентрацию кислорода. Оптические измеряют оптическую плотность газовой смеси.

Общие требования.

• Приборы должны проходить метрологическую поверку в сроки указанные в паспорте изготовителя.
• техническое обслуживание и текущий ремонт Газоанализаторы и течеискатели, проводится в лаборатории в соответствии с требованиями завода изготовителя.
• необходимо не допускать попадания влаги и загрязнений в заборную трубку прибора.
• зарядку аккумуляторов производить только после сигнализации о разряде.
• в газоанализаторахпрежде всего используется термокаталитический датчик (ТК). Принцип его работы безусловно основан на реакции сгорания горючего газа на чувствительном элементе, то есть сопротивление которого возрастает-при увеличении концентрации газа, а появившийся эл. сигнал преобразуется в световую, цифровую, звуковую индикацию.
• в течеискателях используются полупроводниковые датчики. (ПП). Принцип их работы: основан на адсорбции горючего газа в поверхностном слое чувствительного элементе, в результате которой, его сопротивление уменьшается при увеличении концентрации природного газа, а появившийся электрический сигнал преобразуется в звуковую, световую, цифровую индикацию, (адсорбция-впитывание, поглащение).
• приборы изготавливаются во взрывозащищенном исполнении.

Особенности конструкции

Существуют стационарные и переносные газоанализаторы. Первые используются в лабораторных условиях для постоянных измерений проб на рабочем месте. Вторые компактны и работают на батарейках, поэтому применяются в любых местах, где необходимо исследовать пары газов или найти их утечку.

Простейшие приборы имеют систему оповещения в виде световой или звуковой индикации. Функциональны модели с дисплеем, на который выводятся полученные данные. Датчик, который реагирует на газ, может быть закреплен на корпусе прибора либо может быть выносным для работы в труднодоступных местах. Полезным дополнением станет подсветка экрана, если работать приходится при слабом освещении.

Преимущества длс перед традиционными методами и приборами

Практически все системы, основанные на лазерном методе обнаружения утечек метана, имеют встроенную сравнительную кювету. Эта сравнительная кювета используется для получения стабильного сигнала в реперном канале, а также для автоматического тестирования системы и проверки градуировки. Пользователи традиционных приборов сталкиваются со сложной процедурой ежедневной проверки для обеспечения нормальной работы оборудования. В некоторых странах в соответствии с нормативами такая проверка даже является обязательной. Помимо этой ежедневной проверки, большинство приборов требует ежегодной повторной калибровки.

Многопроходная ячейка ​

Срок службы встроенной сравнительной кюветы до шести лет, и она не требует ежегодной перекалибровки. Более того, она позволяет выполнять проверку системы автоматически каждый раз при ее включении. Обычно этот процесс выполняется в три этапа. На первом этапе подтверждается концентрация метана в сравнительной кювете. На втором этапе осуществляется автоматическая проверка прибора, а третий этап – это проверка калибровки. Только если все три этапа прошли успешно, то с системой можно работать. Эти возможности помогают снизить стоимость эксплуатации системы за счет времени, сэкономленного на проверке системы и, особенно, за счет отказа от ежегодной калибровки. В зависимости от месторасположения ближайшего сервис-центра, на калибровку может уйти, как правило, несколько недель, и она может составлять до 12% от стоимости оборудования.

При выполнении работ в режиме газоанализатора необходимо:

• – включить прибор кратковременным нажатием кнопки «В». Включение подтверждается световым и звуковым сигналом, надписью «Оп» на индикаторе;
• – убедиться, что уровень напряжения аккумуляторной батареи, определяемый прибором (надпись на табло «Н…»), составляет не менее 5,0 В (надпись на табло «Н 5.0»);
• – после отображения на индикаторе символов ?.? убедиться в работоспособности микронасоса, которая подтверждается изменением звучания насоса при кратковременном закрытии пальцем входного штуцера;
• – поднести прибор или трубку пробоотборного зонда к месту измерения;
• – зафиксировать на индикаторе установившееся значение концентрации метана;
• – если измеренное значение достигает установленного порога 0,5 % об. или превышает его, то срабатывает предупредительная сигнализация;
• – закончить измерения, нажав кнопку «В».

