燃气网络供应商的移动式燃气泄漏检测

ABB Capability移动式气体泄漏检测系统是广泛气体网络应用中的常用工具,尤其是在泄漏检测方面。

图片来源:ABB.com

ABB的专利气体泄漏检测系统目前有车载和手持两种版本。这些仪器主要基于可靠的乙烷/甲烷气体分析仪硬件,甲烷检测是本文讨论的硬件的主要目标。

ABB提供的服务包括多种气体泄漏检测系统,在过去两年中,该公司的产品组合目前扩展到静止系统和无人机。

本文首先探讨ABB的业务动机和方法,以及公司历史的简要概述。接下来将介绍移动燃气泄漏检测系统的一些技术细节,然后重点介绍该公司领先的无人机系统。

ABB的动机和燃气网络维护的重要性

由于最坏情况的情况,ABB有动力开发,增强和提供现代气体泄漏检测服务。

这个最糟糕的情况的一个突出的例子是2010年在圣布鲁诺发生的煤气管道爆炸,距离洛杉矶和洛斯瓦托斯洛杉矶天然气检测技术(LOS GATOS Research(LOR)临近洛杉矶和洛杉矶)。

这些有害灾害促使LGR开发设计用于测量甲烷和乙烷的技术,例如,在环境空气中,具有高敏感性和准确性。这是整体气体泄漏检测技术开发的转折点。

这项技术进步背后的核心思想是改进爆炸风险的规避。这些风险可能是由于基础设施老化,特别是由于使用铸铁造成的。

大多数天然气管网在20世纪初安装th许多装置已经有上百年的历史,需要更换。

安全问题——特别是生命和财产损失——促使人们需要对这一老化的天然气管网基础设施进行预防性和持续性维护。公关也一直是许多提供商关注的问题,因为一旦一家公司的网络出现问题,公众将很快意识到这一点。

如果过失被证明是造成瓦斯爆炸或其他事故的原因,还可能面临罚款、监管处罚甚至刑事起诉。

环境意识也是需要改进天然气网络基础设施的主要驱动力。尽管这一直是一个核心问题,但现在它已成为公众关注的焦点,给政府和行业带来了越来越大的压力。

减少温室气体排放至关重要,特别是因为4.是除CO外最主要的温室气体之一2.,乙烷/甲烷从安装的气源中蒸发的问题仍在继续。

由于需要管理的天然气管网管道数量巨大,所有这些方法和技术的核心必须考虑效率和测量速度。仅在美国,就有大约220万英里的天然气管道和大约1000000个井口。

每个国家和地区通常也会有不同的法规,因此,为了节省成本,气体检测设备必须具有足够的适应性,以适应不同的当地要求。2020欧洲杯下注官网

ABB的气体泄漏检测系统:简要时间表

这个车载移动监护系统于2016年在加州洛斯加托斯首次引入。同时推出了MicroGuard手持解决方案。

2018年,ABB开始将这项技术介绍进入欧洲市场,通过与在法兰克福的Achema合作,将这一技术居中居中,以展示MobileGuard系统和Mi​​croGuard系统到广泛的感兴趣的利益相关者。

