摘要：介绍了对天然气中加臭剂浓度监控的必要性，加臭剂浓度的监测点、检测方法、使用的仪器种类、仪器的技术特点、适用范围以及使用仪器检测的重要性。

1 前言

    目前，我国几乎所有城市都铺设了燃气管道。随着西气东输管道最后一道焊缝的完成，西北气田的天然气开始供应东部城市以及沿途所涉及到的所有城市，原来供应人工煤气或液化石油气的能源单位，都在逐步置换成清洁、环保型的天然气。

    众所周知，天然气是无味道的，泄漏后人嗅觉不到，也不知道发生了泄漏，所以很容易发生爆炸事故。为了安全起见，能源单位在城市管道的首端就给天然气注入了一种有气味的物质——加臭剂。这样一来，在发生管道燃气泄漏后(特别是在管道的末端——室内用户)，我们能闻到气味，知道发生了燃气泄漏，进而及时采取安全措施，避免发生事故。

    加臭剂的种类一般有三种：四氢噻吩(THT)、硫醇(TBM)、乙硫醇(EM)。天然气中一般加THT或TBM，液化石油气中一般加TBM，在美国天然气中一般加TBM，而我国天然气中一般加THT。加臭剂是一种价格比较昂贵的物质，控制和检测它在天然气中的浓度是非常重要的，而且也是非常必要的。加臭剂的浓度过低时，人嗅觉不到，起不到安全作用；过高时，成本加大，而且造成资源浪费、污染环境。我国能源供应单位的现状是：对加臭剂的控制和检测通常采用“闻”的方法，缺少科学的检测方法和先进的仪器设备。

