1 前言
目前，我國幾乎所有城市都鋪設了燃氣管道。隨著西氣東輸管道最后一道焊縫的完成，西北氣田的天然氣開始供應東部城市以及沿途所涉及到的所有城市，原來供應人工煤氣或液化石油氣的能源單位，都在逐步置換成清潔、環(huán)保型的天然氣。
眾所周知，天然氣是無味道的，泄漏后人嗅覺不到，也不知道發(fā)生了泄漏，所以很容易發(fā)生爆炸事故。為了安全起見，能源單位在城市管道的首端就給天然氣注入了一種有氣味的物質——加臭劑。這樣一來，在發(fā)生管道燃氣泄漏后(特別是在管道的末端——室內用戶)，我們能聞到氣味，知道發(fā)生了燃氣泄漏，進而及時采取安全措施，避免發(fā)生事故。
加臭劑的種類一般有三種：四氫噻吩(THT)、硫醇(TBM)、乙硫醇(EM)。天然氣中一般加THT或TBM，液化石油氣中一般加TBM，在美國天然氣中一般加TBM，而我國天然氣中一般加THT。加臭劑是一種價格比較昂貴的物質，控制和檢測它在天然氣中的濃度是非常重要的，而且也是非常必要的。加臭劑的濃度過低時，人嗅覺不到，起不到安全作用；過高時，成本加大，而且造成資源浪費、污染環(huán)境。我國能源供應單位的現狀是：對加臭劑的控制和檢測通常采用“聞”的方法，缺少科學的檢測方法和先進的儀器設備。
北京埃德爾公司正是為了適應這一實際發(fā)展的需要，與德國Axel Semrau公司合作，在中國開發(fā)應用這項技術。
2 在天然氣中加入加臭劑的意義和監(jiān)控加臭劑濃度的必要性
2．1 在天然氣中加入加臭劑的意義
(1)一般情況下，天然氣中是不含加臭劑的。
(2)特別情況下，有的天然氣中含有少量的TBM，但是含量很不穩(wěn)定；而天然氣中是不含THT的。
(3)在天然氣中加入THT或TBM后，使其具有了加臭劑的成分，而且含量非常穩(wěn)定。
(4)在末端用戶發(fā)生泄漏時能聞到加臭劑的氣味，能夠避免發(fā)生爆炸事故。
2．2 在天然氣中監(jiān)控加臭劑濃度的必要性
(1)加臭劑注入設備、人為操作等因素會導致加臭劑加入量不準確。
(2)因為加臭劑注入系統流量不穩(wěn)，影響加入量的不穩(wěn)。
3)因為加臭劑注入系統壓注泵出故障，導致沒有加臭劑注入。
(4)因為加臭劑注入系統遙控出故障，對加臭劑加入量失去控制，使加入量過多或過少，造成資金浪費或不能保證安全使用。
(5)因為人為操作錯誤，導致錯誤的加入量。
(6)因為加臭劑會發(fā)生化學、物理反應(TBM氧化，THT附著在管道內壁上)，導致調壓站、中間檢查點、末端用戶加臭劑含量的減少。
3 加臭劑濃度的檢漏方法及相關問題
3．1 加臭劑味道等級
其中，等級2為我們所要求的標準報警點，即在天然氣濃度達到20％LEL時或之前就能聞到氣味(LEL為爆炸下限)。
天然氣中最小加臭劑報警濃度的計算：
3．2 天然氣中加臭劑濃度的監(jiān)測點
(1)氣田長輸管線：監(jiān)測始端、中轉站——在線式加臭劑檢測儀
(2)能源供應單位城市管線：
始端——在線式加臭劑檢測儀
調壓站——在線式、手持式加臭劑檢測儀
中間檢查點——移動式、手持式加臭劑檢測儀
末端用戶——手持式加臭劑檢測儀
3．3 加臭劑濃度檢測方法
3．3．1 用鼻子聞的方法
(1)該方法最先被采用，也是我國目前通常采用的方法。
(2)其優(yōu)點是方法簡單，不需要任何器械、儀器。
(3)其缺點是每個人的嗅覺是不一樣的。在很短的時間內聞幾個氣樣后，嗅覺失靈，會得出低濃度的結果。同時也不能檢測出加臭劑的實際濃度。
