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燃气作为一种清洁能源,近年来发展进入快车道,随之燃气用户也大幅度增加,在给人们带来环保和方便的同时,燃气用气的安全问题也凸显出来。为了杜绝燃气事故的发生,政府和燃气经营企业做了大量工作,其中,燃气用户室内安检就是一项确保燃气用气安全的重要制度安排。
本文作者:张天光铁岭港华燃气有限公司
国务院《城镇燃气管理条例》 第十七条“燃气经营者应当向燃气用户持续、稳定、安全供应符合国家质量标准的燃气,指导燃气用户安全用气、节约用气,并对燃气设施定期进行安全检查”
CJJ51-2006《城镇燃气设施运行、维修和抢修安全技术规程》3.5用户设施3.5.1燃气经营单位对燃气用户设施定期进行检查,对用户进行安全用气宣传并应符合下列规定:
“对商业用户、工业用户、采暖等非居民用户每年检查不得少于1次”。
“对居民用户每2年检查不得少于1次”。
检漏是室内安检的重要部分,室内安检气体泄漏检测实际上是在对燃气管道设施进行气密性检测,是通过检测管道设施是否存在泄漏来判断管道的气密性是否合格。了解各种检测方式的特点,根据实际情况选择合适的检测方式对提高检测效率,杜绝漏检,防止留下安全隐患至关重要。
一
检漏的常识
检漏就是查找泄漏点,也就是查找漏孔。漏孔的大小是很难测量的,所以一般漏孔的大小可以用单位时间内流过漏孔的气体量来表示。表示泄漏量的大小叫做漏率,漏率是在规定的条件下,一种特定气体通过漏孔的流量,漏率的单位是:³/s。
漏孔的漏率与漏孔两端的差压成正比,在漏孔一定的情况下,漏孔两端的差压越大,泄漏量越大;在漏孔和差压一定的条件下,相对分子量小的气体比相对分子量大的气体容易通过漏孔,气体的相对分子量越小单位时间内泄漏量越大。空气的相对分子量是29,甲烷的相对分子量是16,在同样的漏孔和差压的条件下,在单位时间内甲烷与空气比较甲烷的泄漏量会更多。
泄漏检测的任务是:
判断燃气设备或者管道是否存在泄漏;
确定漏率是否在允许漏率的范围;
选择合适的检漏方法,找出漏孔的确切位置,以便于维修。
二
常用检漏方法
常用的气密性检测就是气泡检测法、压力降检测法和可燃气体探测仪法。
压力降检测法、气泡检测法和可燃气体探测仪检测法都属于加压检测法。
加压检测法,就是将被检设备或者管道内部充以比外部压力更高的示漏气体,当被检设备或者管道器壁上(接口)存在漏孔时,示漏气体通过漏孔漏出,在被检管道或者设备外面用适当的方法判断有无示漏气体漏出,从哪里漏出,漏出量多少,就可以判断有无漏孔、漏孔的位置和大小。燃气用户安检用的示漏气体可以是空气,也可以是燃气。
1. 气泡检测法
气泡检测法是通过在接口上涂抹起泡液,如肥皂水、洗涤剂水等,观察冒泡来判定是否有漏和漏点的位置,是一种比较简单的方法,能够准确地查找到漏气点;气泡法检漏中,漏孔的漏率大小可由气泡的大小、形状以及气泡的形成速率来决定。但是,检测灵敏度比较低,比较费时,管道接口的背面不容易涂抹到,由于各种因素的影响,冒泡点不一定是泄漏点,必须进行分析排出各种因素,才能找到漏点。
肥皂水、洗涤剂的起泡压力高、检测灵敏度低、稳定性差、泡沫不均匀、寿命短来不及观察、产生额外气泡造成假象、受温度影响等因素,并不是理想的起泡液。专业检漏用的起泡液具有更好的检测灵敏度,能检测到更小的漏点。
2. 压力降检测法
压力降检测法是参照新安装管道严密性的验收标准。
CJJ 94—2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》8.3.3 严密性试验应符合下列要求:
1、低压管道系统
“试验压力应为设计压力且不得低于5kPa。在试验压力下。居民用户应稳压不少于15min,商业和工业企业用户应稳压不少于30min,并用发泡剂检查全部连接点。无渗漏、压力计无压力降为合格”。
