選擇性地指示煤氣泄漏的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的精確地指示地下氣體管道中的泄漏的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在全世界的規(guī)定中都要求對煤氣管網(wǎng)進(jìn)行定期的勘查，以便查出未知的泄漏。這樣做的原因主要是保護(hù)公共場合免于遭受在建筑物和其他封閉空間中聚集的煤氣所導(dǎo)致的火災(zāi)和爆炸。這類泄漏勘查傳統(tǒng)上是通過在位于輸送煤氣的管道上方的地表之上移動探測器來進(jìn)行，所述探測器對煤氣的主要成分中的一種成分是敏感的。
[0003]如果在地下煤氣管線中檢測到泄漏，泄漏的位置必須被精確地指示出來，以便將挖掘工作減少到最低限度。這對于修理工人而言長期存在著許多難題。雖然煤氣管線本身通常能被定位，但是土壤經(jīng)常已經(jīng)被煤氣滲透至飽和狀態(tài)，這就導(dǎo)致很難精確地指出實際的泄漏位置。這樣，對于包括有鋪好的道路的較大的地表區(qū)域而言，需要進(jìn)行挖掘以精確定位泄漏位置的情況并不罕見一一這種情況可能是成本高昂的、費時的、并且存在潛在危險的。
[0004]最常見的用于具有硬質(zhì)涂層的表面的精確指示過程一般是下面這樣的:
[0005]在檢測到煤氣泄漏的地區(qū)，在其硬質(zhì)覆蓋層中鉆出深度為I到2米的探孔。所述探孔的鉆穿位置正好處在可能發(fā)生泄漏的管道的上方，并沿著所述管道的路徑排布。
[0006]所述探孔在一段時間內(nèi)被保持通風(fēng)狀態(tài)。被稱為“嗅探器”的探測器被放置在探孔中，利用所述探測器來測量從探孔中涌出的煤氣的濃度。
[0007]圍繞著顯示出最高煤氣濃度的一個或多個探孔鉆出更多的間距更近的探孔，直到工作人員感覺探測精度令人滿意，或者已經(jīng)不能達(dá)到更高的探測精度。
[0008]形成所述探孔的原因主要有兩個:
[0009]降低土地和地表的環(huán)境對具有最高煤氣濃度的位置的影響，這些影響會導(dǎo)致具有最高煤氣濃度的位置出現(xiàn)在別處而不是正好出現(xiàn)在實際泄漏位置的上方；以及允許煤氣從土壤中排出，使得煤氣濃度的大小處于穩(wěn)定的范圍內(nèi)，從而提高指示的精確度。為了使煤氣濃度達(dá)到處于穩(wěn)定范圍內(nèi)的狀態(tài)，將所述探孔部署在下方通往泄漏的管道的大部分或全部路徑上是非常重要的。所述探孔必須足夠大，以便允許積聚的煤氣獲得適當(dāng)?shù)牧魍?，也是很重要的條件。
[0010]鉆出探孔的工序需要特殊的設(shè)備，例如鉆孔機以及鉆頭的動力源。所述動力源通常是壓縮空氣動力裝置或者電力發(fā)動機。無論采用這兩類動力源的哪一類，都會增加整體操作的復(fù)雜性。
[0011]除了時間和精力的花費之外，上述方法還涉及兩個嚴(yán)重的風(fēng)險:
[0012]當(dāng)進(jìn)行鉆孔時，大量的煤氣被釋放出來，存在著可能被在鉆孔過程中形成的或者由其他某些點火源造成的火花點燃的風(fēng)險；而且管道可能被鉆頭損壞，這會造成更大程度的泄漏，具有相關(guān)的火災(zāi)和爆炸的危險。
[0013]現(xiàn)有的方法很耗費時間，而且并不像所預(yù)期的那樣準(zhǔn)確。其準(zhǔn)確度有限的主要原因是，泄漏通常早已意味著煤氣已經(jīng)有時間散布到相當(dāng)多的支路中去。通常地，在沿著管道路徑鋪開5到20米的區(qū)域內(nèi)都可以檢測到煤氣。煤氣也經(jīng)常會在相當(dāng)多的更大區(qū)域中被檢測到，并且煤氣不是直接在管道上方被檢測到，而是在位于馬路或人行道邊緣、或者沿著路牙設(shè)置的管道旁邊被檢測到的情況也是常有的。這也意味著，對于一處泄漏，發(fā)現(xiàn)多于一處檢測到煤氣的區(qū)域的情況也是相當(dāng)普遍的。