2019年,这些系统也被引入亚洲市场。

基于前卫无人机的测量系统于2020年开始开发和测试。该泄漏检测系统设计为安装在装置附近,并由当地操作员观察。

由于当前的COVID-19大流行,该系统的市场发布已被推迟,现在预计将在2022年某个时间发布。

气体泄漏检测的传统方法

一般来说,每个国家或地区都有自己的监管要求,这些要求将影响正在使用的气体泄漏检测技术。

实际的勘测技术不同,但在许多情况下,这将涉及一个训练有素的操作人员手持手持设备在城市范围内的不同地点的管道或电网上方行走,试图以非常本地化的方式检测泄漏。

这项技术是敏感的,检测限从100 ppm到体积的百分之几。然而,这种方法只有在管道接近地面时才有效。

这些相同的原理也适用于基于汽车的系统。汽车前部将安装一个激光测量系统,使用相对较宽的光束区域来确定是否存在潜在的甲烷泄漏。

基于汽车的系统仍然需要在管道或电网上方缓慢行驶,以确保可接受的灵敏度水平;例如,10到100ppm的下限范围,在空气中甲烷的体积百分比很小。

这些系统中的大多数在很大程度上依赖于从这一角度进行调查的人员的培训和勤奋。这些系统通常是基于纸张的,这意味着测量员需要编写报告,然后将报告传递给电网的所有者。

如果第三方组织在外包的基础上提供此服务,则还需要将其添加到文档中。

通过GPS自动记录天然气泄漏的基本原理于1995年首次发布,因此这种方法有着悠久的历史。本文利用GPS和风速仪数据以及一种气相色谱技术。

在进行识别释放出的微量CH分子的测试之前,由于其尺寸,该系统必须安装在卡车中4.和SF6.. 测试涉及一系列用于在测试运行期间采集样本的容器样本。

这些测试评估了释放站和汽车经过点之间的距离,以及测量浓度的有效性以及风对技术的任何影响。

通过考虑所有这些因素,可以推断CH的原始来源4.还是科幻小说6..ABB采用了这种创新技术并对其进行了优化。

利用MobileGuard优化气体泄漏检测

ABB的优化方法包括考虑一系列典型测量条件和本地化法规。例如,当地面结冰时,不可能完成测量-温度应高于冰点,土壤应干燥,理想情况下,上次降雨后至少三天。

调查间隔频率还取决于过去发现的泄漏数量,如果过去发现了泄漏,就需要增加对管网的调查次数,反之亦然。管道的年龄和施工也会影响测量频率的要求。

调查将由电网业主的员工或外部承包商进行,区域法规和指南通常概述了人员的具体经验和资格水平。

此处概述的所有方法的最终目标是尽快发现泄漏,但由于装置的灵敏度降低,许多传统方法不可靠且速度缓慢。然而,ABB的解决方案能够非常快速地检测泄漏。

ABB的MobileGuard是一款基于汽车的硬件解决方案,由LGR ICOS乙烷/甲烷分析仪和GPS天线组成,用于检测车辆的速度和位置。

声波风速计检测风向和速度,而汽车前面的气体分析仪入口收集样品进行测量。这些信息被整理并传递到一个软件包中,该软件包分析数据,将其可视化,并向勘测员提供关于潜在泄漏位置的反馈,从而促使他们更仔细地调查这些信息。

MobileGuard实时进行泄漏分析,向用户提供直接反馈。不需要将数据发送到远程计算机或基于云的应用程序,因为所有的数据都是在车辆内部分析和可视化的。

不过,也可以对车辆进行远程实时监控。在每次调查旅行后,可以整理数据并通过LTE发送到云应用程序,允许同事、分析师和利益相关者根据需要访问历史数据。例如,云存储还提供了数字报告的优势,以及与GIS系统的兼容性。

演示汽车目前在科隆营运,可供大众,日产和福特汽车和货车提供选项;唯一要求是风速计的屋顶架和电池足够的行李箱空间。仪器足够紧凑,以便在一辆小型车中使用。

MobileGuard的机架式版本包括一个GPS系统,该系统连接到位于后备箱中的中央单元。进气口位于汽车前部,车内集成了12伏直流电源。

离轴集成腔光学输出光谱(ICOS)

MobileGuard采用专利技术离轴集成腔光输出光谱(ICOS)系统. 气体进入腔室,激光从一侧进入反射镜,然后在与气体样品相互作用时反射数次。控制压力和温度,测量和评估光谱。

灵敏度由细胞内发生的反射的绝对数量来保证。MobileGuard系统使用了约10公里的路径长度,具有动态范围,能够处理大量数据,在不改变光学设置的情况下测量从1ppb到10,000 ppm。

光束需要精确地定向到探测器的收集透镜上,但来自驾驶甚至飞行的振动不会影响反射区域收集数据的能力。ICOS相对于传统可调谐半导体激光器系统的关键优势在于其灵敏度可降至ppv水平。

