RU127927U1

RU127927U1 - GAS LEAKAGE LABORATORY

Info

Publication number: RU127927U1
Application number: RU2012151943/28U
Authority: RU
Inventors: Константин Викторович Лобко; Владимир Владимирович Евтушенко; Роман Владимирович Голавский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью газораспределительная организация "ПЕТЕРБУРГГАЗ"
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-05-10

Abstract

1. Лаборатория для обнаружения утечки газа, включающая автомобиль, в салоне которого установлены стойка с измерительной аппаратурой, включающей, по крайней мере, один газоанализатор, снабженный средствами подвода и фильтрации воздуха со счетчиком прокачиваемого объема воздуха, рабочее место оператора, энергетический модуль, бортовой компьютер и средства телекоммуникации, а также установленный вне салона воздухозаборник, отличающаяся тем, что воздухозаборник установлен под днищем автомобиля с обеспечением забора набегающего потока воздуха и снабжен на входе потока фильтром грубой очистки воздуха, при этом, по крайней мере, один газоанализатор содержит детектор углеводородных газов и размещен в изолированном боксе.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительная аппаратура включает набор газоанализаторов для комплексного анализа состава прокачиваемого объема воздуха.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздухозаборник имеет форму конуса с открытым основанием, в котором укреплен фильтр грубой очистки воздуха.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве средства фильтрации воздуха использован циклон, в частности прямоточный осевой циклон.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве средства фильтрации воздуха использован электростатический фильтр.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве детектора углеводородных газов использован датчик метана.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство подвода воздуха выполнено в виде воздуховода со встроенным средством измерения температуры прокачиваемого объема воздуха, например, термопарой.1. Laboratory for detecting gas leaks, including a car, in the cabin of which there is a stand with measuring equipment, including at least one gas analyzer, equipped with means for supplying and filtering air with a counter for pumped air volume, operator’s workstation, power module, on-board computer and telecommunication means, as well as an air intake installed outside the cabin, characterized in that the air intake is installed under the bottom of the car with a free flow in air and is equipped at the inlet of the filter with a coarse air filter, while at least one gas analyzer contains a hydrocarbon gas detector and is placed in an insulated box. 2. The device according to claim 1, characterized in that the measuring equipment includes a set of gas analyzers for a comprehensive analysis of the composition of the pumped air volume. The device according to claim 1, characterized in that the air intake is in the form of a cone with an open base, in which a rough air filter is fixed. The device according to claim 1, characterized in that a cyclone, in particular a direct-flow axial cyclone, is used as a means of filtering air. The device according to claim 1, characterized in that an electrostatic filter is used as a means of filtering the air. The device according to claim 1, characterized in that a methane sensor is used as a hydrocarbon gas detector. The device according to claim 1, characterized in that the means for supplying air is made in the form of an air duct with a built-in means for measuring the temperature of the pumped volume of air, for example, a thermocouple.

Description

Полезная модель относится к мобильным средствам контроля состава атмосферы вблизи газопроводов и может быть использована для динамического контроля утечек бытового или природного газа.The utility model relates to mobile means of monitoring the composition of the atmosphere near gas pipelines and can be used to dynamically control leaks of domestic or natural gas.

Известны мобильные лаборатории для мониторинга воздушной среды в рабочей зоне, смонтированные на базе легковых или грузовых автомобилей или прицепов, которые включают установленные в кузове устройства пробоотбора, газоанализаторы, компьютеризированную систему сбора и обработки информации, а также систему электропитания, рабочее место оператора, системы жизнеобеспечения (обогрева и кондиционирования воздуха в лаборатории), системы телекоммуникаций для связи с удаленным центральным постом и другое оборудование для решения поставленных задач в реальном времени, например, автоматическую метеостанцию (см., например, www.christmas-plus.ru/autolaball/labgas). Для анализа газового состава воздушной среды в рабочей зоне могут применяться как селективные, например, типа ИГС-38, так и многокомпонентные газоанализаторы, например, системы КОЛИОН-1В, ДЕГА и др. для измерения концентрации паров углеводородов, включая метан, а также оксидов углерода, кислорода, сероводорода и др.. Газоанализаторы применяются в сочетании с пробоотборниками - одно- и многоканальными, в мобильном или стационарном исполнении, обеспечивающими поступление на анализ определенного объема пробы с заданной скоростью прокачки (в частности, аспираторы серии AM, ОП и др.). При этом анализ газовой пробы может быть проведен различными способами (инфракрасная спектроскопия /RU 114367/, газовая хроматография /RU 2199054/, полупроводниковые химические сенсоры /RU 111675/, термокатализ /RU 2250455/ и др.). Выбор способа анализа определяется регламентом обследования рабочей зоны - стационарные измерения содержания контролируемого газа в точках профиля или непрерывная запись данных о содержании контролируемого газа в атмосфере при движении мобильной лаборатории.There are known mobile laboratories for monitoring the air in the working area, mounted on the basis of cars or trucks or trailers, which include sampling devices installed in the body, gas analyzers, a computerized system for collecting and processing information, as well as an electrical power supply system, operator’s workstation, and life support systems ( heating and air conditioning in the laboratory), telecommunications systems for communication with a remote central post and other equipment for the solution supplied s problems in real time, for example, an automatic weather station (see., e.g., www.christmas-plus.ru/autolaball/labgas). To analyze the gas composition of the air in the working area, both selective, for example, IGS-38 type, and multicomponent gas analyzers, for example, KOLION-1V, DEGA, etc. systems for measuring the concentration of hydrocarbon vapors, including methane, and carbon oxides can be used , oxygen, hydrogen sulfide, etc. Gas analyzers are used in combination with single and multichannel samplers, in mobile or stationary versions, which provide for the analysis of a certain sample volume with a given pumping speed (in h stnosti, aspirators Series AM, OP et al.). In this case, the analysis of a gas sample can be carried out in various ways (infrared spectroscopy / RU 114367 /, gas chromatography / RU 2199054 /, semiconductor chemical sensors / RU 111675 /, thermocatalysis / RU 2250455 /, etc.). The choice of the analysis method is determined by the regulations for the inspection of the working area — stationary measurements of the content of the controlled gas at the profile points or continuous recording of data on the content of the controlled gas in the atmosphere when the mobile laboratory moves.

