Как найти утечку газа на предприятии: методы и приборы

Утечку газа на предприятии ищут двумя типами приборов. Ультразвуковой течеискатель или акустическая камера находит место утечки любого газа под давлением, но не определяет, что за газ. Приборы под конкретный газ показывают, что именно утекает и в какой концентрации: PID — для ЛОС, течеискатель SF₆ — для элегаза, термокондуктометрический — для гелия и водорода, анализатор — для метана.

Два вопроса: где утечка и что утекает

Прежде чем выбирать прибор, определите, на какой вопрос нужен ответ.

• Где утечка? Газ под давлением, выходя через неплотность, создаёт турбулентность, а она даёт ультразвук. SDT применяет ультразвуковые приборы для поиска утечек сжатого воздуха и газов: прибор слышит истечение, химический состав для него не важен. Так же работает акустическая камера, только она показывает источник звука на изображении.
• Что утекает и сколько? Здесь нужен датчик, который реагирует на конкретное вещество. Один прибор не видит все газы: у каждого принципа детектирования свои «слепые зоны».

На практике методы сочетают: ультразвуком быстро проходят трассу и находят точку, газовым прибором подтверждают газ и измеряют концентрацию.

Таблица: газ, метод, прибор

Газ или задача	Метод	Что даёт	Пример прибора
Сжатый воздух, азот, любой газ под давлением	Ультразвук	Место утечки	SDT340, акустическая камера SonaVu+
ЛОС, бензол, пары растворителей	Фотоионизационный детектор (PID)	Концентрацию ЛОС от ppb	Ion Science Tiger XT
Метан, природный газ	Ультразвук для места; инфракрасный (NDIR) анализатор для концентрации	Место и концентрацию CH₄	SDT340; Rapidox 1100 CH₄
Элегаз SF₆, C4-FN	Течеискатель Negative Ion Capture	Место утечки по SF₆ в воздухе, чувствительность до 1×10⁻⁸ куб. см/с	Ion Science SF6 LeakCheck P1 XTL
SF₆ в воздухе помещения КРУЭ	Стационарные детекторы	Непрерывный контроль 0–2000 ppm с сигнализацией	Rapidox SF6 Fixed Detection System
Гелий, водород, хладагенты	Микротермокондуктометрический сенсор (MTCD)	Место утечки	Ion Science Panther PRO
Недостаток кислорода после утечки инертного газа	Газоанализатор или газосигнализатор O₂	Содержание O₂	см. «Газоанализатор кислорода: как выбрать»

Характеристики приборов взяты со страниц производителей и из карточек каталога KEG TRK.

Ультразвук: место утечки любого газа под давлением

Ультразвуковой течеискатель подходит для первичного обхода: трубопроводы, фланцы, клапаны, соединения пневмосетей. Порядок работы и пять способов поиска разобраны в статье «Как найти утечку сжатого воздуха», физика метода — в статье «Ультразвуковой течеискатель: как работает».

Ограничения метода:

• газ должен выходить под давлением, иначе нет турбулентности и нет ультразвука;
• прибор не различает газы: утечка азота и утечка метана звучат одинаково;
• концентрацию газа ультразвук не измеряет.

Для взрывоопасных зон нужен прибор во взрывозащищённом исполнении. В линейке SDT это SDT270 в исполнении ATEX, у акустической камеры SonaVu+ есть версия ATEX.

PID: летучие органические соединения

Фотоионизационный детектор измеряет ЛОС, бензол, пары растворителей и топлива, в том числе в программах LDAR. Ion Science Tiger XT по данным каталога работает в диапазоне от 1 ppb до 20 000 ppm с лампой 10,6 эВ и знает более 750 соединений.

Важное ограничение: по данным Ion Science, PID не реагирует на метан и этан, на SF₆ и другие фторсодержащие соединения, на водород и CO. Подробнее — в статьях «Поиск утечек газа и ЛОС: PID-детекторы Ion Science» и «Утечка метана: чем искать и почему PID не подходит».

Элегаз SF₆: специальный течеискатель

Для элегаза нужен прибор, чувствительный именно к SF₆. Ion Science SF6 LeakCheck P1 XTL работает по технологии Negative Ion Capture, не требует прогрева, реагирует быстрее чем за 0,5 с. Стандартная чувствительность — 1×10⁻⁷ куб. см/с, версия HIGHsense — 1×10⁻⁸ куб. см/с. Новая версия также обнаруживает C4-FN. По данным производителя, после контакта с высокой концентрацией газа прибор восстанавливается без потери чувствительности.

Течеискатель отвечает на вопрос, где утекает газ. Качество газа внутри ячейки измеряет анализатор — разница разобрана в статье «Течеискатель SF6 или газоанализатор». Утечка SF₆ в закрытом помещении опасна вытеснением кислорода; об этом — статья «Кислородное вытеснение в закрытых ГРУ».

Гелий, водород, хладагенты: термокондуктометрия

Ion Science Panther PRO использует микротермокондуктометрический сенсор (MTCD) и встроенный пьезонасос, который даёт стабильный поток пробы на сквозняке. По данным производителя, чувствительность по гелию — 5×10⁻⁶ куб. см/с, по водороду — 3,8×10⁻⁶ куб. см/с, отклик T90 около 1 с; основные применения — гелий, водород, аммиак и хладагенты. Производитель отмечает, что прибор не отбирает пробу на расстоянии: щуп подводят к месту утечки.

Порядок обследования объекта

1. Составьте список газов на объекте и для каждого определите задачу: найти место, измерить концентрацию или вести постоянный контроль.
2. Проверьте, что приборы допущены для зоны работ (исполнение ATEX для взрывоопасных зон).
3. Пройдите линии под давлением ультразвуковым течеискателем или осмотрите зону акустической камерой, отметьте точки утечек.
4. В найденных точках подтвердите газ прибором под этот газ и при необходимости измерьте концентрацию.
5. В закрытых помещениях с инертными газами и SF₆ проверьте содержание кислорода перед входом.
6. Запишите места, показания, назначьте ремонт и после него повторите проверку.

Какой прибор выбрать

• Обход линий и поиск места утечки любого газа под давлением — SDT340 или акустическая камера SonaVu+.
• Утечки элегаза на подстанции — Ion Science SF6 LeakCheck P1 XTL.

KEG TRK поставляет ультразвуковые приборы SDT, детекторы Ion Science и газоанализаторы Rapidox в Казахстане. Цена по запросу.

Источники

• SDT Ultrasound Solutions. Compressed Air & Gas Leak Detection.
• Ion Science. Technical/Application Article 01: What is a PID?
• Ion Science. SF6 LeakCheck P1 XTL Leak Detector.
• Ion Science. Introducing SF6 LeakCheck P1 XTL.
• Ion Science. Panther PRO Gas Leak Detector.
• Карточки каталога KEG TRK: Tiger XT, Rapidox 1100 CH₄, Rapidox SF6 Fixed Detection System.