(4)該方法在歐洲大多數國家已被禁用。
(5)但該方法目前仍可作為一種輔助的檢測方法。
3．3．2 測量導管的方法
(1)該方法較用鼻子聞的方法先進了一步，使用器械——測量導管。
(2)其優(yōu)點是操作簡單，費用低。
(3)其缺點是交叉影響因素多，非常不準確。
(4)該方法在德國已被禁用。
3．3．3 用儀器檢測的方法
(1)用儀器檢測克服了上述兩種方法的缺點。
(2)是被德國燃氣協會DVGW所承認并推薦的檢測方法。
(3)全球已經有幾百個燃氣公司每天在使用儀
器進行加臭劑濃度的檢測。
(4)鑒于用鼻子聞的方法和測量導管的方法的落后性、不準確性以及不能保證安全性等原因，所以采用儀器檢測的方法才是我們真正所需要的方法。
4 加臭劑檢測儀的應用
加臭劑檢測儀按其適用范圍、測量精度、檢測的加臭劑種類一般分為手持式、移動式和在線式三種型號。
4．1 手持式加臭劑檢測儀
手持式加臭劑檢測儀可以用在天然氣管網的任何地方進行加臭劑的檢測。最多的應用是檢測終端用戶加臭劑的含量，以檢查天然氣中加臭劑的含量是否滿足標準報警點的要求；其次還經常用來檢測中間檢查點的加臭劑含量以及調壓站的加臭劑含量等。
手持式加臭劑檢測儀的檢測原理為電化學傳感器，檢測的加臭劑種類為四氫噻吩THT、硫醇TBM、乙硫醇EM。按其檢測加臭劑種類不同，其量程精度也各異：如檢測THT量程為0mg／m3—1OOmg／m3，顯示精度1mg／m3。電源一般采用特殊6V電池或充電電池，工作時間多達6個月，同時具有最低濃度和最高濃度報警功能。德國AS公司生產的手持式加臭劑檢測儀ODOR handy即屬此類儀器。
手持式加臭劑檢測儀其操作方法也非常簡單：現場操作時，管壓在2kPa一50kPa范圍可直接插用；如果管壓大于50mbar范圍需采用流量調節(jié)器來控制，把流量調節(jié)在0．2L／min—0．5L／min(200cm3／min—500cm3／min)范圍，并且使檢測值保持1min穩(wěn)定不變才算準確；一個點測完后，需要等待10min再測第二個點，以消除其交叉影響，保證測量的正確性。
一般情況下，手持式加臭劑檢測儀勿需調零，但更換電池后需重新調零。因此，手持式加臭劑檢測儀被設計成安上電池后始終開著，沒有關機按鈕，如若關機，則需取出電池強行關機，但重新開機后需對儀器進行標定。由于這樣的原因，儀器在使用過程中，除非特殊需要，切忌拆卸電池。由于儀器采用了電化學傳感器檢測原理，所以傳感器的使用壽命一般為2年一3年，然而，傳感器的更換非常容易，更換后可繼續(xù)使用，無需購買整臺儀器，這樣可節(jié)省購置儀器費用。
4．2 移動式加臭劑檢測儀
移動式加臭劑檢測儀同樣也可以用在天然氣管網的任何地方進行加臭劑的檢測。與手持式相比其最大區(qū)別是測量精度高、可同時檢測多組加臭劑，檢測THT精度可達0．1mg／m3。但由于價格昂貴，在能源供應單位使用較少，下面介紹的在線式加臭劑檢測儀ODOR on—line即可在線使用也可移動使用，完全可以替代移動式的適用范圍，因此這里不再詳述。
4．3 在線式加臭劑檢測儀—ODOR on—line
為了適應監(jiān)測天然氣管網中加臭劑濃度的多種需求，在線式加臭劑檢測儀被設計成雙電源供電，即220V AC和12V DC供電。它可以安裝在城市天然氣管道的首端——加臭劑注入點，長期在線使用，以控制加臭劑注入量的準確性；也可安裝在調壓站——長期在線使用，監(jiān)測調壓站加臭劑的濃度。由于能很方便地放在汽車上，所以可在調壓站、中間檢查點等多處移動使用；另外，還可以放在實驗室，采回氣樣進行分析。