Известен универсальный мобильный комплекс, содержащий корпус с отсеками, в которых размещены съемные мини-контейнеры для оборудования, а также аварийно-спасательное оборудование, осветительно-энергетическое оборудование, средства защиты органов дыхания, устройства сбора и хранения нефти и нефтепродуктов, газоанализаторы углеводородов, автономные устройства для нанесения сорбента, оборудование для отмывки и первичной очистки загрязненной территории и технических средств (RU 70142). Известный мобильный комплекс выполнен в виде модуля, а его корпус выполнен в виде унифицированного двадцатифутового контейнера. В силу обширных функциональных задач, исполняемых устройством, он укомплектован дополнительными устройствами, обеспечивающими его работу - насос с приводом, установку пожаротушения, насосные гидравлические станции, насосы высокого давления и др., и допускает установку газоанализаторов любого типа для исследования атмосферы в рабочей зоне.A well-known universal mobile complex containing a housing with compartments in which removable mini-containers for equipment are located, as well as emergency equipment, lighting and energy equipment, respiratory protective equipment, devices for collecting and storing oil and oil products, gas analyzers for hydrocarbons, autonomous devices for applying sorbent, equipment for washing and primary cleaning of contaminated territory and technical equipment (RU 70142). The well-known mobile complex is made in the form of a module, and its body is made in the form of a unified twenty-foot container. Due to the extensive functional tasks performed by the device, it is equipped with additional devices that ensure its operation - a pump with a drive, a fire extinguishing installation, hydraulic pump stations, high pressure pumps, etc., and allows the installation of any type of gas analyzers for studying the atmosphere in the working area.

Известна мобильная станция для экологического контроля окружающей среды, а именно, атмосферы, содержащая автомобиль, в салоне которого расположены стойки для размещения измерительной аппаратуры, стол оператора, на котором установлена ЭВМ и энергетический модуль в виде автономного источника питания на основе аккумуляторной батареи, воздухозаборник, установленный на крыше салона автомобиля, метеостанцию, размещенную снаружи салона на телескопической мачте, а также GPS-приемник, при этом в качестве измерительной аппаратуры использованы газоанализаторы, в частности, окислов азота, кремния и углерода, и аэрозольные анализаторы, снабженные фильтроаспирационной установкой с индивидуальными счетчиками прокачиваемого объема воздуха (RU 69267). Известная мобильная станция может служить лабораторией для обнаружения утечек газа при мониторинге состояния газопроводов и газораспределительных сетей, так как обеспечивает анализ содержания различных соединений в воздухе рабочей зоны в режиме движения автомобиля, однако установка воздухозаборника на крыше автомобиля снижает точность измерений локальных концентраций анализируемых соединений вследствие возрастания интенсивности конвекции воздуха при удалении от поверхности земли, что снижает надежность анализа состояния атмосферы в рабочей зоне при выявлении утечек газа, например, в газопроводе.A well-known mobile station for environmental monitoring of the environment, namely, the atmosphere, containing a car, in the cabin of which there are racks for placing measuring equipment, an operator table on which a computer and an energy module are installed in the form of an autonomous power source based on a battery, an air intake installed on the roof of the passenger compartment, a weather station located outside the passenger compartment on a telescopic mast, as well as a GPS receiver, while used as measuring equipment azoanalizatory, in particular, nitrogen oxides, silicon and carbon, and aerosol analyzers, equipped filtroaspiratsionnoy installing individual counters pumped air volume (RU 69267). The well-known mobile station can serve as a laboratory for detecting gas leaks when monitoring the status of gas pipelines and gas distribution networks, as it provides an analysis of the content of various compounds in the air of the working zone in the vehicle's driving mode, however, installing an air intake on the roof of the car reduces the accuracy of measuring local concentrations of the analyzed compounds due to increasing intensity convection of air at a distance from the earth's surface, which reduces the reliability of the analysis of the state of the atmosphere sphere in the work area the detection of gas leaks, for example in the pipeline.