ICOS能够测量乙烷到5 ppb左右,这意味着它可以从很远的距离观察到微小的泄漏。

响应时间约为5 Hz,这意味着每秒可以进行五次测量,直接得出气体浓度,即使车辆以30公里/小时(例如在城市)到70公里/小时(例如在高速公路上)的速度行驶。

这也意味着进行气体泄漏检测的车辆不会妨碍交通,也不会要求任何特殊标志或警报器来警告其他司机。

ICOS确保不受周围化合物或较高碳氢化合物的干扰,因为它专门检查代表甲烷和乙烷的光谱吸收带。这也允许该方法保持无校准和分析仪难以置信的容易维修。

分析仪可在现场维修;例如,如果入口喷嘴前部的初始70微米过滤器堵塞。在这种情况下,可以拆卸、清洁并更换过滤器,使分析仪恢复正常运行。

MobileGuard的系统可以成功地在宽温度范围内进行测量,从-50°C到50°C。例如,大多数气体检测法规不允许测量为-5°C。车辆的内部温度也很重要。

车辆驾驶员应该感到舒适,如果外面很热,他们可能希望打开车内的冷却系统。这也将冷却分析仪,分析仪必须保持在其理想工作温度范围内。

用户界面和映射功能

强大的用户界面使用GPS地图数据显示周围区域,显示当前气体检测计算、行驶路线和评估区域。地图样式可以在卫星视图或更为数据驱动的系统之间更改,该系统沿已驱动的路线显示彩色编码的浓度。

该颜色编码突出显示了甲烷的ppm浓度,显示是否检测到高于设定阈值的气体,以及是否检测到低于设定阈值的气体。

软件界面允许驾驶员在执行调查时监控一系列因素,例如气体浓度水平和环境温度,以及风向和风速。

可以在按钮的触摸开始测量,并且可以使用许多选项,允许用户更改系统的数据管理选项。

分析仪的状态在任何时候都是可用的,并且对于当前的气体测量是否在用户定义的可接受阈值内,视觉或听觉反馈是可用的。

还可提供有关气体流量、压力和温度的反馈,使用户可以监控系统的运行并确保其正常工作。彩色灯确认每个部件是否工作正常、需要注意或出现故障。

该软件还提供了用户管理功能,允许不同的用户设置不同的访问级别。

如果检测到潜在泄漏,软件的建模功能允许它提供泄漏可能来源的稳健评估,以及计算的潜在误差范围信息。

该信息是实时提供的,允许用户立即对泄漏或潜在泄漏做出响应,将前面概述的风险降到最低。

可以使用软件包中的资源优化路由。资产包括正在调查的网络网格上的GIS信息。有关旧管道的信息可以数字化并上传到软件中,直接查看资产、管道和网络网格的位置。

这意味着用户需要驾车前往的区域可以与GPS地图数据和资产清单相匹配,使用户可以快速、轻松地确定哪些资产(如果有的话)导致可疑泄漏。

该数据目前用于Google Drive云存储系统,该系统已通过ISO 27001安全认证。

然而,ABB计划在未来将其迁移到Microsoft Azure云解决方案中,从而使分析师和同事能够更好地评估原始数据。完成调查的驱动程序负责决定何时以及哪些数据上传到云。

数据输出为逗号分隔的表(CSV文件)或XML数据,这意味着它可以很容易地导入Excel等应用程序或通过机器学习读取数据的软件。

然后可以使用不同的软件包单独评估数据,或者直接与GIS兼容,KML,KMZ或SHP数据一起导入数据库。可以使用此数据通过Google地球直接查看可疑泄漏站点,或者这些图层也可以导入内部GIS系统。

最后,报告可以自动输出为用户友好的PDF文档,确保涉众、经理或其他无法解释原始或技术数据的同事的可读性。

MobileGuard的所有软件都经过了严格的网络安全强化和软件包测试。ABB根据公认的网络安全法规和网络安全规则,采取了严格的措施来保护软件的安全,使该系统能够在现场和基于云的系统中安全使用。

手持式微卫士气体泄漏检测

MicroGuard是ABB的第二个移动气体泄漏检测系统。微曲线系统本质上是一种微型分析仪,由连接到平板电脑或Phablet(具有移动电话能力的延长片)的样本魔筒组成。

MicroGuard对甲烷具有极高的灵敏度,同时测量速度快,重量约为5.8千克。该系统可在两次充电之间运行四个小时。MicroGuard系统的一个关键特性是,它可以与基于MobileGuard汽车的系统共享数据。