在線式加臭劑檢測儀還有一個用途是監(jiān)測氣田長輸管線天然氣中TBM的含量。在某些氣田的天然氣中含有TBM，對它的監(jiān)測也是非常有用的。這樣做的目的是為下一步長輸管線進入城市前提供加臭劑加入量的依據，使加入量恰如其分，節(jié)省開支。在線式加臭劑檢測儀的操作由軟件和計算機來控制，其檢測精度是很高的：
0．1mg／m3～1OOmg／m3 (THT)
0．1mg／m3-1OOmg／m3 (H2S)
0．01mg／m3～lOOmg／m3 (TBM)
圖2表明了在線式加臭劑檢測儀的應用場合及檢測濃度曲線。
天然氣是無味道的氣體，為了安全起見，能源供應單位在天然氣進入城市之前，在管道內注入了加臭劑，在室內用戶發(fā)生燃氣泄漏時能及時嗅覺到味道、及時報告、及時采取有效措施，避免發(fā)生爆炸危險。然而，為了控制和檢測加臭劑的濃度，使加臭劑在末端用戶的濃度正好達到所要求的報警濃度，即在天然氣中THT的濃度正好達到1Omg／m3，我們必須使用儀器來檢測THT的濃度。如果低于這個濃度，起不到安全的作用；如果過高，則造成資金和能源浪費。以德國的杜塞爾多夫(Dusseldorf)為例，每年向天然氣管道中注入加臭劑的費用約10萬歐元。使用儀器檢測加臭劑濃度的另一個目的是，可作為事故責任鑒定的一個佐證。如果在末端用戶檢測的THT濃度等于或大于1Omg／m3，而這時發(fā)生了事故，儀器檢測到的THT濃度可以證明加臭劑的含量是合格的。因此，采用鼻子“聞”的方法來檢測加臭的濃度終將被先進的儀器所替代。
目前，我國幾乎所有城市都鋪設了燃氣管道。隨著西氣東輸管道最后一道焊縫的完成，西北氣田的天然氣開始供應東部城市以及沿途所涉及到的所有城市，原來供應人工煤氣或液化石油氣的能源單位，都在逐步置換成清潔、環(huán)保型的天然氣。
眾所周知，天然氣是無味道的，泄漏后人嗅覺不到，也不知道發(fā)生了泄漏，所以很容易發(fā)生爆炸事故。為了安全起見，能源單位在城市管道的首端就給天然氣注入了一種有氣味的物質——加臭劑。這樣一來，在發(fā)生管道燃氣泄漏后(特別是在管道的末端——室內用戶)，我們能聞到氣味，知道發(fā)生了燃氣泄漏，進而及時采取安全措施，避免發(fā)生事故。
加臭劑的種類一般有三種：四氫噻吩(THT)、硫醇(TBM)、乙硫醇(EM)。天然氣中一般加THT或TBM，液化石油氣中一般加TBM，在美國天然氣中一般加TBM，而我國天然氣中一般加THT。加臭劑是一種價格比較昂貴的物質，控制和檢測它在天然氣中的濃度是非常重要的，而且也是非常必要的。加臭劑的濃度過低時，人嗅覺不到，起不到安全作用；過高時，成本加大，而且造成資源浪費、污染環(huán)境。我國能源供應單位的現狀是：對加臭劑的控制和檢測通常采用“聞”的方法，缺少科學的檢測方法和先進的儀器設備。
北京埃德爾公司正是為了適應這一實際發(fā)展的需要，與德國Axel Semrau公司合作，在中國開發(fā)應用這項技術。
2 在天然氣中加入加臭劑的意義和監(jiān)控加臭劑濃度的必要性
2．1 在天然氣中加入加臭劑的意義
(1)一般情況下，天然氣中是不含加臭劑的。
(2)特別情況下，有的天然氣中含有少量的TBM，但是含量很不穩(wěn)定；而天然氣中是不含THT的。