Известная мобильная станция для мониторинга состояния атмосферы, включающая автомобиль, в салоне которого установлены стойка с измерительной аппаратурой, включающей, по крайней мере, один газоанализатор, снабженный средствами подвода и фильтрации воздуха со счетчиком прокачиваемого объема воздуха, рабочее место оператора, бортовой компьютер, энергетический модуль, средства телекоммуникации, а также установленный вне салона воздухозаборник, выбрана наиболее близким аналогом заявляемой лаборатории для обнаружения утечек газа.A well-known mobile station for monitoring the state of the atmosphere, including a car, in the cabin of which there is a rack with measuring equipment, including at least one gas analyzer, equipped with means for supplying and filtering air with a counter for pumped air volume, operator’s workstation, on-board computer, energy module , telecommunications, as well as an air intake installed outside the cabin, was chosen as the closest analogue of the claimed laboratory for detecting gas leaks.

Задача полезной модели состоит в расширении арсенала мобильных средств контроля состава атмосферы для выявления утечек газа из газопроводов.The objective of the utility model is to expand the arsenal of mobile means for monitoring the composition of the atmosphere to detect gas leaks from gas pipelines.

Задача решена тем, что в лаборатории для обнаружения утечек газа, включающей автомобиль, в салоне которого установлены стойка с измерительной аппаратурой, включающей, по крайней мере, один газоанализатор, снабженный средствами подвода и фильтрации воздуха со счетчиком прокачиваемого объема воздуха, рабочее место оператора, энергетический модуль, бортовой компьютер и средства телекоммуникации, а также установленный вне салона воздухозаборник, в соответствии с полезной моделью, воздухозаборник размещен под днищем автомобиля с обеспечением забора набегающего потока воздуха и снабжен на входе потока воздуха фильтром грубой очистки воздуха, при этом, по крайней мере, один газоанализатор содержит детектор углеводородных газов и размещен в изолированном боксе.The problem is solved in that in a laboratory for detecting gas leaks, including a car, in the cabin of which there is a rack with measuring equipment, including at least one gas analyzer, equipped with means for supplying and filtering air with a counter for pumped air volume, operator’s workstation, energy a module, an on-board computer and telecommunications equipment, as well as an air intake installed outside the passenger compartment, in accordance with a utility model, the air intake is located under the bottom of the car to provide iem fence oncoming air flow and air flow is provided at the inlet a coarse filter for cleaning of air, wherein at least one hydrocarbon analyzer comprises a gas detector and placed in an insulated box.

Кроме того, измерительная аппаратура включает набор газоанализаторов для комплексного анализа состава прокачиваемого объема воздуха.In addition, the measuring equipment includes a set of gas analyzers for a comprehensive analysis of the composition of the pumped volume of air.

Кроме того, воздухозаборник имеет форму конуса с открытым основанием, в котором укреплен фильтр грубой очистки воздуха.In addition, the air intake has a conical shape with an open base, in which a coarse air filter is mounted.

Кроме того, в качестве средства фильтрации воздуха использован циклон, в частности, прямоточный осевой циклон.In addition, a cyclone, in particular a direct-flow axial cyclone, was used as a means of air filtration.

Кроме того, в качестве средства фильтрации воздуха использован электростатический фильтр.In addition, an electrostatic filter is used as a means of filtering the air.

Кроме того, в качестве детектора углеводородных газов использован датчик метана.In addition, a methane sensor was used as a hydrocarbon gas detector.

Кроме того, устройство снабжено средством измерения температуры прокачиваемого объемаIn addition, the device is equipped with a means for measuring the temperature of the pumped volume

Техническим результатом полезной модели является обеспечение регистрации содержания и состава газовой смеси, включая углеводородный газ (метан), в слое воздуха, параметры которого максимально близки к параметрам воздушной среды вблизи вероятных областей утечки газа из-за меньшего влияния конвекции воздуха под днищем автомобиля.The technical result of the utility model is to ensure the registration of the content and composition of the gas mixture, including hydrocarbon gas (methane), in the air layer, the parameters of which are as close as possible to the parameters of the air environment near the likely areas of gas leakage due to the less influence of air convection under the bottom of the car.

