综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统，通过实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并根据掺氢天然气管道输送的气体计算相应的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值，将气体浓度与爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行比较，确定泄漏级别，对不同的泄漏级别采取不同的安全控制措施；针对易引起爆炸的泄漏级别，还根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，根据该注氮量向综合管廊内的燃气舱室进行注氮。与现有技术相比，泄漏的掺氢天然气在管廊内的浓度能够快速降低到爆炸极限以下，以保证综合管廊的安全运行。以保证综合管廊的安全运行。以保证综合管廊的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及天然气管道
，尤其涉及的是一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统。

技术介绍

[0002]氢能作为公认的清洁能源，应用领域众多且能够真正做到碳零排放。在现有天然气管网的基础上考虑掺氢输送，将天然气与氢气深度融合，有利于加速工业、建筑等领域深度脱碳，推动中国能源转型。
[0003]而采用现有的天然气管道或管网输送，输送过程中管道腐蚀、材料老化、外力破坏等因素可能导致掺氢天然气泄漏。因此对掺氢天然气管道泄漏后的安全控制十分重要。
[0004]当掺氢天然气泄漏到综合管廊后，现有的安全控制措施只能检测到出现泄漏并报警，不能针对综合管廊内的气体浓度采取相应的措施以保证综合管廊的安全运行。
[0005]因此，现有技术有待改进和提高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法、系统、智能终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有的安装控制方法不能针对综合管廊内的气体浓度采取相应的措施以保证综合管廊的安全运行的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，包括：
[0008]实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
[0009]根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；
[0010]将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；
[0011]当所述泄漏级别为危险泄漏时，采取第一安全控制措施以降低所述气体浓度；
[0012]当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，采取第二安全控制措施，所述第二安全控制措施包括向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
[0013]可选的，所述根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值的表达式为：
[0014][0015]其中，X为爆炸浓度阈值；X1，X2,
…
，X
n
为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的爆炸浓度阈值；V1，V2,
…
，V
n
为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的体积百分数。
[0016]可选的，所述根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量的表达式为：
[0017]Q
N
＝K1Q
L
V+K2，
[0018]其中，Q
N
表示注氮量；Q
L
表示气体泄漏速率；V表示综合管廊内燃气舱室的空间体积；K1、K2为设定系数。
[0019]可选的，所述实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度，包括：
[0020]采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体，对采集的气体进行特征提取，分布获得氢气的浓度和甲烷的浓度；
[0021]累计所述氢气的浓度和所述甲烷的浓度，获得所述气体浓度。
[0022]可选的，所述第一安全控制措施包括关闭供气阀门和启动通风系统；所述第二安全控制措施还包括关闭供气阀门和关闭通风系统。
[0023]本专利技术第二方面提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，其中，上述系统包括：
[0024]所述系统包括检测装置、燃气应急切断装置、通风装置、注氮装置和控制服务器；
[0025]所述检测装置用于实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
[0026]所述控制服务器用于根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；当所述泄漏级别为危险泄漏时，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以开启通风；当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以关闭通风并控制所述注氮装置向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
[0027]可选的，所述控制服务器还包括注氮量计算单元，所述注氮量计算单元用于根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量。
[0028]可选的，所述控制服务器还包括爆炸浓度阈值计算单元，所述爆炸浓度阈值计算单元用于根据掺氢天然气管道输送的气体计算爆炸浓度阈值。
[0029]本专利技术第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被上述处理器执行时实现任意一项上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
[0030]本专利技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现任意一项上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
[0031]由上可见，本专利技术通过实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并根据掺氢天然气管道输送的气体计算相应的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值，将气体浓度与爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行比较，确定泄漏级别，对不同的泄漏级别采取不同的安全控制措施；针对易引起爆炸的泄漏级别，还根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，根据该注氮量向综合管廊内的燃气舱室进行注氮。与现有技术相比，泄漏的掺氢天然气在管廊内的浓度能够快速降低到爆炸极限以下，以保证综合管廊的安全运行。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1是本专利技术实施例提供的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法流程示意图；
[0034]图2是图1实施例的步骤S100的具体流程示意图；
[0035]图3是本专利技术实施例提供的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统的结构示意图；
[0036]图4是本专利技术实施例的安全控制系统的工作流程图；
[0037]图5是本专利技术实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
[0038]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，包括：实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；当所述泄漏级别为危险泄漏时，采取第一安全控制措施以降低所述气体浓度；当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，采取第二安全控制措施，所述第二安全控制措施包括向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。2.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值的表达式为：其中，X为爆炸浓度阈值；X1，X2,
…
，X
n
为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的爆炸浓度阈值；V1，V2,
…
，V
n
为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的体积百分数。3.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量的表达式为：Q
N
＝1Q
L
V+K2，其中，Q
N
表示注氮量；Q
L
表示气体泄漏速率；V表示综合管廊内燃气舱室的空间体积；K1、K2为设定系数。4.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度，包括：采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体，对采集的气体进行特征提取，分布获得氢气的浓度和甲烷的浓度；累计所述氢气的浓度和所述甲烷的浓度，获得所述气体浓度。5.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述第一安全控制措施包括关闭供气阀门和启动通风系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：段鹏飞，刘翠伟，李璐伶，徐彬，刘晓睿，常曦文，刘建辉，张姝丽，韩辉，李玉星，杨光，
申请(专利权)人：深圳市燃气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：