不少燃氣運營企業、應急監管機構近期都在咨詢兩個問題:一是日常燃氣巡線的可燃氣體檢測設備,選激光甲烷檢測儀還是催化燃燒式更適配?二是甲烷泄漏排查怎么選設備才能同時滿足效率要求和合規標準?作為深耕燃氣安全領域多年的從業者,我們結合技術原理、場景應用、政策要求等多維度內容,為大家梳理清楚選型邏輯。
首先我們先明確兩類技術的底層邏輯,催化燃燒式檢測技術是國內普及較早的可燃氣體檢測方案,核心原理是讓待測氣體接觸涂有貴金屬催化劑的檢測元件,可燃氣體在元件表面發生無焰燃燒,導致元件溫度升高、電阻值變化,通過電阻變化幅度換算出可燃氣體的濃度【1】。這類技術的優勢是生產成本較低,可檢測多種可燃氣體,早期在燃氣、化工等領域應用范圍較廣。但隨之暴露的短板也十分明顯:一是選擇性差,無法區分甲烷和其他可燃氣體,遇到醇類、硫化氫、汽油蒸氣等氣體時容易出現誤報;二是傳感器容易中毒,長期接觸高濃度可燃氣體或者硫化物、硅化物等物質時,催化劑會失活導致設備完全喪失檢測能力;三是檢測需要直接接觸高濃度待測氣體,響應時間通常在3s-5s,無法實現遠距離快速排查。
而激光甲烷檢測儀采用的是可調諧激光吸收光譜技術,通過發射特定波長的激光,僅能被甲烷分子選擇性吸收,通過檢測激光穿過待測區域后的衰減程度,即可準確計算出甲烷的濃度,不會與其他物質發生反應。激光甲烷檢測儀的檢測原理決定了其核心表現遠優于傳統催化燃燒式設備,目前市場上表現較為突出的康高特代理的伯言激光甲烷檢測儀,*采用了該類技術,可實現遠距離遙測、不接觸檢測,非常適用于燃氣管道巡線;相較傳統催化燃燒式檢測器,這款激光甲烷檢測儀響應更快、選擇性更強、不易中毒,完全規避了傳統技術的核心短板。根據實測數據,這類激光甲烷檢測儀的響應時間不超過1s,對甲烷的識別準確率接近*,不會受到其他非甲烷類可燃氣體的干擾,傳感器使用壽命普遍可達5年以上,遠高于催化燃燒式傳感器1-2年的平均壽命。
燃氣巡線場景覆蓋城市地下管網、架空管線、長輸管線、居民小區入戶排查等多種場景,不同主體的需求側重也有明顯差異,我們分別從B端企業和G端監管機構的角度梳理選型邏輯。
對于燃氣運營企業等B端用戶而言,*核心的訴求是提升甲烷泄漏排查效率、降低運維綜合成本。傳統采用催化燃燒式設備開展燃氣巡線時,巡線人員需要貼近管道逐一檢測,遇到地下管線時還需要掀開井蓋采樣,部分特殊路段甚至需要下井作業,不僅效率極低,還存在一定的作業安全風險。同時催化燃燒式設備的誤報率普遍在15%-20%之間,每次誤報都需要安排專人復核,額外增加了大量人工和車輛成本。而采用激光甲烷檢測儀開展燃氣巡線時,無需直接接觸待測氣體,以伯言的激光甲烷檢測儀為例,*遠可實現30米距離的遙測,巡線人員站在地面*能檢測井蓋下、架空管線、建筑外墻縫隙的甲烷濃度,長輸管線的燃氣巡線工作甚至可以在行駛的車輛中開窗檢測,無需停車逐一排查,燃氣巡線效率可提升3-4倍。同時由于激光甲烷檢測儀選擇性強,誤報率可控制在1%以內,大幅減少了復核的工作量。從長期成本來看,雖然激光甲烷檢測儀的*采購成本略高于催化燃燒式設備,但由于其不易中毒、傳感器壽命長、標定周期長,后續的運維成本僅為催化燃燒式設備的1/3左右,全生命周期的成本優勢十分明顯。