Заявляемое устройство (в разрезе) схематически представлено на фиг.. Лаборатория выполнена на базе автомобиля (1), в частности, типа «Газель», «Соболь», Fiat Ducato и т.п., с боковой или задней распашной дверью и боковым остеклением, а также штатной установкой вентиляции, очистки воздуха и отопления. Кабина водителя (2) отделена от салона (3) перегородкой. Салон (3) утеплен, имеет источники освещения, на полу салона размещено шумопоглощающее покрытие, например, типа «автолин». В салоне (3), преимущественно, вблизи борта, в изолированном боксе (4) на амортизированной стойке размещена измерительная аппаратура (5), а в средней части салона (3) установлено рабочее место оператора (6), укомплектованное поворотным креслом и амортизированным столом, на котором размещены пульт управления, монитор и принтер, связанные с бортовым компьютером (7), в качестве которого может быть использован ноутбук. Рабочее место оператора (6) снабжено средствами телекоммуникации (8), в частности, GPS-приемником (навигатором), с помощью которого регистрируют маршрут автомобиля, определяют местонахождение автомобиля, координаты зон утечки газа на местности, время наблюдения. Для приема внешних электромагнитных сигналов крыша салона (3), по крайне мере, частично, выполнена радиопрозрачной. На пульт управления вынесена приборная доска с цифровыми индикаторами измеряемых параметров, и видеотерминал регистрирующей аппаратуры, подсоединенный к бортовому компьютеру (7), который обеспечивает архивирование данных, составление протоколов измерений и отчетных материалов.The inventive device (in section) is schematically shown in Fig .. The laboratory is made on the basis of a car (1), in particular, the type "Gazelle", "Sable", Fiat Ducato, etc., with a side or rear swing door and side glazing , as well as the standard installation of ventilation, air purification and heating. The driver's cab (2) is separated from the passenger compartment (3) by a partition. The salon (3) is insulated, has light sources, a noise-absorbing coating, for example, of the “autoline” type, is placed on the floor of the cabin. In the cabin (3), mainly near the side, in an insulated box (4), the measuring equipment (5) is located on the shock-absorbing stand, and in the middle part of the cabin (3) the operator’s workstation (6) is equipped with a swivel chair and a shock-absorbing table, on which the control panel, monitor and printer are located, connected to the on-board computer (7), which can be used as a laptop. The operator’s workstation (6) is equipped with telecommunication facilities (8), in particular, a GPS receiver (navigator), with which the vehicle’s route is recorded, the vehicle’s location, the coordinates of the gas leak zones on the ground, and the observation time are determined. To receive external electromagnetic signals, the roof of the cabin (3), at least partially, is made transparent. A dashboard with digital indicators of measured parameters and a video terminal of recording equipment connected to the on-board computer (7), which provides data archiving, preparation of measurement protocols and reporting materials, are placed on the control panel.

Система электропитания автомобиля имеет две цепи - одна обеспечивает работу аппаратуры и оборудования при напряжении 10-14 В (системы вентиляции, отопления, освещения и др.) через импульсные преобразователи 220 В АС/14 В, а также преобразователи 12 В/19 В для питания ноутбука (7). Вторая цепь электропитания - промышленная сеть переменного тока 220 В, подключение к которой производится посредством силового кабеля через ввод на борту автомобиля (1), и бортовой встраиваемый электрогенератор, который установлен в изолированном отсеке (9) и при необходимости обеспечивает работу измерительной аппаратуры (5). Бортовой электрогенератор, например, бензогенератор марки YAMAHA, работает на автомобильном топливе, которое поступает из бака автомобиля (1) в бак генератора известным образом, например, через топливный насос. В аварийной ситуации поступление топлива в бак генератора перекрывается бензоклапаном. Пуск генератора производится электростартером, который дублирован ручным пуском. Цепи электропитания заземлены и амортизированы. Управление режимами работы системы электропитания и контроль состояния ее элементов производится с пульта управления. Дополнительно в салоне (3) размещены и укреплены стационарно ящики и стойки с рабочим инструментом, который может понадобиться при эксплуатации автомобиля-лаборатории (автомобильный инструмент, огнетушитель и др.).The vehicle’s power supply system has two circuits - one provides operation of the apparatus and equipment at a voltage of 10-14 V (ventilation, heating, lighting, etc.) through pulse converters 220 V AC / 14 V, as well as converters 12 V / 19 V for power notebook (7). The second power supply circuit is an industrial AC 220 V network, which is connected via a power cable through the input on board the vehicle (1), and an onboard built-in electric generator, which is installed in an isolated compartment (9) and, if necessary, ensures the operation of measuring equipment (5) . An on-board electric generator, for example, a YAMAHA brand gas generator, runs on automobile fuel that enters from the vehicle’s tank (1) into the generator’s tank in a known manner, for example, through a fuel pump. In an emergency, the flow of fuel into the generator tank is blocked by a gas valve. The generator is started by an electric starter, which is duplicated by a manual start. Power circuits are earthed and damped. Management of the operating modes of the power supply system and monitoring the state of its elements is made from the control panel. Additionally, in the cabin (3), boxes and racks with a working tool, which may be needed during the operation of a laboratory car (a car tool, a fire extinguisher, etc.), are stationary and fixed.

