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理研計(jì)器 | 海上鉆井平臺(tái)可燃有毒氣體泄漏監(jiān)測(cè)~
發(fā)布時(shí)間：2023-09-27
海洋石油開發(fā)，建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)
進(jìn)入21世紀(jì)，“誰擁有海洋，誰就擁有未來”已成為全球各國共識(shí)，海洋被譽(yù)為“藍(lán)色國土”，是一個(gè)巨大寶庫，不僅能夠提供豐富的漁業(yè)資源，而且海底還蘊(yùn)藏著極其豐富的石油、天然氣和天然氣水合物等能源礦產(chǎn)資源。
全球海洋油氣資源潛力豐富，探明率較低，尚處于勘探早期階段，隨著陸地油氣資源的日益枯竭，油氣資源豐富的海洋已經(jīng)成為最現(xiàn)實(shí)的能源接替區(qū)，成為能源稀缺時(shí)代的世界焦點(diǎn)，是保障國家能源安全的必然要求。
全球海域油氣資源豐富，能源戰(zhàn)略意義深遠(yuǎn)。海洋油氣儲(chǔ)量約占全球油氣資源總量1/3。其中，海洋油氣資源約60%分布在淺海大陸架，深水、超深水占比約30%。目前，全球共發(fā)現(xiàn)海域常規(guī)油氣田數(shù)量為4311個(gè)，海域在產(chǎn)常規(guī)油氣田數(shù)量為1175個(gè)，技術(shù)剩余可采儲(chǔ)量為1117億噸油當(dāng)量，占全球油氣技術(shù)剩余可采儲(chǔ)量的29%。
海洋石油開發(fā)對(duì)中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義，隨著海洋石油勘探技術(shù)的不斷提高，中國已建立了上百座海洋石油平臺(tái)。
我國海域油氣勘探工作主要集中在近海海域，油氣資源豐富，但是分布不均、探明程度相對(duì)較低。截至目前，已發(fā)現(xiàn)錦州凝析油氣田、綏中油田、春曉油氣田、平湖油氣田、潿洲油田、東方氣田、崖城氣田等200余個(gè)油氣田，更為廣闊的南海深水海域尚待開發(fā)之中。
海上油氣平臺(tái)和浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船(Floating Production Storage and Offloading，簡(jiǎn)稱 FPSO) 都是遠(yuǎn)離陸地的油氣采集單位，在其生產(chǎn)過程中，其生產(chǎn)裝置可能泄露易燃易爆氣體或蒸汽，當(dāng)這些氣體或蒸汽在空氣中的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，隨時(shí)都可能發(fā)生爆炸火災(zāi)事故，從而對(duì)人身安全和設(shè)備的安全運(yùn)行形成較大的威脅。
同時(shí)，在采油采氣的過程中會(huì)從海底抽取大量的污泥，其中含有高濃度的硫化氫氣體，對(duì)于操作人員的生命也有潛在的威脅。
為了防患于未然，需對(duì)這些氣體的泄漏進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)報(bào)警，以便根據(jù)監(jiān)測(cè)的泄漏情況，采取相應(yīng)的措施，杜絕安全事故的發(fā)生。
海洋平臺(tái)危險(xiǎn)化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)的重要性
海上鉆井平臺(tái)是海上油氣開發(fā)的重要手段，鉆井平臺(tái)不但管線、閥門、可燃材料、電機(jī)設(shè)備眾多，而且配有高溫高壓系統(tǒng)設(shè)施，其通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，一旦存在老化或腐蝕，極易發(fā)生重大氣體泄漏安全事故，其救援難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地。因此，海上鉆井平臺(tái)的油氣泄漏監(jiān)測(cè)極其重要，具有重要作用和意義。
海上鉆井作業(yè)環(huán)境惡劣，空間狹小，鉆井過程中會(huì)產(chǎn)生可燃?xì)怏w和有毒氣體，需要及時(shí)識(shí)別并對(duì)氣體進(jìn)行定位。
鉆井平臺(tái)在油氣開發(fā)過程中，涉及大量的原油輸入輸出，并伴生大量的烴類氣體，主要產(chǎn)生的可燃?xì)怏w為CH4、C2H6等，有毒氣體包括H2S和SO2等，前者泄漏后易引起爆炸，后者對(duì)工作人員身體健康危害巨大，可導(dǎo)致快速急性致死，因此必須對(duì)鉆井平臺(tái)氣體泄露進(jìn)行全方位有效監(jiān)測(cè)。
1.可燃性氣體
主要以甲烷、丙烷等氣體為主。可燃性氣體的泄露在海上平臺(tái)和FPSO生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生，其泄露的可能性和危險(xiǎn)性最大；
2.硫化氫氣體
硫化氫氣體是隨著海底的污泥一同帶上來的，故其泄露存在于鉆機(jī)、井口、污泥槽等裝置。
3.氫氣
海上平臺(tái)和FPSO的所有電氣設(shè)備都是由2路供電的：一路工作電，一路UPS電。因此，在海上油氣平臺(tái)和FPSO上，有專用的電池間，用于存放UPS需要的大量鉛酸鹽電池。而鉛酸鹽電池里的電解液經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生氫氣，從而發(fā)生氫氣泄露。
這不由使人想起發(fā)生在英國北海油田“帕玻爾·阿爾法”號(hào)采油平臺(tái)上一場(chǎng)令人震驚和痛惜的大火。當(dāng)這類事故發(fā)生時(shí)，會(huì)給海洋平臺(tái)帶來毀滅性的災(zāi)難，所以，加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)氣體監(jiān)測(cè)是十分必要和緊迫的。
石油天然氣行業(yè)安全管理要求
2023年5月4日正式實(shí)施的SY/T6503《石油天然氣工程可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)安全規(guī)范》，規(guī)定了石油天然氣工程中可燃?xì)怏w和有毒氣體的檢測(cè)點(diǎn)的確定，探測(cè)器、報(bào)警控制單元和現(xiàn)場(chǎng)警報(bào)器的選用、安裝、檢查、維護(hù)、檢定及報(bào)廢等基本要求。
■ 在可能積聚可燃?xì)怏w和有毒氣體的石油天然氣站場(chǎng)和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，應(yīng)當(dāng)設(shè)置氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)；
■ 存在可燃?xì)怏w和有毒氣體的站場(chǎng)，操作人員需配置便攜式氣體探測(cè)器；
■ 安裝在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的可燃?xì)怏w和有毒氣體探測(cè)器應(yīng)有防爆證書，國家法規(guī)要求的有毒氣體探測(cè)器，應(yīng)有計(jì)量器具型批準(zhǔn)證書；
■ 可燃?xì)怏w和有毒氣體的檢測(cè)報(bào)警信號(hào)應(yīng)發(fā)送到有人值守的控制室顯示報(bào)警；
■ 探測(cè)器應(yīng)自帶報(bào)警器，具有聲、光報(bào)警功能；
■ 可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的氣體探測(cè)器、報(bào)警控制單元、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器等應(yīng)采取不間斷電源（UPS）或自帶蓄電池供電。
海上油氣平臺(tái)和FPSO都具有以下相同的工作環(huán)境特點(diǎn)：
作業(yè)空間狹小，危險(xiǎn)性高
與陸地上的煉油廠，LNG儲(chǔ)運(yùn)相比，海上油氣平臺(tái)和FPSO的作業(yè)空間有限，而泄露的可燃性氣體和硫化氫氣體都是高濃度氣體。一旦發(fā)生泄露，往往容易導(dǎo)致爆炸，人員中毒，環(huán)境污染，其危險(xiǎn)性較陸地上要大得多。
溫度濕度變化大
海上晝夜溫差大，在北極海域，溫度可以低至零下幾十度，而在赤道海域，海上溫度可以高達(dá)60~70℃。同時(shí)，海上的濕度比內(nèi)陸要高很多。在這種工作環(huán)境下，普通設(shè)備很快就會(huì)腐蝕或損壞。
后勤補(bǔ)給維護(hù)困難
海上平臺(tái)和FPSO往往遠(yuǎn)離陸地，且其工作、生活、存儲(chǔ)空間都非常有限。一旦發(fā)生事故或設(shè)備損壞，其有限的存儲(chǔ)很難滿足更換和維護(hù)的需求。
可以說，海上平臺(tái)和FPSO上的應(yīng)用環(huán)境是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備的最嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。
理研氣體檢測(cè)儀
維護(hù)海洋油氣安全
