2025 年 2月14日，一项编号为 CN119436006A，申请号为 2023109879460，申请日为 2023 年 8月7日的专利公布，中国石油天然气集团有限公司研发的掺氢天然气站场气体泄漏光谱遥测方法及装置正式进入大众视野。
在全球能源结构加速转型的当下，天然气掺氢凭借其清洁、高效的优势，成为能源领域备受瞩目的发展方向。
不过，氢气的高挥发性和易燃易爆特性，让气体泄漏风险成为天然气掺氢大规模应用的阻碍。而中石油此次创新研发的激光光谱遥测氢气泄漏技术，无疑为行业安全发展注入了强劲动力。
中石油掺氢天然气站场气体泄漏光谱遥测技术及装置，在气体泄漏监测领域实现了质的飞跃
整套遥测装置犹如精密协作的智能网络，由激光发射系统、光学接收系统、信号处理和数据采集系统、视频采集系统、云台以及供电电源共同组成。各组件分工明确、协同运作，达成对氢气泄漏的全方位、高精度监测。
这项技术的核心奥秘，在于利用特定波长的激光与泄漏气体云团的相互作用。当激光精准照射到泄漏的氢气云团时，神奇的斯托克斯拉曼散射现象便会发生。
通过捕捉和分析散射光谱线的细微位移量，就能快速且准确地定性检测出泄漏气体是否为氢气。相较于传统检测手段，该技术优势尽显。
一方面，它采用非接触式检测模式，检测人员无需靠近危险区域，极大降低了安全风险；另一方面，其监测范围广泛，可对大面积区域进行 24 小时不间断监测，及时察觉潜在泄漏隐患，真正做到防患于未然。
在实际应用场景中，比如在繁忙的掺氢天然气站场，这套装置被巧妙安装在云台上。供电电源持续稳定供电，确保整个系统时刻保持最佳运行状态。
激光发射系统如同锐利的 “光眼”，发射出特定波长的激光束，穿透空气精准定位可疑气体云团。光学接收系统则迅速捕捉散射回来的光线，将其传输至信号处理和数据采集系统。
该系统就像智能 “大脑”，快速分析处理信号，从中提取出关于泄漏气体的关键信息。与此同时，视频采集系统忠实记录现场画面，为后续事故分析和处理提供直观、可靠的影像资料。
天然气掺氢泄放智能火炬系统与之相辅相成
2月14日，还有一项与激光光谱遥测技术相辅相成的氢能专利公布，就是是天然气掺氢泄放智能火炬系统。该系统由中国市政工程华北设计研究总院有限公司精心打造，包含远程监控系统与本地控制系统。
本地控制系统中的控制箱犹如 “指挥官”，协调着紫外线火焰探测器、甲烷浓度监测器、氢气浓度监测器和安全泄放系统的运作。甲烷和氢气浓度监测器安装在废气管上，实时监控废气中两种气体的浓度变化；紫外线火焰探测器部署在地面，密切关注火炬的燃烧状况。
安全泄放系统是整个火炬系统的核心。点火器、燃烧器、火炬头和火炬筒体协同工作，保障废气安全燃烧。
火炬头下段侧壁开设的进风口，源源不断地为燃烧提供充足氧气。当废气中可燃气体浓度攀升至设定阈值，远程监控系统迅速响应，控制箱即刻启动点火装置，将废气点燃。
在燃烧过程中，紫外线火焰探测器、甲烷浓度监测器和氢气浓度监测器实时反馈数据，控制箱据此实时调控，一旦发现火炬熄灭等异常情况，迅速采取应对措施，全力防止气体泄漏，为站场安全筑牢防线。
创新技术为我国能源发展保驾护航
中石油的激光光谱遥测氢气泄漏技术与天然气掺氢泄放智能火炬系统，都是是能源领域安全保障技术的重大创新成果。它们不仅为掺氢天然气的安全使用奠定了坚实基础，有效降低了气体泄漏风险，还极大推动了天然气掺氢技术的广泛应用。
展望未来，随着技术的持续升级迭代，相信这些黑科技将在更多能源领域大显身手，为能源行业的安全、高效、可持续发展保驾护航。我们也期待更多创新技术涌现，为能源领域的发展注入源源不断的活力。