Измерительная аппаратура (5) представлена по крайней мере одним газоанализатором (далее - газоанализатор 5), детектор которого позволяет выделить из воздуха молекулы метана CH₄ и измерить их содержание в пробе воздуха, как например, газоанализатор «Поларис» (метанометр), одноканальный газоанализатор ИГС «Марш-В», сигнализатор газа со встроенным датчиком метана SPC-23-3400 и др.. При выполнении комплексного анализа состава воздушной среды и мониторинге утечек газа вблизи газопроводов и технологического оборудования, или в промышленных зонах могут быть использованы наборы газоанализаторов с селективными датчиками анализируемых газов (горючих и токсичных газов) и/или современные мультигазовые многоканальные газоанализаторы с детекторами токсичных и горючих газов, включая метан, для одновременных измерений в реальном времени концентраций искомых веществ. Для оборудования лаборатории могут быть использованы, в частности, многокомпонентный газоанализатор GASMET DX 4015/DX 4030 для контроля вещества воздуха рабочей зоны в непрерывном потоке газа, портативные мультигазовые анализаторы МСП-Сигма с двумя оптическими сенсорами, которые определяют концентрацию метана С и сумму С2-С10 на уровне ПДК, и др.. Измерительная аппаратура может быть укомплектована стационарными и автономными переносными приборами, которые работают в режиме диффузионного отбора пробы или в режиме нагнетания потока, а также оснащены средствами световой и звуковой сигнализации при работе в пороговом режиме измерений для выявления областей аномальной концентрации газа, например, газоанализаторы типа ЭГС-М во взрывозащищенном исполнении. С учетом размеров мобильной лаборатории выбирают газоанализаторы, имеющие цифровой выход для передачи измеренного сигнала на компьютер посредством интерфейса RS-232 или RS-485, или USB-интерфейса, что позволяет обособить приборы в изолированном боксе (4) вблизи вентилируемого борта автомобиля (1) и отделить их от салона (3).The measuring equipment (5) is represented by at least one gas analyzer (hereinafter referred to as the gas analyzer 5), the detector of which allows methane molecules CH ₄ to be extracted from the air and their content in the air sample to be measured, such as a Polaris gas analyzer (methanometer), a single-channel gas analyzer "Marsh-V" gas detector with integrated methane sensor SPC-23-3400 and others. When performing a comprehensive analysis of the composition of the air and monitoring gas leaks near gas pipelines and process equipment, or in industrial areas Utilizable gas analyzer kits with selective sensors for analyzing gases (combustible and toxic gases) and / or modern multi-gas multichannel gas analyzers with toxic and combustible gas detectors, including methane, can be used for simultaneous real-time measurements of the concentrations of the desired substances. For laboratory equipment, in particular, the GASMET DX 4015 / DX 4030 multicomponent gas analyzer for monitoring the air of the working area in a continuous gas stream, MSP-Sigma portable multi-gas analyzers with two optical sensors that determine the concentration of methane C and the sum C2-C10 can be used at the MPC level, etc. Measurement equipment can be equipped with stationary and autonomous portable devices that operate in diffusion sampling mode or in flow injection mode, as well as They are used by means of light and sound alarms when operating in the threshold measurement mode to identify areas of abnormal gas concentration, for example, gas analyzers of the EGS-M type in explosion-proof design. Given the size of the mobile laboratory, gas analyzers are selected that have a digital output for transmitting the measured signal to a computer via the RS-232 or RS-485 interface, or a USB interface, which allows isolating devices in an insulated box (4) near the ventilated side of the car (1) and separate them from the passenger compartment (3).