[0014]使用探孔工藝的傳統(tǒng)精度為+/-2米，但是兩處或更多探孔都顯示出煤氣的峰值濃度，迫使工作人員在錯誤的位置進(jìn)行挖掘，或者因為可能實現(xiàn)更加準(zhǔn)確的指示而挖掘多于必要數(shù)量的位置，這些情況是很普遍的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的用于精確指示埋管式煤氣管道中的泄漏的方法，其手段是在執(zhí)行指示操作之前立刻將示蹤氣體注入管道。
[0016]上述目的是根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分實現(xiàn)的。
[0017]通過將比空氣輕的示蹤氣體注入發(fā)生泄漏的管道，并為其配置具有針對性的敏感的探測器，對泄漏的指示將變得明顯更加準(zhǔn)確，并且相當(dāng)程度上更加容易執(zhí)行，因為在指示工作開始之前，所述示蹤氣體將不會有時間在地下廣泛地擴散。
[0018]上述效果是通過以下現(xiàn)象實現(xiàn)的:
[0019]當(dāng)泄漏就發(fā)生在最近的時期內(nèi)(例如進(jìn)行指示之前的數(shù)小時內(nèi))時，加入的所述示蹤氣體的擴散是極少的。例如氫氣可以很容易地上升到地表并穿透大多數(shù)地表覆蓋層，而不需要鉆出探孔。
[0020]供使用的兩種性能最好的示蹤氣體是氫氣和氦氣。對于這兩種氣體都有選擇性的探測器。但是氦氣的增加將會減少煤氣的能量含量，從而影響使用煤氣的設(shè)備的效率。
[0021]通過選擇氫氣，對煤氣的影響將會變得極小，并且市場上也有合適的選擇性探測器。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方法需要使用具有較高的選擇性的探測器，這種探測器對添加的示蹤氣體的反應(yīng)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于對管道內(nèi)原有的氣體的反應(yīng)。優(yōu)選地，所述選擇性因素應(yīng)該達(dá)到若干個數(shù)量級，以使所述方法得到最優(yōu)化的應(yīng)用。具有這種質(zhì)量的探測器可以是瑞典的INFICON AB公司制造和銷售的。這種探測器對氫氣的選擇性比對甲烷的選擇性高出5個以上的數(shù)量級。
[0023]此外，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的時候，對于鉆出探孔的需求將會被大大地減少。
[0024]所述方法還需要到達(dá)合適的注入點，所述注入點是可能被用來將示蹤氣體連接到并注入管道中的點。
【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的一個實施方式被參考附圖來進(jìn)行描述。
[0026]圖1示出了在僅適用示蹤氣體的情況下執(zhí)行本發(fā)明的方法的布置示意圖；
[0027]圖2示出了地表的示蹤氣體的濃度分布；
[0028]圖3示出了圖1中的布置在僅使用煤氣而不使用示蹤氣體時的示意圖；
[0029]圖4不出了地表的煤氣的濃度分布的大??；
[0030]圖5示出了本發(fā)明的根據(jù)圖1的布置在同時使用煤氣和示蹤氣體時的示意圖；以及
[0031]圖6不出了地表的煤氣和不蹤氣體的濃度分布。
【具體實施方式】
[0032]圖1示出了位于地面16的表面14下方的煤氣管道12。像圖中這樣，管道12完全被地