程 磊，穆承广，杨 丽，滕延平，冯少广，刘国豪，闫 锋，柳建军

(1.中国石油管道科技研究中心，河北 廊坊 065000；2.中国石油管道北京输油气分公司，北京 102488；3.中国石油管道公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

沼气是水体底部含鱼粪、植物等有机物的淤泥经微生物发酵产生的气体[1-2]。当穿越水体或淤泥的天然气管道发生泄漏时，天然气像沼气一样经水体冒出水面，两者肉眼难以辨别。沼气与天然气主要成分均含CH4，且在空气中均易燃，因此难以辨别冒出可燃气体是沼气还是天然气。一旦穿越水体天然气管道发生泄漏而不能及时被发现，无法进行开挖修复或停输等应急抢险工作[3]，公共安全、生态环境及企业生产等将面临巨大风险[4-5]。因此，精确分析天然气管道穿越水体或淤泥表面冒出气泡中气体全部组分及含量，排除天然气管道泄漏的可能性很有必要。

沼气主要成分为CH4和CO2，H2S、N2和CO等气体[6-8]含量极少。天然气主要成分除CH4，还有C2H6、C3H8及重烃类气体。以我国东北地区含定向穿越天然气输送管道的某鱼塘为例，研究该鱼塘表面冒出可燃气体气相色谱与甲烷碳同位素辨别技术[9]。

1 现场取样及气体检测

1.1 鱼塘概况

鱼塘为长、宽40 m×25 m矩形，年产鱼量约5 000 kg，每年夏季清除池底淤泥1次。穿越管道位于池塘底部下方约5 m处，为天然气输送在役主管道，口径大且输送压力高，管内气体由1#阀室流向2#阀室，2个阀室压力表数据显示该段管道压力近期变化不明显，位置如图1(a)所示。因冬季气温较低，鱼塘表面冰层厚约6 cm。……