输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天然气储存与运输工程技术领域，具体涉及一种输气管道中泄漏的硫化氢浓度的检测方法与装置。
【背景技术】
[0002]天然气是一种清洁、高效的能源，而管道输送是众多天然气运输方式中最为经济的方式之一。目前，我国建成的天然气管道总长已超过8万公里，而其中已有50%管道服役年龄超过20年，即国家标准规定的设计寿命；随着服役时间的增长，因管道材质问题或施工、腐蚀和外力等作用造成的损伤，使管道安全状况日益恶化，潜藏的安全隐患不断显现，大量的管线已处于事故频发阶段。
[0003]根据国家发展战略，天然气作为洁净能源已被列入国家重点基础设施建设项目。目前，我国管道建设正处于大发展时期，并且针对对新建设的管线已提出了安全和环境风险管理的要求。2006年底忠(县)武(汉)天然气管线已投入运行，“十五”期间已实现西气东输，“十一五”期间已基本实现“西气东输二线”、“中亚天然气管道”和“川气东送”的投产。至2015年天然气干线管道建设量达到5万公里以上，已形成的天然气干线及局部管网将能够覆盖全国大部分地区。飞速发展的天然气工业不仅能够缓解大气环境污染，提高经济效益，也能为居民生活提供便利，但伴随的各类安全隐患也给人们带来种种忧虑。石化企业的油气输送管道分布大疆南北，穿越地域广阔、沿途自然条件变化多样，横卧西域沙漠、穿越山地沼泽、翻越黄土高原、横贯中原、华东和西部的人口密集和工业密集地区，蕴含着大量的重大危险源和环境安全隐患。西部地区自然资源丰富、地形地貌险恶、地质情况复杂、环境地貌千差万别，90%以上长期埋设于地下，管段类型全面，管道自动化系统控制点多，工艺复杂，各管段服役条件、技术条件要求差异大，沿线社会环境和自然环境变迀大，社会依托条件差，安全性和环境问题极为突出；东部地区经济发达、社会文明、对外开放程度高，是我国油气资源的主要用户，管线所经地区工程建设项目频繁，人口和重要构筑物密集，加上油气介质具有易扩散、易燃和易爆的特点，一旦发生泄漏或断裂，将有可能引发中毒、火灾或爆炸等重大事故，不仅会造成重大经济损失和环境污染，还会引发政治性的影响。近年来，国内外就发生了多起重大天然气泄漏事故。天然气管道泄漏伴随的硫化氢泄漏对居民人身安全的影响大于天然气的爆炸危害。因此无论是从安全因素还是经济因素考虑，开发精度高、安全稳定的输气管道中硫化氢浓度的检测方法与装置，维护管道的正常运行，保障人民生命财产安全，都有十分重要的意义。
[0004]目前具备的硫化氢气体检验方法及装置都存在一些不足，如:碘量法中的碘溶液容易挥发，硫酸钠易于分解，容易造成误差；汞量法受汞具有的毒性限制；亚甲基蓝比色法及醋酸铅反应法测定范围比较窄等。因此，急需一种先进的输气管道中泄漏的硫化氢浓度的检测方法与装置。
【发明内容】
[0005]本发明是一种新的输气管道中泄漏的硫化氢浓度的检测方法与装置。希望可以根据本方法检测硫化氢的泄漏浓度，给管道维修人员提供一定的参考数据。
[0006]所述的输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，其中包括:螺栓(I)，球形轴承
(2)，天然气管道(3)，具有吸附作用的填充材料(4)，硫化氢半透膜(5)，柔软防硫酸腐蚀材料(6)，垫片及无线电远程遥控装置(7)，装置局部剖面图(8)，装置外壳(9)，甲烷半透膜(10)，硫酸铜溶液(11)，硫化铜沉淀(12)，压力传感器(13)。
[0007]本发明技术方案如下:首先依据一种新的硫化氢浓度的检测原理:CuS04+H2S =CuS丨+H2SO4，按照此方法检测泄漏的天然气中硫化氢浓度结果安全可靠，生成的CuS沉淀物不溶于水和硫酸，可以在反应溶液中稳定存在。
[0008]本发明所述的装置工作过程如下:利用远程遥控装置远程操纵本检测装置检测管道的气密性，天然气管道一旦发生泄漏，管道泄漏出的甲烷气体经甲烷半透膜进入具有吸附作用的填充材料中，在一定程度上可以减少甲烷气体的外泄，而伴随泄漏的硫化氢气体通过硫化氢半透膜与装置中的硫酸铜溶液反应，根据质量守恒原理，硫化氢的参与使反应生成的硫化铜沉淀与硫酸的质量和大于原来的硫酸铜溶液质量，这部分质量在柔软防硫酸腐蚀材料的传递下被压力传感器捕获，将信号传递给电脑显示器。
[0009]发明的优点
[0010]本发明充分利用远程遥控装置及压力传感系统，避免人工直接检测硫化氢的浓度，降低了工作人员工作环境的危险性。装置简单，调节灵活，金属耗费少，操作及维护简单，反应原理可靠。本装置适用于架空管道及阀门附近天然气管道的硫化氢检测。