    北京埃德尔公司正是为了适应这一实际发展的需要，与德国Axel Semrau公司合作，在中国开发应用这项技术。

2 在天然气中加入加臭剂的意义和监控加臭剂浓度的必要性

2．1 在天然气中加入加臭剂的意义

    (1)一般情况下，天然气中是不含加臭剂的。

    (2)特别情况下，有的天然气中含有少量的TBM，但是含量很不稳定；而天然气中是不含THT的。

    (3)在天然气中加入THT或TBM后，使其具有了加臭剂的成分，而且含量非常稳定。

    (4)在末端用户发生泄漏时能闻到加臭剂的气味，能够避免发生爆炸事故。

2．2 在天然气中监控加臭剂浓度的必要性

    (1)加臭剂注入设备、人为操作等因素会导致加臭剂加入量不准确。

(2)因为加臭剂注入系统流量不稳，影响加入量的不稳。

3)因为加臭剂注入系统压注泵出故障，导致没有加臭剂注入。

    (4)因为加臭剂注入系统遥控出故障，对加臭剂加入量失去控制，使加入量过多或过少，造成资金浪费或不能保证安全使用。

    (5)因为人为操作错误，导致错误的加入量。

    (6)因为加臭剂会发生化学、物理反应(TBM氧化，THT附着在管道内壁上)，导致调压站、中间检查点、末端用户加臭剂含量的减少。

3 加臭剂浓度的检漏方法及相关问题

3．1 加臭剂味道等级

    在德国燃气协会DVGW的规范中，加臭剂味道分为七个级别，见下表1。

表1

等级 说明 特性

O 无  

0.5 很微弱 最小报警点

1 微弱  

2 中 报警点

3 强  

4 很强  

5 最强 最大报警点

    其中，等级2为我们所要求的标准报警点，即在天然气浓度达到20％LEL时或之前就能闻到气味(LEL为爆炸下限)。

    天然气中最小加臭剂报警浓度的计算：

3．2 天然气中加臭剂浓度的监测点

    (1)气田长输管线：监测始端、中转站——在线式加臭剂检测仪

    (2)能源供应单位城市管线：

    始端——在线式加臭剂检测仪

    调压站——在线式、手持式加臭剂检测仪

    中间检查点——移动式、手持式加臭剂检测仪

    末端用户——手持式加臭剂检测仪

3．3 加臭剂浓度检测方法

3．3．1 用鼻子闻的方法

    (1)该方法最先被采用，也是我国目前通常采用的方法。

    (2)其优点是方法简单，不需要任何器械、仪器。

    (3)其缺点是每个人的嗅觉是不一样的。在很短的时间内闻几个气样后，嗅觉失灵，会得出低浓度的结果。同时也不能检测出加臭剂的实际浓度。

    (4)该方法在欧洲大多数国家已被禁用。

    (5)但该方法目前仍可作为一种辅助的检测方法。

3．3．2 测量导管的方法

    (1)该方法较用鼻子闻的方法先进了一步，使用器械——测量导管。

    (2)其优点是操作简单，费用低。

    (3)其缺点是交叉影响因素多，非常不准确。

    (4)该方法在德国已被禁用。

3．3．3 用仪器检测的方法

    (1)用仪器检测克服了上述两种方法的缺点。

    (2)是被德国燃气协会DVGW所承认并推荐的检测方法。

    (3)全球已经有几百个燃气公司每天在使用仪

器进行加臭剂浓度的检测。

    (4)鉴于用鼻子闻的方法和测量导管的方法的落后性、不准确性以及不能保证安全性等原因，所以采用仪器检测的方法才是我们真正所需要的方法。

4 加臭剂检测仪的应用

    加臭剂检测仪按其适用范围、测量精度、检测的加臭剂种类一般分为手持式、移动式和在线式三种型号。

2007-5-9 14:30:43　 国际燃气网　网友评论

4．1 手持式加臭剂检测仪

    手持式加臭剂检测仪可以用在天然气管网的任何地方进行加臭剂的检测。最多的应用是检测终端用户加臭剂的含量，以检查天然气中加臭剂的含量是否满足标准报警点的要求；其次还经常用来检测中间检查点的加臭剂含量以及调压站的加臭剂含量等。

    手持式加臭剂检测仪的检测原理为电化学传感器，检测的加臭剂种类为四氢噻吩THT、硫醇TBM、乙硫醇EM。按其检测加臭剂种类不同，其量程精度也各异：如检测THT量程为0mg／m3—1OOmg／m3，显示精度1mg／m3。电源一般采用特殊6V电池或充电电池，工作时间多达6个月，同时具有最低浓度和最高浓度报警功能。德国AS公司生产的手持式加臭剂检测仪ODOR handy即属此类仪器。

 

    手持式加臭剂检测仪其操作方法也非常简单：现场操作时，管压在2kPa一50kPa范围可直接插用；如果管压大于50mbar范围需采用流量调节器来控制，把流量调节在0．2L／min—0．5L／min(200cm3／min—500cm3／min)范围，并且使检测值保持1min稳定不变才算准确；一个点测完后，需要等待10min再测第二个点，以消除其交叉影响，保证测量的正确性。

一般情况下，手持式加臭剂检测仪勿需调零，但更换电池后需重新调零。因此，手持式加臭剂检测仪被设计成安上电池后始终开着，没有关机按钮，如若关机，则需取出电池强行关机，但重新开机后需对仪器进行标定。由于这样的原因，仪器在使用过程中，除非特殊需要，切忌拆卸电池。由于仪器采用了电化学传感器检测原理，所以传感器的使用寿命一般为2年一3年，然而，传感器的更换非常容易，更换后可继续使用，无需购买整台仪器，这样可节省购置仪器费用

4．2 移动式加臭剂检测仪

    移动式加臭剂检测仪同样也可以用在天然气管网的任何地方进行加臭剂的检测。与手持式相比其最大区别是测量精度高、可同时检测多组加臭剂，检测THT精度可达0．1mg／m3。但由于价格昂贵，在能源供应单位使用较少，下面介绍的在线式加臭剂检测仪ODOR on—line即可在线使用也可移动使用，完全可以替代移动式的适用范围，因此这里不再详述。

4．3 在线式加臭剂检测仪—ODOR on—line

    为了适应监测天然气管网中加臭剂浓度的多种需求，在线式加臭剂检测仪被设计成双电源供电，即220V AC和12V DC供电。它可以安装在城市天然气管道的首端——加臭剂注入点，长期在线使用，以控制加臭剂注入量的准确性；也可安装在调压站——长期在线使用，监测调压站加臭剂的浓度。由于能很方便地放在汽车上，所以可在调压站、中间检查点等多处移动使用；另外，还可以放在实验室，采回气样进行分析。

    在线式加臭剂检测仪还有一个用途是监测气田长输管线天然气中TBM的含量。在某些气田的天然气中含有TBM，对它的监测也是非常有用的。这样做的目的是为下一步长输管线进入城市前提供加臭剂加入量的依据，使加入量恰如其分，节省开支。在线式加臭剂检测仪的操作由软件和计算机来控制，其检测精度是很高的：

  0．1mg／m3～1OOmg／m3 (THT)

  0．1mg／m3-1OOmg／m3 (H2S)

  0．01mg／m3～lOOmg／m3 (TBM)

    图2表明了在线式加臭剂检测仪的应用场合及检测浓度曲线。

    天然气是无味道的气体，为了安全起见，能源供应单位在天然气进入城市之前，在管道内注入了加臭剂，在室内用户发生燃气泄漏时能及时嗅觉到味道、及时报告、及时采取有效措施，避免发生爆炸危险。然而，为了控制和检测加臭剂的浓度，使加臭剂在末端用户的浓度正好达到所要求的报警浓度，即在天然气中THT的浓度正好达到1Omg／m3，我们必须使用仪器来检测THT的浓度。如果低于这个浓度，起不到安全的作用；如果过高，则造成资金和能源浪费。以德国的杜塞尔多夫(Dusseldorf)为例，每年向天然气管道中注入加臭剂的费用约10万欧元。使用仪器检测加臭剂浓度的另一个目的是，可作为事故责任鉴定的一个佐证。如果在末端用户检测的THT浓度等于或大于1Omg／m3，而这时发生了事故，仪器检测到的THT浓度可以证明加臭剂的含量是合格的。因此，采用鼻子“闻”的方法来检测加臭的浓度终将被先进的仪器所替代。