本發(fā)明屬于油氣田生產(chǎn)裝置，具體涉及一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀。

背景技術(shù)：

1、甲烷是天然氣與煤氣的主要成分，也是石油、石化生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品，廣泛存在于天然氣煤炭生產(chǎn)、煤炭化工、石油天然氣開(kāi)采、石油化工等行業(yè)，同時(shí)作為燃料廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)中。液化天然氣的工業(yè)化進(jìn)程給人類帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)和便利，然而，在天然氣開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)泄漏而未得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等重大事故。此外，甲烷無(wú)色無(wú)味，也是一種重要溫室氣體，每年大量甲烷從天然氣田泄漏到大氣，進(jìn)一步加劇了全球溫室效應(yīng)。

2、油氣田生產(chǎn)場(chǎng)站是甲烷泄漏量最大的系統(tǒng)，在油氣田生產(chǎn)場(chǎng)站中有天然氣井口站、天然氣集氣站、天然氣增壓站、天然氣清管站和天然氣凈化廠，各個(gè)不同類型的天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站都存在甲烷的泄漏。同時(shí)，在天然氣生產(chǎn)工藝的各個(gè)流程中存在許多的閥門(mén)、接頭、法蘭、閥芯、盲板、壓力表、計(jì)量裝置和加脂孔等容易發(fā)生甲烷泄漏的零部件。這些零部件是最容易發(fā)生甲烷泄漏的區(qū)域，但是目前的設(shè)備都不適用于靈活且高精度地對(duì)上述區(qū)域的甲烷濃度進(jìn)行檢測(cè)。主要存在問(wèn)題是現(xiàn)有的高精度甲烷檢測(cè)儀由于其體重和質(zhì)量都較大，無(wú)法深入到每個(gè)零部件單元進(jìn)行檢測(cè)，除此之外，現(xiàn)有的便攜式甲烷檢測(cè)儀的檢測(cè)精度不夠高，無(wú)法精準(zhǔn)地采集到低濃度的甲烷，從而導(dǎo)致無(wú)法科學(xué)地評(píng)估油氣田生產(chǎn)場(chǎng)站所泄漏的甲烷量。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，本發(fā)明設(shè)置的伸縮桿能夠深入到零部件進(jìn)行檢測(cè)，提高了檢測(cè)的精確度。

2、本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，包括外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有甲烷傳感器、電腦、報(bào)警器、電路板、計(jì)量閥和氣泵；

4、所述甲烷傳感器連接所述氣泵，所述氣泵通過(guò)采樣管連接有伸縮桿；

5、所述伸縮桿設(shè)置在所述外殼外；通過(guò)伸縮桿深入到零部件進(jìn)行檢測(cè)；

6、所述甲烷傳感器連接所述電腦，所述電腦連接所述電路板，所述電路板連接所述報(bào)警器。

7、進(jìn)一步地，所述甲烷傳感器包括光學(xué)檢測(cè)單元和信號(hào)采集模塊，所述光學(xué)檢測(cè)單元連接所述信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊連接所述電腦。

8、進(jìn)一步地，所述光學(xué)檢測(cè)單元包括氣室，所述氣室內(nèi)設(shè)置有反射鏡，在所述氣室的出口端設(shè)置有甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)、水蒸氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)和二氧化碳檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在所述氣室的入口端設(shè)置有紅外發(fā)射器。

9、進(jìn)一步地，所述甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第一波段探測(cè)器和第一波段濾光器；所述水蒸氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第二波段探測(cè)器和第二波段濾光器；第二所述二氧化碳檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第三波段探測(cè)器和第三波段濾光器；

10、所述紅外發(fā)射器發(fā)射的波段包括第一波段探測(cè)器探測(cè)的第一波段、第二波段探測(cè)器探測(cè)的第二波段和第三波段探測(cè)器探測(cè)的第三波段；

11、其中：第一波段的波長(zhǎng)>第二波段的波長(zhǎng)>第三波段的波長(zhǎng)。

12、進(jìn)一步地，位于所述氣室的入口端在所述氣室外設(shè)置有顆粒物過(guò)濾器。

13、進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器和示波器；所述甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別與所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器和示波器連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器和示波器均連接電腦。

14、進(jìn)一步地，所述報(bào)警儀還包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述濕度傳感器用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度并發(fā)送給所述電腦，所述溫度傳感器用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度并發(fā)送給所述電腦；所述電腦包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)公式，所述校準(zhǔn)公式為：

15、c校＝c0-crh(crh＝0.2778xrh2-0.2094xrh+0.5295)-ct

16、(ct＝0.1745xt2-0.1284xt+0.2238)；

17、其中：c校：校準(zhǔn)后的甲烷濃度，c0：甲烷傳感器檢測(cè)的甲烷濃度，crh：由于濕度影響而造成的甲烷濃度的變量，ct：由于溫度影響而造成的甲烷濃度的變量，xrh：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度，xt：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度。