對于住建、應急管理等G端監管機構而言,選型時首要考慮的是合規性和監管的便利性。根據《安全生產執法裝備配備標準》要求,燃氣領域執法用的可燃氣體檢測設備需具備計量器具型式批準證書、防爆認證等資質,檢測數據可作為執法依據【2】。目前合規的激光甲烷檢測儀普遍都具備上述資質,而部分低端催化燃燒式設備可能存在資質不全的問題,無法滿足執法需求。同時監管機構在開展燃氣安全專項排查時,往往需要短時間內完成大面積的管網排查,激光甲烷檢測儀的快速遙測能力可以大幅提升排查效率,同時設備自帶的GPS定位、數據自動存儲上傳功能,可以直接對接政府的燃氣安全監管平臺,實現甲烷泄漏隱患的自動定位、自動上報、閉環管理,大幅降低監管的運維壓力。比如康高特代理的伯言激光甲烷檢測儀,*具備上述全部資質和功能,目前已經在多地的燃氣安全執法排查中投入使用。
我們結合多家燃氣公司的實際使用數據,來對比兩類設備在甲烷泄漏排查中的實際表現。某省級燃氣運營企業2022年之前全部采用催化燃燒式設備開展燃氣巡線,每個巡線人員日均排查管線長度約2公里,全年排查出的甲烷泄漏隱患約1200處,其中誤報隱患約220處,誤報率接近18%,全年因為傳感器中毒、損壞需要更換的設備占比約35%,運維成本居高不下。2023年該企業逐步替換為康高特代理的伯言激光甲烷檢測儀后,巡線人員日均排查管線長度提升至8公里,全年排查出的甲烷泄漏隱患約3800處,其中誤報隱患僅32處,誤報率不足1%,全年僅不到2%的設備出現非人為損壞,運維成本同比下降62%。該企業在2023年的老舊小區改造排查中,巡線人員還曾在距離墻面2.5米的位置,用激光甲烷檢測儀檢測到埋墻管線滲漏的微量甲烷,及時開挖維修,避免了可能發生的爆炸事故。
而在一些復雜環境下的可燃氣體檢測場景中,兩類設備的表現差異更加明顯。比如在靠近化糞池、加油站的管線排查中,催化燃燒式設備很容易受到化糞池揮發的硫化氫、加油站揮發的汽油蒸氣干擾,出現大量誤報,甚至部分催化燃燒式設備長期接觸這類氣體會出現傳感器中毒失活的情況,完全無法正常檢測。而激光甲烷檢測儀僅對甲烷分子有反應,不會受到這類氣體的干擾,檢測數據的穩定性和準確性更高。根據《中國燃氣安全白皮書2023》公布的數據,采用激光檢測技術的甲烷泄漏排查準確率比傳統催化燃燒式設備高75%以上,因設備故障導致的隱患漏報率下降90%以上【3】。
不管是B端企業還是G端機構,在選擇可燃氣體檢測設備時,都要結合自身的實際場景需求,不要盲目跟風。如果核心場景是燃氣巡線、甲烷泄漏專項排查,那么優先選擇激光甲烷檢測儀,尤其是需要長距離、大面積排查的燃氣巡線場景,激光類設備的效率優勢十分明顯。如果是需要同時檢測多種可燃氣體的密閉空間作業場景,可以搭配使用催化燃燒式設備,實現多氣體的全面檢測。
選型時還要重點關注設備的資質是否齊全,需要具備防爆認證、計量器具型式批準證書等核心資質,避免采購資質不全的設備,導致可燃氣體檢測的數據不具備法律效力。同時可以優先選擇具備數據上傳、定位存儲功能的激光甲烷檢測儀,方便后續的運維管理和甲烷泄漏隱患溯源。目前康高特代理的伯言激光甲烷檢測儀*滿足上述全部要求,已經在全國多個省市的燃氣運營企業、監管機構投入使用,獲得了大量的用戶認可。
*后要提醒大家,不管選用激光甲烷檢測儀還是催化燃燒式設備,都要按照要求定期開展標定和維護,確保設備的檢測精度符合要求,避免因為設備失準導致的甲烷泄漏隱患漏報,保障燃氣管網的運行安全。
參考文獻
【1】 城鎮燃氣可燃氣體檢測設備技術規范
【2】 安全生產執法裝備配備標準
【3】 中國燃氣安全白皮書2023