“当试验系统中有不锈钢波纹软管、覆塑铜管、铝塑复合管、耐油胶管时,在试验压力下的稳压时间不宜小于1h,除对各密封点检查外,还应对外包覆层端面是否有渗漏现象进行检查”。
2、中压及以上压力管道系统
“试验压力应为设计压力且不得低于0.1MPa。在试验压力下稳压不得少于2h,用发泡剂检查全部连接点,无渗漏、压力计量装置无压力降为合格”。
压力降检测法一次就可判断整个系统密闭性。但如果不合格还需逐点进行检查。
对于正在使用的燃气管道如果被检测的管段上端阀门不能关闭或者关闭不严不能利用这种方法,同时该方法不能判断出泄漏点的位置;检测需要时间较长。
3.可燃气体探测仪法
可燃气体探测仪法具有使用方便、快捷和检测灵敏度高等优点,在燃气用户室内安检的实践中,基本以便携式可燃气体探测仪为主要检测方式。
新修订的国家标准GB15322.3-2019 《可燃气体探测器 第三部分:工业和商业用途便携式可燃气体探测器》3分类
3.1按测量范围分为:
a)测量范围在3%LEL-100%LEL之间探测器;
b)测量范围在3%LEL以下探测器(包括一氧化碳探测器);
c)测量范围在100%LEL以上的探测器。
注:爆炸下限(LEL)为可燃气体或蒸汽在空气中最低爆炸浓度。
3.2按工作方式分:
a)连续工作型探测器;
b)单次工作型探测器。
测量范围在100%LEL以上的探测器又称燃气浓度检测仪,可以测量到体积分数100%的可燃气体。需要确定管道内可燃气体的浓度,就需要燃气浓度检测仪,主要应用在燃气置换时判断管道内燃气浓度是否符合规定。
测量范围在3%LEL-100%LEL之间探测仪又称测爆仪,也就是LEL级探测仪,这种仪器的灵敏度较低,准确度相对要高一点,如果需要判断空间(包括密闭空间)空气中可燃气体危险程度,可以用测爆仪,主要应用在空间作业前检测是否存在可燃气体以及危险的程度。
测量范围在3%LEL以下探测仪(不包括一氧化碳探测仪)又称检漏仪,也就是PPm级可燃气体探测仪,这种仪器具有较高的灵敏度,燃气用户室内安检就采用这种探测仪(以下称检漏仪或者仪器)。
现在检漏仪常用的半导体传感器大多数是费加罗生产的TGS2611甲烷传感器。
优点:灵敏度高、功耗低、寿命长。
缺点:输出信号是非线性,传感器阻值的变化与气体浓度呈对数关系,离散性较大;用其生产的仪器准确度低,受环境温度和湿度影响较大,常作为定性仪器使用。
根据元件的使用说明:在使用时必须避免:暴露在有机硅蒸汽中,如:硅粘接剂、发胶、硅橡胶和腻子等;高腐蚀性环境:硫化氢、二氧化硫、氯气;碱金属污染:尤其是盐水喷雾污染后,性能下降;接触到水;结冰。应尽量避免:凝结水,短时间问题不大,长时间性能下降;接触高浓度气体,无论通电与否,长时间都会导致性能下降;
检漏仪一般作为定性的仪器(无论带不带数显),只能检测出管道接口是否存在着泄漏,不能准确确定泄漏量的多少,就相当于电工使用的电笔。因为用检漏仪检测原理是采集燃气泄漏到空气中的量,也就是大气收集检测法,泄漏的燃气脱离漏孔的瞬间就已经扩散到空间中,其燃气浓度随着与漏孔的距离呈梯度衰减,检测结果与探头距离泄漏点的位置气体扩散的速度方向、检测点附近是否有风等因素有关,但数值能反映出泄漏的程度和风险的程度。
不能找到准确的漏点,还需要利用气泡检测法确定漏气点的准确位置。
三
如何防止燃气用户室内安检漏检
所谓漏检就是燃气管道存在着泄漏,安检人员没有检测出来,对于使用检漏仪检漏方法,造成安检漏检的原因如下:
1. 检漏仪的问题是:检测仪不灵敏、检测仪故障、检测仪没有调整到最灵敏的状态、电池电量不足、检测仪环境温度比较低等;
2. 检测方法的问题。对检漏仪的性能不了解,使用不熟练;检漏仪的探头在检测点上停留的时间太短(检漏仪的传感器从接触到燃气到信号输出需要一定的时间,这个时间就是响应时间),如果探头在漏点上停留时间小于传感器的响应时间,则仪器来不及反应;