(3)在天然氣中加入THT或TBM后，使其具有了加臭劑的成分，而且含量非常穩(wěn)定。
(4)在末端用戶發(fā)生泄漏時能聞到加臭劑的氣味，能夠避免發(fā)生爆炸事故。
2．2 在天然氣中監(jiān)控加臭劑濃度的必要性
(1)加臭劑注入設備、人為操作等因素會導致加臭劑加入量不準確。
(2)因為加臭劑注入系統流量不穩(wěn)，影響加入量的不穩(wěn)。
3)因為加臭劑注入系統壓注泵出故障，導致沒有加臭劑注入。
(4)因為加臭劑注入系統遙控出故障，對加臭劑加入量失去控制，使加入量過多或過少，造成資金浪費或不能保證安全使用。
(5)因為人為操作錯誤，導致錯誤的加入量。
(6)因為加臭劑會發(fā)生化學、物理反應(TBM氧化，THT附著在管道內壁上)，導致調壓站、中間檢查點、末端用戶加臭劑含量的減少。
3 加臭劑濃度的檢漏方法及相關問題
3．1 加臭劑味道等級
其中，等級2為我們所要求的標準報警點，即在天然氣濃度達到20％LEL時或之前就能聞到氣味(LEL為爆炸下限)。
天然氣中最小加臭劑報警濃度的計算：
3．2 天然氣中加臭劑濃度的監(jiān)測點
(1)氣田長輸管線：監(jiān)測始端、中轉站——在線式加臭劑檢測儀
(2)能源供應單位城市管線：
始端——在線式加臭劑檢測儀
調壓站——在線式、手持式加臭劑檢測儀
中間檢查點——移動式、手持式加臭劑檢測儀
末端用戶——手持式加臭劑檢測儀
3．3 加臭劑濃度檢測方法
3．3．1 用鼻子聞的方法
(1)該方法最先被采用，也是我國目前通常采用的方法。
(2)其優(yōu)點是方法簡單，不需要任何器械、儀器。
(3)其缺點是每個人的嗅覺是不一樣的。在很短的時間內聞幾個氣樣后，嗅覺失靈，會得出低濃度的結果。同時也不能檢測出加臭劑的實際濃度。
(4)該方法在歐洲大多數國家已被禁用。
(5)但該方法目前仍可作為一種輔助的檢測方法。
3．3．2 測量導管的方法
(1)該方法較用鼻子聞的方法先進了一步，使用器械——測量導管。
(2)其優(yōu)點是操作簡單，費用低。
(3)其缺點是交叉影響因素多，非常不準確。
(4)該方法在德國已被禁用。
3．3．3 用儀器檢測的方法
(1)用儀器檢測克服了上述兩種方法的缺點。
(2)是被德國燃氣協會DVGW所承認并推薦的檢測方法。
(3)全球已經有幾百個燃氣公司每天在使用儀
器進行加臭劑濃度的檢測。
(4)鑒于用鼻子聞的方法和測量導管的方法的落后性、不準確性以及不能保證安全性等原因，所以采用儀器檢測的方法才是我們真正所需要的方法。
4 加臭劑檢測儀的應用
加臭劑檢測儀按其適用范圍、測量精度、檢測的加臭劑種類一般分為手持式、移動式和在線式三種型號。
4．1 手持式加臭劑檢測儀
手持式加臭劑檢測儀可以用在天然氣管網的任何地方進行加臭劑的檢測。最多的應用是檢測終端用戶加臭劑的含量，以檢查天然氣中加臭劑的含量是否滿足標準報警點的要求；其次還經常用來檢測中間檢查點的加臭劑含量以及調壓站的加臭劑含量等。
手持式加臭劑檢測儀的檢測原理為電化學傳感器，檢測的加臭劑種類為四氫噻吩THT、硫醇TBM、乙硫醇EM。按其檢測加臭劑種類不同，其量程精度也各異：如檢測THT量程為0mg／m3—1OOmg／m3，顯示精度1mg／m3。電源一般采用特殊6V電池或充電電池，工作時間多達6個月，同時具有最低濃度和最高濃度報警功能。德國AS公司生產的手持式加臭劑檢測儀ODOR handy即屬此類儀器。
