文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
基于TDLAS的天然气泄漏检测技术研究
姓名:韩小磊
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:戴永寿;于殿强
20090501
摘要天然气开采、处理和输送作为一项高技术、高风险的生产活动,各种形式的天然气泄漏成为影响环境与安全的隐患。由于传统检测方法存在不能实现连续监测、响应速度慢、精度低等弊端。因此,本文将具有灵敏度高、响应速度快、分辨率强的可调谐半导体激光吸收光谱椒ㄓτ玫蕉蕴烊黄孤┘觳庵欣矗岷喜ǔさ髦萍际⑽⑷跣藕偶觳獯砑际酢⒖7懦す獬痰认喙丶际醴椒ǎ贫硕蕴烊黄站场、集输管线和隧道泄漏虷的高灵敏度、远距离连续监测方案。根据低车男枰#韭畚幕诘テ及锁相环技术完成了信号发生器的开发设计,实现了正弦、锯齿信号的产生、滤波和倍频功能,满足了波长调制技术的需要;并研究了す馄鞯南喙丶际酰约す馄魇涑霾ǔそ辛说鹘冢辜す馄魇涑波长与虷的吸收线相对应。根据系统噪声特点,介绍了最小二乘线性拟合的数据处理方法,并用此方法对实验数据进行了处理。最后用不同浓度的虷对系统进行了测试,证明该方法可行;并在胜利油田进行了连续监测,得到了较好的相关性,有效地解决了高含硫气田开发天然气泄漏检测的技术难题,在含硫天然气开发中具有较好的推广应用前景和较好的经济、社会及环境关键词:可调谐半导体激光吸收光谱,波长调制技术,开放光程,二次谐波效益。
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日期:训阹月呼日日期:潞羧关于学位论文的独创性声明学位论文使用授权书日期:土矽晗υ牛日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学6或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。本人完全同意中国石油大学6有权使用本学位论文ǖú幌抻谄溆刷版和电子版褂梅绞桨ǖú幌抻冢罕A粞宦畚模垂娑ㄏ蚬矣泄夭棵机构徒谎宦畚模匝踅涣魑D康脑秃徒换谎宦畚模市硌宦畚谋徊樵摹借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者指导教师签名学位论文作者签名:
第虑把课题研究的背景、目的及意义随着全球对绿色能源天然气需求的日益增长,天然气的集输成为保障社会需求的重要环节。在天然气的开采、集输过程中各种形式的气体泄漏将会严重影响大气环境和人民生命财产安全。因此,有必要研制一套天然气泄漏检测系统,及时准确的测量危险区域的天然气含量。能源是人类赖以生存的要素之一,更是国民经济和社会发展的重要战略物资。随着全球经济的持续发展以及对能源需求的不断增长,寻找新的能源突破成为世界关注的热点。天然气具有洁净、高效、资源丰富、方便储运等优点,而石油、煤炭资源濒临枯竭,且环境污染较大,因此全球对更清洁能源天然气的需求增长强劲。天然气是世纪消费量增长最快的能源,占一次性能源的比重将越来越大。预计年全球天然气消费量在一次性能源消费比例达到%,年将达到%,届时天然气将完全有可能取代石油或与石油持平成为第一能源。由于天然开采技术的复杂性,我。全球天然气占总能源消费的%,而这一比重在我国只有ィ踔低于印度的ァ8母锟7乓岳矗夜梅⒄寡杆伲诘囊淮文谠葱枨罅考本缭黾樱产能远不能满足经济强劲增长的需要,而且能源结构过分依赖煤和石油,%,天然气ィ%,核电ィ拦茉唇构中煤是%,石油%,天然气%,一次电力、核电等是%。未来几年内,我国天然气需求增长将快于煤炭和石油,天然气市场在全国范围内将得到发育。预计年,天然气在能源总需求构成中的比重约为ィ枨罅拷ù镏罸诹⒎矫祝辏枨量将达诹⒎矫祝颊瞿茉垂钩傻ァ>荽嗽げ獾奶烊黄枨罅坑牍诮窈潜在的、可生产的天然气产量相比还有较大的缺口。因此,天然气行业具有广阔的发展空间【縪天然气开采、处理和输送作为一项高技术、高风险的生产活动,各种形式的气体泄漏会导致许多影响大气环境与人民生命财产安全的隐患。天然气的主要成分是甲烷翘烊黄闹饕?扇汲煞郑庇质且恢智啃У温室气体,甲烷的温室效应是二氧化碳的多倍,是地球大气中仅次于二氧化碳的第二号能导致全球变暖的温室气体。据科学家们计算,过去曛校死嗷疃斐傻奈率
效应约五分之一和甲烷排放有关。在这段时期,大气中甲烷含量增长了一倍多。由于近些年来世界对天然气资源利用的迅速增加,天然气泄漏已经成为环境大气甲烷增加的一个主要