一种便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置。包括有便携箱（11）及罩住气体喷口的密闭静态室（1），所述便携箱（11）内设有存储控制系统（21）、气体测量室（13）、水箱（18）和在线气相色谱仪（20），其中密闭静态室（1）通过第一导管（6）与便携箱（11）中第一分气阀（25）连接，第一分气阀（25）通过第二导管（26）与气体测量室（13）连接，气体测量室（13）通过第三导管（17）与水箱（18）连接，气体测量室（13）通过第四导管（29）与第二分气阀（31）连接或第一分气阀（25）直接通过第五导管（27）与第二分气阀（31）连接，第二分气阀（31）通过导管与在线气相色谱仪（27）连接。本发明可以在线测定渗漏气体的组成和含量，可以测量陆地气体渗漏系统的渗漏流量及其变化规律，从而计算陆地气体渗漏系统气体释放通量。
【专利说明】一种便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置
【技术领域】
[0001]本发明是一种便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，属于便携式陆地气体渗漏在线检测技术。
【背景技术】
[0002]陆地气体释放是一种常见的自然现象，释放的气体主要是C02和甲烷，他们均是强烈的温室效应气体，是全球气候变化的一个重要的影响因子。因此，准确估算释放这些温室气体的量对认识它在全球气候变化中的作用及全球碳循环有着重要的研究意义。然而，目前通过这些方式释放的量仅是一个粗略的估计。
[0003]泥火山是自然界最常见的肉眼可观察到的陆地释放温室气体的地质环境，其释放的气体以甲烷为主，其温室效应是相同质量二氧化碳的20倍以上，初步估计每年通过泥火山释放到大气中的甲烷约为5-20Tg之间(ITg= 100万吨)，约占全球陆地和海洋地质释放甲烷通量的25% (40-60 Tg yr-1)。因此，泥火山释放甲烷可能是影响全球气体变化因素评估中被忽略的一个因子。
[0004]泥火山一般多发育在大的含油气盆地(如准噶尔盆地，阿塞拜疆，墨西哥湾)，它对于寻找地下油气藏、预测油气埋藏深度、研究大地构造、石油勘探、地质灾害、生物地球化学、全球气候变化和深部岩石圈等重大问题有重要的研究意义，逐渐成为国际学术研究的新热点。研究表明，全球有超过76%的陆地泥火山释放的甲烷气来源于地下热成因的油气藏，因此，泥火山可能与油气田有空间上和成因上的关系，可以作为寻找石油天然气及冻土区天然气水合物的重要标志。国外，已开展了泥火山等陆地气体渗漏系统的原位在线观测。Lichtschlag等利用智能控制的深海微流量测量仪(deep-sea microprofiIer)对黑海索罗金海槽缺氧环境的Dvurechenskii泥火山进行原位测量研究，测量了海底甲烷和硫化物通量。Kopf 等利用孔隙压力静力触探测试(Cone Penetration Testing with Pore Pressuremeasurement,简称CPTU)对阿塞拜疆巴库地区著名的Dashgil泥火山进行了长期的原位观测，测量泥火山喷口中心地下沉积物抗剪切强度和超孔隙流体压力及其与气体排放速度的关系。然而，在国内，尚未对陆地气体渗漏系统的原位流量测定开展相关研究。
[0005]目前，我国泥火山的调查和研究还处于起步阶段，研究发现我国泥火山基本上都与石油或天然气水合物有着一定的关系，多喷二氧化碳和甲烷温室气体，随着调查和研究的深入，泥火山发育区域的发现会越来越多。因此，原位在线测量我国泥火山气体释放通量，对于开展能源勘探和全球气候变化研究以及制定国家相关政策等有着重大意义。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种可以连续在线测定陆地气体渗漏系统天然气的组成与通量的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置。
[0006]本发明的技术方案是:本发明的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，包括有便携箱及罩住气体喷口的密闭静态室，所述便携箱内设有存储控制系统、气体测量室、水箱和在线气相色谱仪，其中密闭静态室通过第一导管与便携箱中第一分气阀连接，第一分气阀通过第二导管与气体测量室连接，气体测量室通过第三导管与水箱连接，气体测量室通过第四导管与第二分气阀连接或第一分气阀直接通过第五导管与第二分气阀连接，第二分气阀通过导管与在线气相色谱仪连接。
[0007]上述第二分气阀与在线气相色谱仪之间还装设有干燥剂管，第二分气阀通过第六导管与干燥剂管连接，干燥剂管通过第七导管与在线气相色谱仪连接。
