漏れ検出技術はパイプラインの安全性のためのソリューションを提供します

天然ガス業界は、公共の安全を確保し、温室効果ガス (GHG) 排出として大気中に放出されるメタンの量を削減するという絶え間ない圧力にさらされています。 これには、坑口からバーナー先端まで、または上流、探査、生産から中流、収集、保管、輸送、そして下流の流通業務に至るまでの天然ガスのサプライチェーン全体が含まれます。 業界は、連邦パイプライン危険物安全局 (PHMSA) および各州のパイプライン安全規制機関だけでなく、連邦および州の環境保護庁 (EPA) からも継続的な規制に直面しています。

業界は、天然ガス配管網の上を歩いたり車で走行したりするために検出器に水素と窒素燃料を混合したものを使用する、携帯型および移動式の水素炎イオン化 (FID) 漏れ検出技術の両方を使用した初期の頃から大きな進歩を遂げてきました。 これらのデバイスは、校正ガスの外部ボトルとともにかなりの量のメンテナンスを必要としました。

地上施設と地下施設の両方からのメタン排出量を削減する鍵となるのは、定期的な漏れ検出検査です。これは、固定式ガス検出器、車両ベースの技術、およびポータブル計器を使用して達成できます。 業界では、衛星、固定翼機、ヘリコプター、無人航空機 (UAV) やドローンなどの航空ベースのテクノロジーの出現が見られます。 私たちはこれを漏れ検出に対する「多層」アプローチと呼んでおり、複数の保護層が漏れ箇所を検出、位置特定し、修理のために特定することができます。

漏洩検出には単一のテクノロジーが存在するわけではなく、資産の場所、用途、望ましい結果に基づいて多数のテクノロジーが存在します。 ほとんどのデバイスは、天然ガスの主成分であり、GHG 排出として気候変動の主な原因であるメタンを検出します。 これらすべてのテクノロジーのデータは、連邦および州の報告や事後修理のためにソフトウェア アプリケーションに取り込むことができます。 データには、日付と時刻のスタンプによる検証、漏れの位置、漏れの等級付け、漏れの定量化、および永続的な記録保持のための機器の校正のために漏れ調査が行われた配管ネットワークの GPS 座標が含まれる場合があります。 また、漏洩の可能性を示すために一般の人々が嗅覚で検知できるよう、臭気剤としてメルカプタンまたは硫化物を天然ガスに添加できることもわかっていますが、これは主に配電資産で使用されており、送電やガス収集では一般的ではありません。 以下で説明する技術は、追加された臭気物質ではなく、天然ガス中のメタンを検出します。

オープンパス可変ダイオードレーザー吸収分光法 (TDLAS) 技術に基づいた固定ガス検出器は、メタン排出量を 24 時間 365 日監視します。 この技術は通常、油井現場、地下貯蔵所、ゲートステーション、および重要な（HCA）パイプラインの場所で使用されます。 資産の漏洩兆候を継続的に監視するために、オープンパスレーザーからポイントセンサーまで、いくつかのテクノロジーが導入されています。 これらのテクノロジーは正確な位置を特定するものではありませんが、ポータブル テクノロジーを使用して追跡するための一般的な位置を提供できます。

オープンパス TDLAS テクノロジーを使用した高度なモバイル漏洩検出 (AMLD) は、収集、輸送、配水パイプラインでの天然ガス漏洩を検出します。 このテクノロジーは、メタンとエタンの両方を 10 億分の 1 (ppb) 単位で個別に検出できます。 これにより、オペレータはパイプラインの漏れを自然発生の生物起源、沼地、沼地、分解ガス、または下水ガスから区別することができます。 AMLD を装備した車両は、はるかに高速に走行できるため、公共の安全と排出ガスの継続的な削減の両方のために、資産をより頻繁にカバーできるようになります。 これらのシステムには、兆候、風向、GIS 位置、漏れの定量化に基づいて検出を分析し、追跡調査と「地上での作業」チームによる正確な特定のために兆候を中心に置くための非常に精巧なソフトウェア パッケージが搭載されています。

光赤外線制御干渉偏光分光法 (CIPS) ガス検出を使用したモバイル漏洩検出。地下の収集、送電、配水配管ネットワークの調査用にポンプで採取したサンプリングを使用し、メタンを百万分率 (ppm) で検出できます。 このテクノロジーをオフロード車両に取り付けると、困難な資産の場所に簡単にアクセスできます。 同じテクノロジーを車両から簡単に取り外すことができ、漏れの位置を特定したり、爆発下限 (LEL) とガスパーセントの読み取り値を決定する機能を使用して漏れの位置を特定したり等級付けしたりするための地下バーホールの読み取りを行うポータブル用途に使用できます。 リークのセンタリング、リークの特定、およびリークの等級付けを行うための迅速なオートレンジ応答で、ppm、LEL、および体積ガスのパーセンテージをすべて検出する単一のデバイスを備えていることが重要です。 これらのデバイスは、法規制遵守のための表面サンプリング漏れ調査の主要ツールとして、以前の FID テクノロジーに取って代わりました。

もう 1 つの技術は、最大 100 フィート離れた場所でのメタン漏洩を ppm 単位で検出するポータブルスタンドオフリモート TDLAS オープンパス検出器です。 これらは、パイプライン資産を迅速にスキャンして漏れの位置を特定するために、天然ガス事業の坑口からバーナー先端まで一般的に使用されます。 この革新的なツールを使用すると、オペレーターは物理的な位置がおおよそで、漏れの排出場所がパイプラインからある程度離れている場合に資産をスキャンできます。 また、交通量の多い高速道路、橋の交差点、安全フェンスで囲まれたエリアなど、アクセスが非常に困難なエリアに資産がある場合にも非常に役立ちます。 このテクノロジーは、目に安全な目に見えないレーザーを使用して資産の位置を迅速にスキャンし、非常に高感度で最小の漏れの兆候を見つけます。

下向きオープンパス TDLAS テクノロジーを使用した無人航空機 (UAV) またはドローン アプリケーションは、自然災害時や険しい地形でアクセスできないエリア、または迅速な検査時に使用できます。 同様の技術を固定翼航空機とヘリコプターの両方に導入して、目に見える兆候を示すためにパイプラインを飛行させるだけではなく、機器を備えた調査としてパイプライン用地（ROW）をパトロールすることもできます。

非分散型赤外線 (NDIR) 技術を使用した天然ガス検知器 (NGD) は、屋内の住宅および商業用途向けに設計されており、自動メーター インフラストラクチャ (AMI) を介して電力会社に 24 時間年中無休で通信し、公衆に口頭と音声の両方で通知できるように設計されています。天然ガスの漏洩による差し迫った危険。

これは、天然ガス業界で現在天然ガス漏れを検出、位置特定、特定するために使用されている一般的な漏れ検出技術の概要です。 多層的なアプローチは、潜在的な大惨事から公共の安全を確保するだけでなく、大気中への GHG の放出を防ぐためにメタンを検出するいくつかの技術を提供します。

Paul Wehnert は、Heath Consultants Inc. の執行副社長兼最高マーケティング責任者です。

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