Подача воздуха (газовой смеси) на анализ производится стационарным потоком через воздухозаборник (10), который размещен под днищем автомобиля (1) на максимальном удалении от его выхлопной трубы, например, под кабиной (2), для уменьшения теплового воздействия на набегающий поток воздуха, снижения влияния выхлопных газов и конвективных движений атмосферного воздуха на газовый ореол областей утечки газа. Воздухозаборник (10) выполнен, предпочтительно, в форме конуса, основание которого открыто для обеспечения забора набегающего потока воздуха, и снабжено фильтром грубой очистки воздуха (11) - решеткой - для исключения попадания в канал забора воздуха камней, крупных частиц грунта и т.п. Решетка крепится к воздухозаборнику (10), например, хомутом. Коническая форма воздухозаборника (10) приводит к увеличению скорости потока воздуха в его вершине, открывающейся в средство подвода воздуха (12) (далее - воздуховод (12), в котором на пути газового потока установлен фильтр тонкой очистки - пылеуловитель (13), в частности, электростатический фильтр, в котором частицы пыли в воздухе сначала электризуются, а затем оседают на заряженной решетке этого фильтра, или циклон, в частности, прямоточный осевой циклон, устанавливаемый в горизонтальном участке воздуховода (12) после воздухозаборника (10). В циклоне отделение примесных частиц пыли и жидкости происходит под действием центробежной силы, прижимающей твердые частицы к стенкам циклонных трубок и создающей напор потока воздуха (газовой смеси) в воздуховоде (12). Воздуховод (12) введен в салон (3) через люк в полу. Далее в воздуховоде (12) по ходу движения потока воздуха размещен счетчик прокачиваемого объема воздуха (газовой смеси) (14), после которого очищенный воздух (газовая смесь) поступает в газоанализатор (5) по трубке воздуховода (12) через штуцер, вмонтированный в изолированный бокс (4). Воздуховод (12) может быть выполнен из пластмассовой, гофрированной трубки, трубки с тефлоновым покрытием, его диаметр согласуется с суммарным проходным сечением трубок, подводящих газовую смесь к задействованным газоанализаторам. При использовании нескольких газоанализаторов может быть обеспечена разводка прокачиваемого потока и подвод газовой смеси к каждому из них. При любой заданной скорости движения автомобиля может быть определен общий объем прокачиваемого через газоанализатор (5) воздуха (газовой смеси), его измеряют известным методом - например, счетчиком объема прокачиваемого газа, например, типа СГ-16МТ с чувствительным элементом - турбинкой, который обеспечивает прокачку 10-100 м³/ч газового потока. Кроме того, объем потока газа, поступающего к какому-либо газоанализатору может быть определен расчетным путем по площади проходного сечения подводящей газ трубки и скорости движения автомобиля. В воздуховоде (12) размещен также датчик температуры газа в пропускаемом потоке, которая является одним из параметров, используемым в расчетах объемов утечки газа. В качестве такого датчика может быть выбрана встроенная термопара, подключенная к бортовому компьютеру (7). Доступ к воздухозаборнику (10) и к пылесборнику пылеуловителя-циклона (13) для его очистки может быть осуществлен непосредственно при осмотре днища автомобиля (1), воздухозаборник жестко укреплен на днище на кронштейне (14). Приточный забор воздуха при движении автомобиля (1) не требует дополнительной компрессии. Вентиляция салона (3) производится набегающим потоком воздуха через приоткрытые окна салона (3) или посредством автомобильной системы вентиляции и отопления при закрытых окнах, при этом воздух выходит через щели внутренних панелей передних дверей и вентиляционные окна на задних стенках боковин и сдвижные окна. При движении со скоростью не менее 50 км/час салон вентилируется за счет скоростного напора воздуха.The air (gas mixture) for analysis is supplied by a stationary flow through the air intake (10), which is located under the bottom of the car (1) at the maximum distance from its exhaust pipe, for example, under the cab (2), to reduce the thermal effect on the incoming air flow, reducing the influence of exhaust gases and convective movements of atmospheric air on the gas halo of gas leak areas. The air intake (10) is preferably made in the form of a cone, the base of which is open to allow intake of an incoming air flow, and is equipped with a coarse air filter (11) - a grill - to prevent stones, large particles of soil from entering the air intake channel, etc. . The grill is attached to the air intake (10), for example, with a clamp. The conical shape of the air intake (10) leads to an increase in the air flow rate at its apex, opening into the air supply means (12) (hereinafter, the air duct (12), in which a fine filter - dust collector (13) is installed on the gas flow path, in particular , an electrostatic filter in which dust particles in the air are first electrified and then deposited on the charged lattice of this filter, or a cyclone, in particular a direct-flow axial cyclone mounted in a horizontal section of the duct (12) after the air intake (10). non-separation of impurity particles of dust and liquid occurs under the action of centrifugal force, which presses solid particles to the walls of the cyclone tubes and creates a pressure head of the air flow (gas mixture) in the duct (12) .The duct (12) is introduced into the cabin (3) through the sunroof in the floor. Next, in the duct (12) along the air flow flow meter is placed the pumped volume of air (gas mixture) (14), after which the cleaned air (gas mixture) enters the gas analyzer (5) through the duct pipe (12) through a fitting mounted in an insulated boxing (4). The air duct (12) can be made of a plastic, corrugated tube, a Teflon-coated tube, its diameter is consistent with the total bore of the tubes leading the gas mixture to the involved gas analyzers. When using several gas analyzers, the distribution of the pumped stream and the supply of the gas mixture to each of them can be provided. At any given vehicle speed, the total volume of air (gas mixture) pumped through the gas analyzer (5) can be determined, it is measured by a known method, for example, a volume meter of pumped gas, for example, type SG-16MT with a sensing element - a turbine that provides pumping 10-100 m ³ / h of gas flow. In addition, the volume of the gas flow entering any gas analyzer can be determined by calculation by the area of the passage section of the gas supply tube and the vehicle speed. In the duct (12) there is also a gas temperature sensor in the transmitted flow, which is one of the parameters used in the calculation of gas leakage volumes. As such a sensor, a built-in thermocouple connected to the on-board computer (7) can be selected. Access to the air intake (10) and to the dust collector of the dust collector-cyclone (13) for its cleaning can be carried out directly when inspecting the vehicle bottom (1), the air intake is rigidly mounted on the bottom on the bracket (14). The supply air intake during vehicle movement (1) does not require additional compression. The ventilation of the cabin (3) is carried out by an incoming air flow through the ajar windows of the cabin (3) or by means of the automobile ventilation and heating system with the windows closed, while the air exits through the slots of the inner panels of the front doors and the ventilation windows on the rear walls of the sidewalls and sliding windows. When driving at a speed of at least 50 km / h, the interior is ventilated due to high-speed air pressure.

