本发明专利技术提供一种城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法。所述方法包括以下步骤：测量连接件检测点处的甲烷浓度x<subgt;1</subgt;及环境的甲烷浓度x<subgt;2</subgt;；通过计算x<subgt;1</subgt;与x<subgt;2</subgt;的差得到甲烷浓度的净检测值x＝x<subgt;1</subgt;‑x<subgt;2</subgt;；基于x和事先获得的连接件甲烷排放速率y与x的关系曲线y＝f(x)，计算连接件的甲烷排放速率。本发明专利技术基于甲烷浓度的净检测值计算甲烷排放速率，具有检测方法简单、测量精度高等优点。
1、目前，中国城市燃气(包含天然气、人工煤气及液化石油气等)消费量稳步增长。且城市燃气输配系统仅对上游气体压力逐级调压，没有更多的能耗需求，根据epa(environmental protection agency，美国环境保护局)数据，城市燃气行业温室气体排放99％都是甲烷。国内研究显示，1990年-2020年和输配环节甲烷排放量相关性最强的为燃气厂站逸散甲烷排放量。
2、国内石化企业密封点泄漏的检测、排放量核算方法主要沿用美国epa的相关标准，在利用便携检测仪获得检测值后，直接代入epa的相关方程得到泄漏速率，再乘以排放时间计算出排放量。目前核算燃气厂站逸散甲烷排放量的方法沿用了相关方程法。相关方程法规定了默认零值排放速率、限定排放速率和相关方程。当密封点的净检测值小于1时，用默认零值排放速率作为该密封点排放速率；当净检测值大于50000μmol/mol，用限定排放速率作为该密封点排放速率。净检测值在两者之间，采用相关方程计算该密封点的排放速率。
3、城市燃气企业的大多数组件是处理气体的，实践表明，燃气厂站甲烷逸散排放的最大来源是连接件。连接件包括所有螺纹连接，如空冷器丝堵，压力表接头、仪表箱内连接件、加热炉燃料气连接软管接头等。而epa相关方程是基于测量处理气体、轻油和重油的组件而开发的，基于城市燃气企业的设备、物料、操作条件与石化企业均存在差异，epa相关方程并不适用于连接件的甲烷泄漏计算。
/>技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
3、一种城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，包括以下步骤：
4、测量连接件检测点处的甲烷浓度x1及环境的甲烷浓度x2；
5、通过计算x1与x2的差得到甲烷浓度的净检测值x＝x1-x2；
6、基于x和事先获得的连接件甲烷排放速率y与x的关系曲线y＝f(x)，计算连接件的甲烷排放速率。
7、进一步地，获得关系曲线y＝f(x)的方法包括：
8、使用智能真空箱气体采样器，分别对n个连接件检测点处的气体和环境气体进行采样，并记录采样时间；
9、通过使用气相色谱仪对采样气体进行定量分析，得到连接件检测点处的甲烷浓度xi1及环境的甲烷浓度xi2，并计算净检测值xi＝xi1-xi2；其中，i＝1,2,…,n；
10、按下式计算每个连接件的甲烷排放速率：
11、
12、式中，yi为第i个连接件的甲烷排放速率，ti为第i个连接件的气体采样时间，v为采样气体的体积，即采样袋容积；
13、基于数据对(xi,yi)进行拟合，得到关系曲线y＝f(x)。
14、更进一步地，所述基于数据对(xi,yi)进行拟合，得到关系曲线y＝f(x)，包括：
15、将所述关系曲线y＝f(x)设定为：
16、
17、式中，β0、β1为拟合参数，
18、对(2)式两边取自然对数得到：
19、ln y＝β0+β1ln x (3)
20、令y＝lny，x＝lnx，得到：
21、y＝β0+β1x (4)
22、对数据对(xi,yi)求对数得到数据对(xi,yi)，基于数据对(xi,yi)进行线性回归得到β0、β1；
23、将β0、β1代入(2)式得到关系曲线
24、更进一步地，采用最小二乘法基于数据对(xi,yi)进行线性回归，得到β0、β1，计算公式如下：
25、
26、
27、更进一步地，所述方法还包括对所述关系曲线进行校准，将所述关系曲线修正为：
28、
29、
30、
31、式中，k为校准因子，mse为均方误差。
32、更进一步地，所述方法还包括基于数据对(xi,yi)，根据获得的连接件的净检测值计算所述连接件的甲烷排放速率，方法如下：
33、计算所述连接件的净检测值x的对数值：x＝lnx；
34、遍历数据对(xi,yi)，得到满足xi≤x≤xi+1的数据对(xi,yi)、(xi+1,yi+1)，其中，1≤i≤n-1；
35、按下式计算所述连接件的甲烷排放速率的对数y：
36、
37、计算所述连接件的甲烷排放速率：y＝ey。
38、更进一步地，n＝32。
39、更进一步地，关系曲线y＝f(x)为：y＝(2.21e-08)x0.943。
40、更进一步地，校准后的关系曲线为：y＝(5.60e-08)x0.943。
41、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果。
42、本专利技术通过测量连接件检测点处的甲烷浓度及环境的甲烷浓度，通过计算二者的差得到甲烷浓度的净检测值，基于净检测值和事先获得的连接件甲烷排放速率与净检测值的关系曲线，计算连接件的甲烷排放速率，实现了连接件甲烷排放速率的自动检测。本专利技术基于甲烷浓度的净检测值计算甲烷排放速率，具有检测方法简单、测量精度高等优点。
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【技术保护点】
1.一种城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，获得关系曲线y＝f(x)的方法包括：
3.根据权利要求2所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，所述基于数据对(xi,yi)进行拟合，得到关系曲线y＝f(x)，包括：
4.根据权利要求3所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，采用最小二乘法基于数据对(Xi,Yi)进行线性回归，得到β0、β1，计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，所述方法还包括对所述关系曲线进行校准，将所述关系曲线修正为：
6.根据权利要求3所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，所述方法还包括基于数据对(Xi,Yi)，根据获得的连接件的净检测值计算所述连接件的甲烷排放速率，方法如下：
7.根据权利要求6所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，n＝32。
8.根据权利要求7所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，关系曲线y＝f(x)为：y＝(2.21E-08)x0.943。
9.根据权利要求8所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，校准后的关系曲线为：y＝(5.60E-08)x0.943。
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【技术特征摘要】
1.一种城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，获得关系曲线y＝f(x)的方法包括：
3.根据权利要求2所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，所述基于数据对(xi,yi)进行拟合，得到关系曲线y＝f(x)，包括：
4.根据权利要求3所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，采用最小二乘法基于数据对(xi,yi)进行线性回归，得到β0、β1，计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的城镇燃气设施连接件甲烷排放速率检测方法，其特征在于，所述方法还包括对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：马彬，黄丽丽，候谨城，胡彦，马旭卿，陈飞，孙磊，鲍青，时晓南，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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