При выполнении работ в режиме индикатора необходимо:

• – включить прибор, последовательно нажав кнопки «Р» и «В» и отпустив их после появления надписи «Оп» на индикаторе, сопровождаемой двумя короткими звуковыми сигналами, при этом должен загореться светодиод 4;
• – на индикаторе появятся «малые» вертикальные полос, число которых последовательно возрастает до 6, а затем убывает до одной и появляется изображение ? – прибор вышел в режим течеискателя;
• – поднести проботборный зонд к месту измерения;
• – наличие и уровень утечки в процессе контроля будут отображаться на индикаторе 7 соответственно «большими» (III…) и «малыми» (ш …) вертикальными полосами в количестве от 1 до 6, сопровождаемыми прерывистыми звуковыми и световыми сигналами;
• – закончить измерения, нажав кнопку «В»

Основные характеристики: диапазон измерений концентрации Метана (CH4) от 0 до 3% от объема. Чувствительность в режиме течеискателя 0,0025% .При концентрации метана 0,5%-включается предупредительная сигнализация (световая и звуковая).В режиме поиска утечек, прибор имеет два под режима. 1-режим индикатора 0(большой ноль, чувствительность 0,1%. 2-режим течеискателя 0(малый 0,0025%). При индикации на приборе уровня заряда ниже 5 вольт,безусловно необходимо произвести зарядку прибора. При появление на экране надписи : Типа Е-1, прибор необходимо отправить в ремонт.

Приборы которые используются в наше время

81И (Газоанализатор “Родос” 03). 82И (Газоанализатор “Родос” 05). 83И (Газоанализатор “Родос” 05/01). 84И (Газоанализатор “Родос” 05/02). 85И (Газоанализатор “СГГ-4М-4” ). 86И (Эксплозиметр “ЭТХ-1”). 87И (Сигнализатор “СТХ-5А”). 88И (Газоанализатор “ФП 22”)

Применение и меры безопасности

Что касается применения этого оборудования с воздуха, то в целях безопасности необходимо учитывать такие факторы как низкая высота и скорость полёта. Очевидно, что чувствительность зависит, например, от таких условий как скорость ветра, расстояние и фон.

Современные бортовые лазерные системы обнаружения утечек метана позволяют выполнять облет на высоте 150 метров над трубопроводом со скоростью до 145 км/ч и добиваться превосходных результатов, даже при порывах ветра до 13 м/с. Эти параметры полета обеспечивают лётчику достаточный интервал времени, чтобы начать посадку на авторотации в случае отказа турбины.

Максимальная чувствительность достигается при высоте 75 метров и максимальной скорости ветра 8 м/с. Преимущество других методов контроля с воздуха заключается в том, что, благодаря им можно визуализировать утечку, а также обнаруживать другие газы. Количественное определение почти невозможно и требуется наличие особых погодных условий во время обследования, чтобы получить достаточную интенсивность излучения для функционирования этой технологии. Эти условия ограничивают коммерческую реализацию таких методик в полевых условиях.

«Можно применять этот метод и для многих других газов, если этот газ хорошо поглощает излучение определенного спектрального диапазона». // Борис Хорн

Принцип действия тхд

Принцип действия термохимического датчика ТХД основан на окислении горючего газа на поверхности катализатора, электрически нагреваемого до температуры от 450 до 550 °С. Окисление приводит к повышению температуры чувствительного элемента, которое пропорционально содержанию горючего газа.

ИТ-М Микро показывает увеличение или уменьшение содержания горючих газов относительно уровня, условно принятого за нулевой (уровень фона). После включения прибор проводит самотестирование. При наличии неисправности на дисплее отобразится соответствующее сообщение и сигнализация ОТКАЗ.

Если неисправностей нет – прибор переходит в режим индикации. Перед поиском утечек необходимо установить ФОН, который характеризуется отсутствием звукового сигнала, ступени в левой и правой части «диаграммы» на графическом дисплее не закрашены. Это свидетельствует об установке фона по текущему значению содержания горючих газов в точке расположения датчика.

Поиск утечек прежде всего необходимо производить, поднося датчик к местам возможных утечек газа – разъемным соединениям на газопроводе, арматуре, узлам и деталям в газоиспользующем оборудовании. При появлении индикации ВЫШЕ и закрашивании всех ступеней «диаграммы» необходимо подстроить уровень фона и перемещать датчик дальше в направлении увеличения концентрации.

Рекомендации по выбору

В первую очередь учитывайте тип исследуемых газов. Прибор может быть рассчитан на обнаружение всех горючих газов, таких как пропан, бутан, природный газ, либо он реагирует только на один вид газа: фреон, радон и др. Убедитесь в том, что правильно подобрали устройство по назначению – для поиска течей или для анализа выхлопов.