[0008]上述气体测量室内还设有液位传感器，存储控制系统与液位传感器连接。
[0009]本发明由于米用将圆形密闭静态室罩在气体渗漏喷口上,密闭静态室通过第一导管与便携箱中第一分气阀连接，第一分气阀通过第二导管与气体测量室连接，气体测量室通过第三导管与水箱连接，气体测量室通过第四导管与第二分气阀连接或第一分气阀直接通过第五导管与第二分气阀连接，第二分气阀通过导管与在线气相色谱仪连接的结构，在线气相色谱仪可以在线检测渗漏的气体的组成和含量。此外，本发明中的存储控制系统能记录气体测量室每次充满的时间和排空气体的次数。通过获得排空气体的总次数，可以计算总的气体渗漏通量，从而计算陆地气体渗漏系统天然气释放量。另外，通过获得天然气流量测量时间，可以计算总的平均流量和不同时间段的平均渗漏速率。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明便携箱内的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]实施例:
本发明的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置的结构示意图如图1、2所示，包括有便携箱11及罩住气体喷口的密闭静态室1，所述便携箱11内设有存储控制系统21、气体测量室13、水箱18和在线气相色谱仪20，其中密闭静态室I通过第一导管6与便携箱11中第一分气阀25连接，第一分气阀25通过第二导管26与气体测量室13连接，气体测量室13通过第三导管17与水箱18连接，气体测量室13通过第四导管29与第二分气阀31连接或第一分气阀25直接通过第五导管27与第二分气阀31连接,第二分气阀31通过导管与在线气相色谱仪27连接。所述存储控制系统24可以用于记录气体测量室13充满的时间和气阀打开的次数。
[0012]此外，上述第二分气阀31与在线气相色谱仪27之间还装设有干燥剂管23，第二分气阀31通过第六导管与干燥剂管23连接，干燥剂管23通过第七导管30与在线气相色谱仪27连接，其中干燥剂管的作用是干燥测定的天然气，便于气相色谱仪检测。
[0013]另外，上述气体测量室13内还设有液位传感器16，存储控制系统21与液位传感器16连接。
[0014]本实施例中，上述气体测量室13顶端设有进气阀32及排气阀33，进气阀32和排气阀33还分别与存储控制系统21连接，所述第二导管26与进气口 32连接，第四导管与出气阀33连接。本实施例中，进气阀32及排气阀33为电磁阀。[0015]上述存储控制系统21还与电源22连接。本实施例中，上述电源22为蓄电池。
[0016]本实施例中，上述密闭静态室I的顶面设有把手4和橡胶塞3，密闭静态室I的内部设有能拆卸的风扇2。其中把手4可以方便直接将密闭静态室I直接插入泥土中，而风扇2可以将密闭静态室I中的气体变均匀，橡胶塞3可以让初始密闭静态室I内的空气溢出，二是可以直接通过橡胶塞4直接采集密闭静态室I内的气体。
[0017]本实施例中，上述水箱18及气体测量室13为圆柱形容器，水箱18的内径大于气体测量室13的内径。
[0018]此外，上述水箱18顶端开有气孔24，其作用是保持水箱内压力平衡，释放测定的天然气。
[0019]另外，上述便携箱11的侧壁上设有气孔8，第一导管6穿过气孔8与便携箱11中的第一分气阀25连接。便携箱11的一侧面上开有气孔8，可以确保水箱18与大气相通，保持水箱18的大气压力不变；此外，方便密闭静态室I通过第一导管6穿过气孔8与便携箱(11)中第一分气阀25连接，便于安装及使用。此外，第一导管6可通过接口 7与第一分气阀25连接。
[0020]本实施例中，上述便携箱11的顶部侧面边上设有铰接轴10，便携箱11通过铰接轴10可以装设箱盖，以便更换已损坏的零部件或给便携箱11内的容器添加液体；另外，在顶部侧面各角设有支撑架12。此外，为便于携带，上述便携箱11上设有提手(9)。