如果已经对汽车进行了调查,则可以将数据上传到云中,通过phablet下载数据,并使用该数据更好地确定可疑泄漏的徒步位置。

MicroGuard的软件界面提供了许多与MobileGuard软件一致的功能,包括使用GPS数据跟踪用户行走的位置,以及提供气体浓度的彩色编码信息。

使用平板手机,可以拍摄泄漏区域的照片,这可以附加到报告中,或发送到云,供同事或维护团队访问。

未来:基于无人机的移动气体检测与HoverGuard

悬停要求是一种正在开发中的新应用,与MobileGuard和MicroGuard采用相同的气体检测原理,但在远程控制的无人机上。

同样,该系统利用分析器(称为空中框架),GPS系统,声音风速计和安装在其中的无人机。设置与基于汽车的系统非常相似,具有相同的接口和软件包。

一个非常强大的900 Mhz调制解调器用于连接分析仪而不是无人机,用户可根据ABB的建议和建议提供无人机。

来自软件包的报告和信息还包括XML数据或逗号分隔值(CSV),以及可以使用Google Earth查看的KMZ和KML数据。

在每次航班之后,生成了PDF报告,可以直接从笔记本电脑上传到基于云的系统,只要这连接到LTE网络或Wi-Fi路由器即可。

数据生成速度很快,因为分析仪将以高速飞行,并且与基于汽车的系统一样,HoverGuard能够在-50°C和50°C之间的温度下工作。该系统使用专利ICOS系统,有效载荷约为3千克。

总结

ABB提供一系列气体泄漏检测系统,所有这些系统都基于相同的软件包。这些系统适用于车辆、无人机、无人机或固定仪器。

数据是可移植的,可以根据需要发送到云存储,允许同事、同行、分析师或利益相关者轻松访问。所有这些解决方案还将在调查完成后直接创建报告。

ABB提供的是一个产品组合,而不仅仅是一个解决方案。例如,如果客户开始使用基于车辆的系统,则可以根据用户的要求使用无人机、便携式或固定式系统来增强这一点。

自2015年以来,ABB的产品组合已经取得了持续和可靠的业绩,公司的产品在全球各地以不同的法规销售和分销。

ABB的投资组合提供了综合解决方案,非常适合在不同的领域使用,而该公司的全系列仪器非常坚固,可靠,非常敏感,归功于他们的功能齐全的硬件和软件。网络安全是所有ABB软件包的核心,客户拥有并控制所有数据。由于用户可以设置检测阈值,因此无论在世界上使用乐器,都易于满足适当的监管要求。

维修仪器简单且直接,用户可以自己做到这一点,或者他们可以要求ABB进行支持。该公司的服务提供在每个国家/地区都没有,但在美国,例如,ABB甚至可以在为客户执行调查,删除培训和维护的需求。

使用ABB的气体泄漏检测解决方案组合,通过更高效的测量为客户提供竞争优势。

客户能够在更短的时间内进行更多的调查,其中一个最近的演示决定在一周内,使用ABB的仪器组合的客户可以使用旧方法执行两到三周的调查。

这确保了在时间方面的巨大收益,同时允许天然气网络运营商更快、更有效地应对现有泄漏或有可能发生的泄漏。

MicroGuard、MobileGuard和HoverGuard仪器可以轻松地与客户现有数据集成。这些仪器提供了大约两到三分钟的短暂热身时间。

总体而言,ABB的完整乐器组合是一种竞争力的定价选择,任何人都希望能够更快地发现泄漏,更好地确保公众,员工,资产和公司声誉的安全性。

本信息来源、审查和改编自ABB测量与分析-分析测量产品提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问ABB测量与分析-分析测量产品。

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

  • 美国心理学协会

    ABB测量与分析公司。(2021年4月27日)。气体网络供应商的移动气体泄漏检测。亚速姆。于2021年9月24日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20312.

  • MLA

    ABB测量与分析。“供燃气网络供应商使用的移动气体泄漏检测”。亚速姆.9月24日2021年9月24日。

  • 芝加哥

    ABB测量与分析公司。“气体网络供应商的移动气体泄漏检测”。亚速姆。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20312. (查阅日期:2021年9月24日)。

  • 哈佛大学

    ABB测量与分析公司。2021燃气网络供应商的移动式燃气泄漏检测.viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20312。

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