选择性地指示煤气泄漏的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的精确地指示地下气体管道中的泄漏的方法。
【背景技术】
[0002]在全世界的规定中都要求对煤气管网进行定期的勘查，以便查出未知的泄漏。这样做的原因主要是保护公共场合免于遭受在建筑物和其他封闭空间中聚集的煤气所导致的火灾和爆炸。这类泄漏勘查传统上是通过在位于输送煤气的管道上方的地表之上移动探测器来进行，所述探测器对煤气的主要成分中的一种成分是敏感的。
[0003]如果在地下煤气管线中检测到泄漏，泄漏的位置必须被精确地指示出来，以便将挖掘工作减少到最低限度。这对于修理工人而言长期存在着许多难题。虽然煤气管线本身通常能被定位，但是土壤经常已经被煤气渗透至饱和状态，这就导致很难精确地指出实际的泄漏位置。这样，对于包括有铺好的道路的较大的地表区域而言，需要进行挖掘以精确定位泄漏位置的情况并不罕见一一这种情况可能是成本高昂的、费时的、并且存在潜在危险的。
[0004]最常见的用于具有硬质涂层的表面的精确指示过程一般是下面这样的:
[0005]在检测到煤气泄漏的地区，在其硬质覆盖层中钻出深度为I到2米的探孔。所述探孔的钻穿位置正好处在可能发生泄漏的管道的上方，并沿着所述管道的路径排布。
[0006]所述探孔在一段时间内被保持通风状态。被称为“嗅探器”的探测器被放置在探孔中，利用所述探测器来测量从探孔中涌出的煤气的浓度。
[0007]围绕着显示出最高煤气浓度的一个或多个探孔钻出更多的间距更近的探孔，直到工作人员感觉探测精度令人满意，或者已经不能达到更高的探测精度。
[0008]形成所述探孔的原因主要有两个:
[0009]降低土地和地表的环境对具有最高煤气浓度的位置的影响，这些影响会导致具有最高煤气浓度的位置出现在别处而不是正好出现在实际泄漏位置的上方；以及允许煤气从土壤中排出，使得煤气浓度的大小处于稳定的范围内，从而提高指示的精确度。为了使煤气浓度达到处于稳定范围内的状态，将所述探孔部署在下方通往泄漏的管道的大部分或全部路径上是非常重要的。所述探孔必须足够大，以便允许积聚的煤气获得适当的流通，也是很重要的条件。
[0010]钻出探孔的工序需要特殊的设备，例如钻孔机以及钻头的动力源。所述动力源通常是压缩空气动力装置或者电力发动机。无论采用这两类动力源的哪一类，都会增加整体操作的复杂性。
[0011]除了时间和精力的花费之外，上述方法还涉及两个严重的风险:
[0012]当进行钻孔时，大量的煤气被释放出来，存在着可能被在钻孔过程中形成的或者由其他某些点火源造成的火花点燃的风险；而且管道可能被钻头损坏，这会造成更大程度的泄漏，具有相关的火灾和爆炸的危险。
[0013]现有的方法很耗费时间，而且并不像所预期的那样准确。其准确度有限的主要原因是，泄漏通常早已意味着煤气已经有时间散布到相当多的支路中去。通常地，在沿着管道路径铺开5到20米的区域内都可以检测到煤气。煤气也经常会在相当多的更大区域中被检测到，并且煤气不是直接在管道上方被检测到，而是在位于马路或人行道边缘、或者沿着路牙设置的管道旁边被检测到的情况也是常有的。这也意味着，对于一处泄漏，发现多于一处检测到煤气的区域的情况也是相当普遍的。
[0014]使用探孔工艺的传统精度为+/-2米，但是两处或更多探孔都显示出煤气的峰值浓度，迫使工作人员在错误的位置进行挖掘，或者因为可能实现更加准确的指示而挖掘多于必要数量的位置，这些情况是很普遍的。
【发明内容】
[0015]本发明的一个目的是提供一种改进的用于精确指示埋管式煤气管道中的泄漏的方法，其手段是在执行指示操作之前立刻将示踪气体注入管道。
[0016]上述目的是根据权利要求1的特征部分实现的。
[0017]通过将比空气轻的示踪气体注入发生泄漏的管道，并为其配置具有针对性的敏感的探测器，对泄漏的指示将变得明显更加准确，并且相当程度上更加容易执行，因为在指示工作开始之前，所述示踪气体将不会有时间在地下广泛地扩散。
[0018]上述效果是通过以下现象实现的:
[0019]当泄漏就发生在最近的时期内(例如进行指示之前的数小时内)时，加入的所述示踪气体的扩散是极少的。例如氢气可以很容易地上升到地表并穿透大多数地表覆盖层，而不需要钻出探孔。
[0020]供使用的两种性能最好的示踪气体是氢气和氦气。对于这两种气体都有选择性的探测器。但是氦气的增加将会减少煤气的能量含量，从而影响使用煤气的设备的效率。
[0021]通过选择氢气，对煤气的影响将会变得极小，并且市场上也有合适的选择性探测器。
[0022]根据本发明的方法需要使用具有较高的选择性的探测器，这种探测器对添加的示踪气体的反应将远远强于对管道内原有的气体的反应。优选地，所述选择性因素应该达到若干个数量级，以使所述方法得到最优化的应用。具有这种质量的探测器可以是瑞典的INFICON AB公司制造和销售的。这种探测器对氢气的选择性比对甲烷的选择性高出5个以上的数量级。
[0023]此外，当应用本发明的时候，对于钻出探孔的需求将会被大大地减少。
[0024]所述方法还需要到达合适的注入点，所述注入点是可能被用来将示踪气体连接到并注入管道中的点。
【附图说明】
[0025]本发明的一个实施方式被参考附图来进行描述。
[0026]图1示出了在仅适用示踪气体的情况下执行本发明的方法的布置示意图；
[0027]图2示出了地表的示踪气体的浓度分布；
[0028]图3示出了图1中的布置在仅使用煤气而不使用示踪气体时的示意图；
[0029]图4不出了地表的煤气的浓度分布的大小；
[0030]图5示出了本发明的根据图1的布置在同时使用煤气和示踪气体时的示意图；以及
[0031]图6不出了地表的煤气和不踪气体的浓度分布。
【具体实施方式】
[0032]图1示出了位于地面16的表面14下方的煤气管道12。像图中这样，管道12完全被地