[0021]本发明的工作原理如下:本实施例在使用时，首先选定气体渗漏系统释放天然气速率为0-50L/h的渗漏口，将密闭静态室I罩住气体渗漏系统渗漏口上，让渗漏出的气体沿着第一导管6通过接口 7进入到第一分气阀25，然后通过第二导管26进入到流量测量箱11内(气体流量大)或直接通过第五导管27进入到第二分气阀31 (气体流量很低时)，在图2中，当进气阀32打开和排气阀12关闭时，渗漏的气体由第二导管26进入气体测量室13，气体测量室13中的水受压力作用沿着第三导管17流向水箱18，气体测量室13中的液面不断下降，当液面下降至下液位探头时，存储控制系统21同时关闭进气的进气阀32和打开排气的排气阀12。气体测量室内13的气体瞬间被排出和水通过第二导管17回流充满气体测量室13，当液面上升至上液位探头后，存储控制系统21同时打开进气阀32和关闭排气阀12，重新开始下一次测量。被排出的气体通过第四导管29进入到第二分气阀31或直接从第五导管27进入第二分气阀，随后在通过第六导管和第七导管直接进入到在线气相色谱仪内，在线气相色谱仪可测定的渗漏气体的组成和含量。存储控制系统21中记录排气阀12每次打开的时间及打开的次数。通过获得的进气阀32打开的总次数，可以计算得到气体渗漏通量。通过进气阀32打开的时间，可以计算气体总平均流量值和不同时间段的气体平均流量(气体流量大时)。
[0022]本发明可以在线测量陆地气体渗漏系统的天然气组成与通量，从而计算陆地气体渗漏系统天然气释放量。
[0023]为解决我国陆地气体渗漏系统天然气释放量的研究需要，本发明采用了定体积排水法测定单个陆地气体渗漏系统释放天然气的量，从而计算我国陆地气体渗漏系统释放天然气的总量。根据我们的调查及查阅国外相关资料，本发明设计天然气流量测量范围为
0?50L/h。
[0024]上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施实例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.一种便携式陆地气体渗漏系统天然气在线检测装置，其特征在于包括有便携箱(11)及罩住气体喷口的密闭静态室(I)，所述便携箱(11)内设有存储控制系统(21)、气体测量室(13)、水箱(18)和在线气相色谱仪(20)，其中密闭静态室(I)通过第一导管(6)与便携箱(11)中第一分气阀(25)连接，第一分气阀(25)通过第二导管(26)与气体测量室(13)连接，气体测量室(13)通过第三导管(17)与水箱(18)连接，气体测量室(13)通过第四导管(29)与第二分气阀(31)连接或第一分气阀(25)直接通过第五导管(27)与第二分气阀(31)连接，第二分气阀(31)通过导管与在线气相色谱仪(27)连接。
2.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述第二分气阀(31)与在线气相色谱仪(27)之间还装有干燥剂管(23)，第二分气阀(31)通过第六导管与干燥剂管(23)连接，干燥剂管(23)通过第七导管(30)与在线气相色谱仪(27)连接。
3.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述气体测量室(13)内还设有液位传感器(16)，存储控制系统(21)与液位传感器(16)连接。
4.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述气体测量室(13 )顶端设有进气阀(32 )及排气阀(33 )，进气阀(32 )和排气阀(33 )还分别与存储控制系统(21)连接，所述第二导管(26)与进气口(32)连接，第四导管与出气阀(33)连接。
5.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述存储控制系统(21)还与电源(22)连接。
6.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述密闭静态室(I)的顶面设有把手(4)和橡胶塞(3)，密闭静态室(I)的内部设有能拆卸的风扇(2)。
7.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述水箱(18)的内径大于气体测量室(13)的内径。
8.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述水箱(18)顶端开有气孔(24)。
9.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述便携箱(11)的侧壁上设有气孔(8)，第一导管(6)穿过气孔(8)与便携箱(11)中的第一分气阀(25)连接。
10.根据权利要求1所述的便携式陆地气体渗漏系统在线检测装置，其特征在于上述便携箱(11)的顶部侧面边上设有活动轴(10);在顶部侧面各角设有支撑架(12);上述便携箱(11)上还设有提手(9)。
【文档编号】G01F1/74GK103604474SQ201310313576
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】邸鹏飞, 陈琳莹, 冯东, 陈多福 申请人:中国科学院南海海洋研究所, 中国科学院广州地球化学研究所