综合管廊是城市地下管道的综合走廊,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体。综合管廊作为城市诸多管线的一个统一廊道,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和统一管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。随着城市建设水平的不断提升,综合管廊建设项目也日益增多,相应的综合管廊相关设计的安全可靠性更应重视。
特别是针对燃气仓可燃气体泄漏检测尤为重要。地下燃气管道在密闭环境中进行运输, 具有运输成本低、燃气耗损量小、地下管道用地面积小、环境保护度高等特点, 是城市地下综合管廊的重点建设内容之一。但燃气遇到明火后容易燃烧、以致爆炸, 泄漏后气体带有毒性、并对环境造成一定程度的污染, 尤其在人口密集的城镇, 燃气泄漏事故易造成社会性破坏以及经济性冲击。更严重的是,发生灾害时管廊内部环境十分恶劣,抢修难度很大,对抢修人员也将造成人身安全威胁。从当前社会安全发展形势角度出发, 保证燃气管道在安全的条件下运行管理已成为城市地下综合管廊相关设计中关注的重要内容之一。“GB50838-2015城市综合管廊工程技术规范”7.5.8中规定天然气管道舱应设置可燃气体探测器。
传统的电子气体传感器主要包括半导体型、电化学型和催化燃烧型。半导体型气体传昂起必须工作在高温下,选择性差、稳定性差、功耗高测量精度低;电化学型气体传感器需要由外界施加特定电压,易受电磁干扰;催化燃烧型气体传感器易引起电火花,安全性差。而且,电子气体传感器测量精度低,探头寿命较短,维护成本高。更重要的是,由于城市综合管廊距离长、分层多、粉尘多,廊道内环境潮湿、闷热、易腐蚀,传统的电气气体传感器难以长期、稳定的运行发挥作用。因此,基于光谱吸收的光纤气体传感系统适合综合管廊的气体监测需求。
光纤气体传感监测系统主要由气体传感器、连接传输光缆、光分路器及接头盒、信号中央处理单元、计算机系统及外围报警联动设备构成,系统示意图如图所示:
与传统电化学监测方式相比,光纤气体传感系统具有不可比拟的优势:
(1)实时浓度监测。可进行综合管廊内可燃气体浓度参数的实时监测、报警;
(2)本质安全。光纤气体传感在仓内为不带电设备,不受电磁干扰
(3)超长监测距离。光纤敷设不需要布置任何的电源线及信号线,有利于长距离监测
(4)监测灵敏度高。光纤气体传感系统是传统电系统的20倍以上
(5)低成本维护。校准简单,更不需要像传统电化学设备一年后即需校准或失效。
(6)传感单元具有结构简单的优势,可以方便组成光纤传感网络。通过采用多路复用技术,可以多个气体传感器组网,采用单一光源进行检测和测量,由单对单点测量变为单对多点测量,大大降低了检测系统的成本。
气体探头安装位置: