在我国经济社会发展的大背景下,石油天然气管道已经成为我国国家战略的一部分,并且其快速发展的趋势短期内不会改变。管道运输已经与公路运输、铁路运输、航空运输、水路运输并列为我国的五大运输行业,成为现代工业和国民经济的命脉之一。长期累积的石油天然气管道问题逐渐暴露,管道安全事故呈现多发态势,不仅造成了巨大的人员伤亡和财产损失,而且严重危及了社会和环境安全,已经成为制约我国社会经济发展与和谐社会建设的重要因素。本文对比研究了国内外主要管道泄漏检测技术,主要应用于长输管道,而城市燃气管道的安全检查仍处于手持设备,步行巡检的阶段。这类设备依据化学燃烧、色谱分析等原理,检测精度不高,响应时间较长,容易受到其他环境气体的影响,因此会耗费大量的人力和时间。利用TDLAS技术,从硬件和软件两个部分设计了甲烷泄漏巡检系统,提高了检测精度,缩短了响应时间,同时采用车载方式代替步行巡检,在耗费同等人力的情况下,大大缩短了巡检周期,提高了巡检效率。参考了国内外关于可燃气体浓度报警阈值的规范标准,结合城市燃气管道安全巡检的实际情况,运用甲烷巡检系统检测得到的浓度数据,构建了安全预警模型。模型分为5个预警级别,对每个预警级别需要采取的对策给出了建议。通过在中石化普光气田和北京市燃气公司的现场应用,甲烷泄漏巡检系统能够快速准确地定位泄漏点,检测精度和响应时间均优于现有设备。对北京市的三个疑似泄漏点进行了10天的监测,运用预警模型预测了泄漏变化趋势,为进一步的处置提供理论支持。