18、進(jìn)一步地，所述報(bào)警儀還包括顯示屏，所述顯示屏連接所述電腦。

19、進(jìn)一步地，所述報(bào)警儀還包括鋰電池，所述鋰電池為所述甲烷傳感器、電腦、報(bào)警器、電路板和氣泵供電。

20、進(jìn)一步地，所述報(bào)警儀還包括飛鼠遙控鍵盤(pán)。

21、采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明包括如下優(yōu)點(diǎn)：

22、1、本發(fā)明設(shè)置的伸縮桿能夠深入到零部件進(jìn)行檢測(cè)，提高了檢測(cè)的精確度。

23、2、本發(fā)明將3個(gè)波段吸收光譜傳感器組合到一起，可以同時(shí)檢測(cè)二氧化碳、水蒸氣和甲烷。因?yàn)榧淄榈臋z測(cè)需要精確的傳感用于補(bǔ)償水蒸氣和甲烷之間的交叉靈敏度，從而允許漂移補(bǔ)償并消除甲烷測(cè)量的潛在偏移。與此同時(shí)，不同的溫室氣體對(duì)不同的紅外波段會(huì)產(chǎn)生不同的吸收率，從而使到達(dá)探測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度有所差異。與現(xiàn)有的ndir技術(shù)相比，本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)檢測(cè)二氧化碳、水蒸氣和甲烷三種溫室氣體，通過(guò)建立校準(zhǔn)模型從而避免不同溫室氣體之間的交叉靈敏度干擾，進(jìn)一步提高了甲烷檢測(cè)的精度。

技術(shù)特征：

1.一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，包括外殼(1)，所述外殼(1)內(nèi)設(shè)置有甲烷傳感器(2)、電腦(5)、報(bào)警器(6)、電路板(7)、計(jì)量閥(8)和氣泵(9)；

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述甲烷傳感器(2)包括光學(xué)檢測(cè)單元(21)和信號(hào)采集模塊(22)，所述光學(xué)檢測(cè)單元(21)連接所述信號(hào)采集模塊(22)，所述信號(hào)采集模塊(22)連接所述電腦(5)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述光學(xué)檢測(cè)單元(21)包括氣室(211)，所述氣室(211)內(nèi)設(shè)置有反射鏡(212)，在所述氣室(211)的出口端設(shè)置有甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)、水蒸氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)和二氧化碳檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在所述氣室(211)的入口端設(shè)置有紅外發(fā)射器(219)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第一波段探測(cè)器(213)和第一波段濾光器(214)；所述水蒸氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第二波段探測(cè)器(215)和第二波段濾光器(216)；第二所述二氧化碳檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第三波段探測(cè)器(217)和第三波段濾光器(218)；

5.如權(quán)利要求4所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，位于所述氣室(211)的入口端在所述氣室(211)外設(shè)置有顆粒物過(guò)濾器(23)。

6.如權(quán)利要求3所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊(22)包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器(221)和示波器(222)；所述甲烷檢測(cè)機(jī)構(gòu)分別與所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器(221)和示波器(222)連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器(221)和示波器(222)均連接電腦(5)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述報(bào)警儀還包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述濕度傳感器用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境濕度并發(fā)送給所述電腦(5)，所述溫度傳感器用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度并發(fā)送給所述電腦(5)；所述電腦(5)包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)公式，所述校準(zhǔn)公式為：

8.如權(quán)利要求1所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述報(bào)警儀還包括顯示屏(10)，所述顯示屏(10)連接所述電腦(5)。

9.如權(quán)利要求1所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述報(bào)警儀還包括鋰電池(11)，所述鋰電池(11)為所述甲烷傳感器(2)、電腦(5)、報(bào)警器(6)、電路板(7)和氣泵(9)供電。

10.如權(quán)利要求1所述的一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀，其特征在于，所述報(bào)警儀還包括飛鼠遙控鍵盤(pán)(12)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于油氣田生產(chǎn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于油氣田生產(chǎn)裝置區(qū)的甲烷泄漏檢測(cè)報(bào)警儀。包括外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有甲烷傳感器、電腦、報(bào)警器、電路板、計(jì)量閥和氣泵；所述甲烷傳感器連接所述氣泵，所述氣泵通過(guò)采樣管連接有伸縮桿；所述伸縮桿設(shè)置在所述外殼外；通過(guò)伸縮桿深入到零部件進(jìn)行檢測(cè)；所述甲烷傳感器連接所述電腦，所述電腦連接所述電路板，所述電路板連接所述報(bào)警器。

技術(shù)研發(fā)人員：劉毅,朱進(jìn),李靜,王爾笑,黃薪宇,李冀川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19