手持式加臭劑檢測儀其操作方法也非常簡單：現場操作時，管壓在2kPa一50kPa范圍可直接插用；如果管壓大于50mbar范圍需采用流量調節(jié)器來控制，把流量調節(jié)在0．2L／min—0．5L／min(200cm3／min—500cm3／min)范圍，并且使檢測值保持1min穩(wěn)定不變才算準確；一個點測完后，需要等待10min再測第二個點，以消除其交叉影響，保證測量的正確性。
一般情況下，手持式加臭劑檢測儀勿需調零，但更換電池后需重新調零。因此，手持式加臭劑檢測儀被設計成安上電池后始終開著，沒有關機按鈕，如若關機，則需取出電池強行關機，但重新開機后需對儀器進行標定。由于這樣的原因，儀器在使用過程中，除非特殊需要，切忌拆卸電池。由于儀器采用了電化學傳感器檢測原理，所以傳感器的使用壽命一般為2年一3年，然而，傳感器的更換非常容易，更換后可繼續(xù)使用，無需購買整臺儀器，這樣可節(jié)省購置儀器費用。
4．2 移動式加臭劑檢測儀
移動式加臭劑檢測儀同樣也可以用在天然氣管網的任何地方進行加臭劑的檢測。與手持式相比其最大區(qū)別是測量精度高、可同時檢測多組加臭劑，檢測THT精度可達0．1mg／m3。但由于價格昂貴，在能源供應單位使用較少，下面介紹的在線式加臭劑檢測儀ODOR on—line即可在線使用也可移動使用，完全可以替代移動式的適用范圍，因此這里不再詳述。
4．3 在線式加臭劑檢測儀—ODOR on—line
為了適應監(jiān)測天然氣管網中加臭劑濃度的多種需求，在線式加臭劑檢測儀被設計成雙電源供電，即220V AC和12V DC供電。它可以安裝在城市天然氣管道的首端——加臭劑注入點，長期在線使用，以控制加臭劑注入量的準確性；也可安裝在調壓站——長期在線使用，監(jiān)測調壓站加臭劑的濃度。由于能很方便地放在汽車上，所以可在調壓站、中間檢查點等多處移動使用；另外，還可以放在實驗室，采回氣樣進行分析。
在線式加臭劑檢測儀還有一個用途是監(jiān)測氣田長輸管線天然氣中TBM的含量。在某些氣田的天然氣中含有TBM，對它的監(jiān)測也是非常有用的。這樣做的目的是為下一步長輸管線進入城市前提供加臭劑加入量的依據，使加入量恰如其分，節(jié)省開支。在線式加臭劑檢測儀的操作由軟件和計算機來控制，其檢測精度是很高的：
0．1mg／m3～1OOmg／m3 (THT)
0．1mg／m3-1OOmg／m3 (H2S)
0．01mg／m3～lOOmg／m3 (TBM)
圖2表明了在線式加臭劑檢測儀的應用場合及檢測濃度曲線。
天然氣是無味道的氣體，為了安全起見，能源供應單位在天然氣進入城市之前，在管道內注入了加臭劑，在室內用戶發(fā)生燃氣泄漏時能及時嗅覺到味道、及時報告、及時采取有效措施，避免發(fā)生爆炸危險。然而，為了控制和檢測加臭劑的濃度，使加臭劑在末端用戶的濃度正好達到所要求的報警濃度，即在天然氣中THT的濃度正好達到1Omg／m3，我們必須使用儀器來檢測THT的濃度。如果低于這個濃度，起不到安全的作用；如果過高，則造成資金和能源浪費。以德國的杜塞爾多夫(Dusseldorf)為例，每年向天然氣管道中注入加臭劑的費用約10萬歐元。使用儀器檢測加臭劑濃度的另一個目的是，可作為事故責任鑒定的一個佐證。如果在末端用戶檢測的THT濃度等于或大于1Omg／m3，而這時發(fā)生了事故，儀器檢測到的THT濃度可以證明加臭劑的含量是合格的。因此，采用鼻子“聞”的方法來檢測加臭的濃度終將被先進的儀器所替代。