3.检测不熟练。检漏也是需要技巧的,比如一个微小的漏点,甲可能很快的找到,而乙却找不到或者很长时间才找到,这就是技巧和熟练程度。
如何防止燃气用户室内安检漏检:
确保每个安检人员手中的检漏仪是完好的,主要是通过定期进行标定来实现,最好每天早晨在检测仪使用前用低浓度(PPm)标准气体测试一下。
安检人员要熟练掌握仪器的使用方法和管道泄漏检测方法,精心使用和保管仪器。
保证每一个检测点的检测时间,在制定工作定额时应充分考虑。
可以采取一些辅助手段来减少漏检,例如:在检查工商户时,会遇到一些法兰接口,在检测法兰接口时可参照Q/SYGDJ0356-2012《天然气管道试运投产技术规范》给出的方法:8.2检漏方法8.2.1“用检漏胶带在场站所有法兰连接处缠绕一圈,在胶带上扎一小孔,用可燃气体报警仪在小孔处检测有无气体泄漏”。
检测螺纹接口或者小管径接口时,可以用手和其他物体将螺纹接口遮挡包围形成微小密闭空间,减少泄漏的燃气向空间的扩散量,提高局部空间燃气浓度等措施来避免漏检。
由于燃气用户室内安检周期比较长,一次漏检带来的安全隐患是长期的,所以对漏检问题应该高度重视,只有加强管理,完善管理制度,通过教育培训提高员工的操作技能和责任感才能避免漏检的发生。
四
便携式检漏仪管理问题
气体检漏仪器对使用者要求比较高的一类仪器,一次不当的使用可能会造成仪器的损坏或者性能下降;检测时环境复杂,使用者有时也很难区分环境中的物质是否会对传感器产生不良影响,可以说是一类比较“娇性”的仪器。仪器工作时间长,使用频率高,仪器出故障的机率也高。
有些使用单位对其重视不够,重使用,轻管理,缺乏日常管理或者管理不到位,导致不少仪器带病工作,对燃气的使用安全造成影响。便携式气体检漏仪的管理模式如下:
1. 集中管理
全公司的便携式检漏仪进行集中管理。企业建立有检漏仪器充电、发放、维修调校等工作场所,由专职人员进行集中管理,统一发放。每天早晨上班时,使用人员到固定场所领取检漏仪,下班后交还仪器。仪器管理人员对交回的仪器进行检查检查其功能是否正常,仪器是否完好,电池电量不足的进行充电或者更换电池,清理传感器罩上的灰尘,检查过滤器和吸气泵(如果有)的吸力是否正常等;用标准气体进行检测,确保第二天发出的仪器工作正常并符合相应的技术指标。
建立发放、维修人员岗位责任制,发放登记表、管理台帐和维修调校记录。
这种管理方法适合检测仪数量比较多,使用区域比较集中的的情况,优点是管理人员相对专业,能够确保每台仪器在使用前是完好和准确的。
2.分散管理
将检漏仪分发到每一个使用者手里,由每一个使用者负责仪器的日常维护保养,适用于仪器数量比较少,使用区域比较分散的情况。由于使用者不一定完全了解仪器的性能和使用注意事项,常常在出现明显的故障或者完全不能用了才进行修理或者检测,仪器存在着带病工作的情况,容易在使用的时造成漏检的事故。为了避免仪器带病工作,建议管理者在一定时间内(一周或者半个月)集中收回仪器进行检查检测。
无论如何管理,建立相应的管理制度是必要的,检测仪应固定专人使用,如因使用操作不当造成损坏的,要按情节追究使用者的责任。
从理论上讲,管道系统绝对的密封是不存在的,密封只是相对的,不漏是相对的,泄漏是绝对的;所谓的不漏是相对于检测仪器的灵敏度而言,是指管道或者设备上存在的漏孔的漏率小于检漏仪的最小可检漏率。现在的检漏仪的灵敏度越来越高,有的灵敏度可达1ppm,甚至可能更低,这样,会发现很多用其他方法未发现的漏点。
无论是气泡检测法、压力降检测法还是检测仪检测法都是各有各的优点和不足,分不出孰优孰劣,三种方法是相辅相成的而不是相互排斥的,具体采用哪种方法要看具体情况,有时需组合运用。
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