在海上平臺(tái)油氣生產(chǎn)中，有效地利用氣體探測(cè)器來檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的泄漏狀況，并及時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，是保證油氣生產(chǎn)和人身安全的重要一環(huán)。由于海上油氣平臺(tái)復(fù)雜惡劣的環(huán)境，對(duì)氣體檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用也有著特殊的要求。
傳統(tǒng)氣體監(jiān)測(cè)手段中，會(huì)在管道、閥門、儲(chǔ)罐、鉆井甲板、鉆井液處理區(qū)和油氣井測(cè)試區(qū)等所有可燃或有毒氣體出現(xiàn)的設(shè)備和場(chǎng)所全部布置接觸式傳感器。在密閉空間，通常將傳感器布置在進(jìn)風(fēng)口，在室外平臺(tái)，需要考慮平臺(tái)長年的主風(fēng)方向布置傳感器。
理研計(jì)器自成立以來，專注于氣體檢測(cè)儀器的研發(fā)制造，所追求的理念就是“締造安心安全的工作環(huán)境”，在防止災(zāi)害方面有著科學(xué)的技術(shù)與成熟的經(jīng)驗(yàn)，公司旗下也有多款應(yīng)對(duì)海上油氣平臺(tái)氣體安全事故預(yù)警的氣體檢測(cè)設(shè)備，理研計(jì)器海上油氣平臺(tái)使用的氣體探測(cè)器都有如下特點(diǎn)：
◆設(shè)備和系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，安全等級(jí)高。
◆設(shè)備工作穩(wěn)定，使用壽命長，維護(hù)量小。
◆現(xiàn)場(chǎng)氣體探測(cè)器材質(zhì)對(duì)溫濕度的耐受性強(qiáng)，耐腐蝕。
▼固定在線氣體檢測(cè)儀
● SD-1系列、SD-D58等防爆型氣體檢測(cè)儀，可以在一個(gè)地方監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的多個(gè)氣體檢測(cè)儀的濃度。
▼移動(dòng)便攜氣體檢測(cè)儀
● 【GX-8000、SP-220、GX-2012】通過泵吸式對(duì)測(cè)試區(qū)域內(nèi)的氣體進(jìn)行采樣，然后將樣氣體送入儀器進(jìn)行測(cè)試。具有檢測(cè)速度快，危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程測(cè)量，人員安全維護(hù)等特點(diǎn)。
● 針對(duì)維修檢修的作業(yè)項(xiàng)目，作業(yè)人員可以攜帶便攜式氣體檢測(cè)器【GW-3,GX-3R/Pro】，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)有毒性氣體泄漏情況，以進(jìn)行安全作業(yè)。
作業(yè)人員佩帶著專業(yè)的、可靠的儀器設(shè)備，如果遇到危險(xiǎn)氣體，儀器就會(huì)立即報(bào)警，完全不用擔(dān)心那些無色無味的毒氣。
結(jié)語
氣體檢測(cè)報(bào)警儀作為有毒有害、易燃易爆氣體泄漏、無序釋放檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的主要組成部分，正確使用、維護(hù)并保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性是預(yù)防事故的必要條件。
安全生產(chǎn)是關(guān)系人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的大事，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的標(biāo)志。在生產(chǎn)過程中，通過安裝氣體檢測(cè)報(bào)警裝置，時(shí)刻檢測(cè)有毒有害氣體泄漏濃度，將風(fēng)險(xiǎn)隱患控制在源頭。
理研計(jì)器擁有600多種氣體傳感器和100多種氣體探測(cè)器。未來，我們?nèi)詫⒉粩嚅_發(fā)新產(chǎn)品、研發(fā)各項(xiàng)新功能，使得氣體檢測(cè)儀在應(yīng)用上更先進(jìn)、更適合日新月異的市場(chǎng)環(huán)境，致力于為用戶提供一個(gè)可靠、準(zhǔn)確、安全的氣體檢測(cè)方案。
理研計(jì)器必將在未來氣體產(chǎn)業(yè)的生命安全畫卷中，添上濃墨重彩的一筆，守護(hù)人們的幸福生活，為生產(chǎn)和生活不斷創(chuàng)造新價(jià)值！為用戶選配適合原理的檢測(cè)儀，用成熟的工藝完善氣體檢測(cè)系統(tǒng)。