Устройство используют следующим образом. Первичную информацию о наличии значительных утечек газа от технологического оборудования, коммуникаций и арматуры при разгерметизации оборудования, его аварийном повреждении, в результате течей, трещин, сквозных повреждений, коррозии, можно получить осмотром технологического оборудования и прилегающей к газопроводу территории, выявлением повышенного шума вблизи локальных участков инспектируемого оборудования. При мониторинге утечек газа, например, из подземного газопровода автомобиль комплектуют хотя бы одним газоанализатором селективного детектирования газа или набором газоанализаторов, в состав которых включают пороговые сигнализаторы превышения локальной концентрации газа над фоновой концентрацией и газоанализаторы для измерения концентрации искомого газа в потоке газовой смеси. В полностью укомплектованном автомобиле устанавливают программное обеспечение для бортового компьютера (7), проверяют состояние воздухозаборника (10). Перед измерениями производят при необходимости калибровку газоанализаторов с использованием сертифицированных концентраций калибровочных газов, в качестве калибровочного газа для анализа углеводородных газов используют метан. Проводят функциональную поверку газоанализаторов (5) путем кратковременной подачи в него смеси с концентрацией газа, превышающей нижний порог обнаружения для данного прибора. После начала движения автомобиля происходит захват воздуха воздухозаборником (10), грубая очистка воздуха от крупных частиц пыли и камней на входе в воздухоприемник (10), фильтрация воздуха от пыли и частиц влаги с помощью фильтра (11) и подача очищенного воздуха (газовой смеси) по воздуховоду (12) в газоанализатор (5). Газоанализатор (5), использованный для поиска утечек природного газ, например, оптический ИК-детектор утечки метана марки DP-IR, обеспечивает измерение фактической концентрации метана в газовом потоке путем измерения поглощения инфракрасного излучения с длинами волн 1,6-1,7 мкм и 2,2-2,24 мкм молекулами метана. Одновременно производится прямое измерение фактического объема газового потока, его фактической температуры с помощью встроенных в воздуховод зондов - термометров или преобразователей температуры (термопар), а также атмосферного давления, измеряемого, например, с помощью манометра, что необходимо для приведения данных о концентрации метана в газовом потоке к нормальным условиям среды. Поскольку метан легче воздуха (в отличие от других углеводородных газов) отбор газовой смеси вблизи поверхности земли (вблизи области утечки газа) обеспечивает более точные измерения концентрации метана и других газов, так как при установке воздухозаборника на крыше автомобиля (RU 69267) анализируемые газы интенсивно рассеиваются в атмосфере, а при установке оптического датчика метана на бампере мобильной «Лаборатории обнаружения утечек природного газа» (ЗАО «РАДИАН, г.Саратов) на результат измерения мгновенной концентрации метана по селективному поглощению ИК-излучения влияет поглощение такого излучения твердыми примесными частицами встречного потока. Программная обработка данных измерений позволяет выявить области аномальной концентрации метана вблизи газопровода или отдельных узлов технологического оборудования и в соответствии с программой наблюдений привязать их к карте местности. Оператор контролирует режим забора воздуха, а результаты анализа воздуха поступают в бортовой компьютер (7), регистрируются и обрабатываются с использованием специального программного обеспечения в привязке к данным GPS-приемника (8), По данным измерений концентрации анализируемого газа в прокачиваемом воздухе и профилирования области обследования определяют зону утечки газа и масштаб аварии. При необходимости или в случае аварийной ситуации по телеметрическим каналам связи данные передаются на центральный пульт. Заявляемая лаборатория в соответствии с полезной моделью была выполнена на базе автомобиля Соболь ГАЗ 22171, в качестве газоанализатора установлен оптический метанометр «Поларис», быстродействие которого составляет 0,1-4 с. Обследовалась трасса подземного газопровода на территории точечной застройки города для выявления возможных утечек газа в случае повреждения целостности газопровода. Мониторинг проводили при скорости движения автомобиля не выше 30 км/час, при наличии ветровой составляющей набегающего потока воздуха на воздухозаборник (10) объем пропускаемого по воздуховоду воздуха составил 2,5-3,0 л/мин. Содержание метана в атмосфере вдоль трассы составило 2.05-2.15 ppm, что близко к средним значениям фоновой концентрации метана по городу в целом, утечки газа не обнаружены..The device is used as follows. Primary information about the presence of significant gas leaks from process equipment, communications and valves during depressurization of equipment, its accidental damage as a result of leaks, cracks, through damage, corrosion, can be obtained by inspecting the process equipment and the territory adjacent to the gas pipeline, identifying increased noise near local sections inspected equipment. When monitoring gas leaks, for example, from an underground gas pipeline, a car is equipped with at least one gas analyzer for selective gas detection or a set of gas analyzers, which include threshold alarms that exceed the local gas concentration over the background concentration and gas analyzers for measuring the concentration of the gas sought in the gas mixture stream. In a fully equipped car, software for the on-board computer (7) is installed, the condition of the air intake (10) is checked. Before measurements, if necessary, calibrate the gas analyzers using certified calibration gas concentrations; methane is used as the calibration gas for the analysis of hydrocarbon gases. Functional calibration of gas analyzers (5) is carried out by briefly supplying it with a mixture with a gas concentration exceeding the lower detection threshold for this device. After the vehicle starts to move, air is taken in by the air intake (10), rough air is cleaned of large particles of dust and stones at the inlet of the air intake (10), the air is filtered from dust and moisture particles using a filter (11) and clean air (gas mixture) is fed through the duct (12) to the gas analyzer (5). A gas analyzer (5) used to search for natural gas leaks, for example, an optical IR-detector of methane leakage of the DP-IR brand, measures the actual concentration of methane in a gas stream by measuring the absorption of infrared radiation with wavelengths of 1.6-1.7 μm and 2.2-2.24 microns by methane molecules. At the same time, a direct measurement is made of the actual volume of the gas stream, its actual temperature using the built-in probes - thermometers or temperature transducers (thermocouples), as well as atmospheric pressure, measured, for example, using a manometer, which is necessary to provide data on the concentration of methane in the gas flow to normal environmental conditions. Since methane is lighter than air (unlike other hydrocarbon gases), the selection of a gas mixture near the surface of the earth (near the gas leak area) provides more accurate measurements of the concentration of methane and other gases, since when the air intake is installed on the roof of a car (RU 69267), the analyzed gases are intensively scattered in the atmosphere, and when installing an optical methane sensor on the bumper of the mobile "Laboratory for detecting natural gas leaks" (CJSC "RADIAN, Saratov) on the result of measuring the instantaneous concentration of methane in the village The active absorption of infrared radiation is affected by the absorption of such radiation by solid impurity particles of the oncoming flow. Software processing of measurement data makes it possible to identify areas of abnormal methane concentration near a gas pipeline or individual nodes of technological equipment and, in accordance with the observation program, bind them to a map of the area. The operator controls the air intake mode, and the results of the air analysis are sent to the on-board computer (7), recorded and processed using special software in conjunction with the GPS receiver data (8). According to the measured gas concentration in the pumped air and profiling of the examination area determine the zone of gas leakage and the scale of the accident. If necessary or in case of an emergency, data are transmitted via telemetric communication channels to the central console. The inventive laboratory, in accordance with the utility model, was made on the basis of the Sobol GAZ 22171 automobile, and the Polaris optical methanometer was installed as a gas analyzer, with a speed of 0.1–4 s. An underground gas pipeline route was surveyed on the territory of the city's spot development to identify possible gas leaks in case of damage to the integrity of the gas pipeline. Monitoring was carried out at a vehicle speed of not higher than 30 km / h, in the presence of the wind component of the incoming air flow to the air intake (10), the volume of air passed through the air duct was 2.5-3.0 l / min. The methane content in the atmosphere along the route was 2.05–2.15 ppm, which is close to the average background methane concentration in the city as a whole, and no gas leaks were detected ..