【附图说明】
[0011]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0012]图1为一种输气管道中硫化氢浓度检测的装置；
【具体实施方式】
[0013]首先依据一种新的硫化氢浓度的检测原理:CuS04+H2S = CuS丨+H2SO4,按照此方法检测泄漏的天然气中硫化氢浓度结果安全可靠，生成的CuS沉淀物不溶于水和硫酸，可以在反应溶液中稳定存在。
[0014]下面结合附图及实施方式对本发明专利作进一步详细的说明:首先，拧开装置上的螺栓(1)，将本装置安装在要检测的天然气管道上，根据管径的大小调节螺栓(1)，然后利用远程遥控装置(7)远程操纵本检测装置在管道上运动，检测管道的气密性，天然气管道(3) —旦发生泄漏，管道泄漏出的甲烷气体经甲烷半透膜(10)进入具有吸附作用的填充材料(4)中，在一定程度上可以减少甲烷气体的外泄，而伴随泄漏的硫化氢气体通过硫化氢半透膜(5)与装置中的硫酸铜溶液(11)反应，根据质量守恒原理，硫化氢的参与使反应生成的硫化铜沉淀(12)与硫酸的质量和大于原来的硫酸铜溶液(11)质量，这部分质量在柔软防硫酸腐蚀材料(6)的传递下被压力传感器(13)捕获，将信号传递给电脑显示器。检测完毕后的装置可以回收，更换装置中的反应物继续使用以减少成本的投入。
【主权项】
1.输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，方法中采用的装置包括:螺栓(1)，球形轴承(2)，天然气管道(3)，具有吸附作用的填充材料(4)，硫化氢半透膜(5)，柔软防硫酸腐蚀材料(6)，垫片及无线电远程遥控装置(7)，装置局部剖面图(8)，装置外壳(9)，甲烷半透膜(10)，硫酸铜溶液(11)，硫化铜沉淀(12)，压力传感器(13)。
2.如权利要求1所述的输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，其特征在于:采取一种新的方式:CuS04+H2S = CuS丨+&304检验天然气管道泄漏的硫化氢浓度。
3.如权利要求1所述的输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，其特征在于:装置可利用螺栓(I)根据天然气管径的不同调节大小，而球形轴承(2)不仅可以支撑装置也减少了由于摩擦产生的损害。
4.如权利要求1所述的输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，其特征在于:利用压力传感装置(13)及无线电远程遥控装置(7)远程了解硫化氢泄漏的浓度，在一定程度上降低了管道维修人员的工作危险性。
5.如权利要求1所述的输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，其特征在于:利用甲烷半透膜(10)和硫化氢半透膜(5)避免了气体混杂造成的测量不准，利用可以吸收甲烷的填充物(4)在一定程度上减少甲烷气体的外泄。
6.如权利要求1所述的输气管道中硫化氢浓度检测的方法与装置，其特征在于:由于防硫酸腐蚀材料(6)具有柔软性，一旦硫酸铜溶液中有硫化铜产生可以通过压力传感器(13)灵敏的体现出来。
【专利摘要】本发明公开一种输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置，属于天然气储存与运输工程技术领域。由于硫化氢是强烈的神经性毒素，对粘膜有强烈的刺激作用。因此，检验输气管道泄漏的硫化氢浓度成了保护维修人员人身安全的重要环节。为此，本发明提出了一种新的输气管道中硫化氢浓度检测方法和装置，装置包括：螺栓，球形轴承，天然气管道，具有吸附作用的填充材料，硫化氢半透膜，柔软防硫酸腐蚀材料，垫片及无线电远程遥控装置，装置局部剖面图，装置外壳，甲烷半透膜，硫酸铜溶液，硫化铜沉淀和压力传感器。该装置可以给管道维修人员提供一定的参考。
【IPC分类】F17D5-02, G01N5-00
【公开号】CN104819385
【申请号】CN201510213063
【发明人】冯明如, 刘宝玉, 马诗会, 商丽艳, 张宇彤, 佟伟伟
【申请人】辽宁石油化工大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月29日