Лаборатория вследствие своей мобильности может быть использована при любой чрезвычайной ситуации, связанной с утечкой веществ, переходящих в газообразной состояние в атмосфере. Аналитические возможности определяются видом и чувствительностью установленного оборудования.The laboratory, due to its mobility, can be used in any emergency situation associated with the leak of substances that transform into a gaseous state in the atmosphere. Analytical capabilities are determined by the type and sensitivity of the installed equipment.

Claims

1. Laboratory for detecting gas leaks, including a car, in the cabin of which there is a stand with measuring equipment, including at least one gas analyzer, equipped with means for supplying and filtering air with a counter for pumped air volume, operator’s workstation, power module, on-board computer and telecommunication means, as well as an air intake installed outside the cabin, characterized in that the air intake is installed under the bottom of the car with a free flow in air and is equipped at the inlet of the filter with a coarse air filter, while at least one gas analyzer contains a hydrocarbon gas detector and is placed in an insulated box.

2. The device according to claim 1, characterized in that the measuring equipment includes a set of gas analyzers for a comprehensive analysis of the composition of the pumped volume of air.

3. The device according to claim 1, characterized in that the air intake has the shape of a cone with an open base, in which a coarse air filter is fixed.

4. The device according to claim 1, characterized in that a cyclone, in particular a direct-flow axial cyclone, is used as a means of air filtration.

5. The device according to claim 1, characterized in that an electrostatic filter is used as a means of filtering the air.

6. The device according to claim 1, characterized in that a methane sensor is used as a hydrocarbon gas detector.

7. The device according to claim 1, characterized in that the air supply means is made in the form of an air duct with a built-in means for measuring the temperature of the pumped volume of air, for example, a thermocouple.