理研計器 | 海上鉆井平臺可燃有毒氣體泄漏監測~
發布時間：2023-09-27
海洋石油開發，建設海洋經濟
進入21世紀，“誰擁有海洋，誰就擁有未來”已成為全球各國共識，海洋被譽為“藍色國土”，是一個巨大寶庫，不僅能夠提供豐富的漁業資源，而且海底還蘊藏著極其豐富的石油、天然氣和天然氣水合物等能源礦產資源。
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成為最現實的能源接替區，成為能源稀缺時代的世界焦點，是保障國家能源安全的必然要求。
全球海域油氣資源豐富，能源戰略意義深遠。海洋油氣儲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，全球共發現海域常規油氣田數量為4311個，海域在產常規油氣田數量為1175個，技術剩余可采儲量為1117億噸油當量，占全球油氣技術剩余可采儲量的29%。
海洋石油開發對中國國民經濟發展具有戰略意義，隨著海洋石油勘探技術的不斷提高，中國已建立了上百座海洋石油平臺。
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、探明程度相對較低。截至目前，已發現錦州凝析油氣田、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余個油氣田，更為廣闊的南海深水海域尚待開發之中。
海上油氣平臺和浮式生產儲油船(Floating Production Storage and Offloading，簡稱 FPSO) 都是遠離陸地的油氣采集單位，在其生產過程中，其生產裝置可能泄露易燃易爆氣體或蒸汽，當這些氣體或蒸汽在空氣中的濃度達到一定數值時，隨時都可能發生爆炸火災事故，從而對人身安全和設備的安全運行形成較大的威脅。
同時，在采油采氣的過程中會從海底抽取大量的污泥，其中含有高濃度的硫化氫氣體，對于操作人員的生命也有潛在的威脅。
為了防患于未然，需對這些氣體的泄漏進行實時監測并自動報警，以便根據監測的泄漏情況，采取相應的措施，杜絕安全事故的發生。
海洋平臺危險化學氣體監測的重要性
海上鉆井平臺是海上油氣開發的重要手段，鉆井平臺不但管線、閥門、可燃材料、電機設備眾多，而且配有高溫高壓系統設施，其通風結構設計非常復雜，一旦存在老化或腐蝕，極易發生重大氣體泄漏安全事故，其救援難度遠遠高于陸地。因此，海上鉆井平臺的油氣泄漏監測極其重要，具有重要作用和意義。
海上鉆井作業環境惡劣，空間狹小，鉆井過程中會產生可燃氣體和有毒氣體，需要及時識別并對氣體進行定位。
鉆井平臺在油氣開發過程中，涉及大量的原油輸入輸出，并伴生大量的烴類氣體，主要產生的可燃氣體為CH4、C2H6等，有毒氣體包括H2S和SO2等，前者泄漏后易引起爆炸，后者對工作人員身體健康危害巨大，可導致快速急性致死，因此必須對鉆井平臺氣體泄露進行全方位有效監測。
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和FPSO生產的各個環節都有可能發生，其泄露的可能性和危險性最大；
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、井口、污泥槽等裝置。
3.氫氣
海上平臺和FPSO的所有電氣設備都是由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過化學反應，會產生氫氣，從而發生氫氣泄露。
這不由使人想起發生在英國北海油田“帕玻爾·阿爾法”號采油平臺上一場令人震驚和痛惜的大火。當這類事故發生時，會給海洋平臺帶來毀滅性的災難，所以，加強危險化學氣體監測是十分必要和緊迫的。
石油天然氣行業安全管理要求
2023年5月4日正式實施的SY/T6503《石油天然氣工程可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統安全規范》，規定了石油天然氣工程中可燃氣體和有毒氣體的檢測點的確定，探測器、報警控制單元和現場警報器的選用、安裝、檢查、維護、檢定及報廢等基本要求。
■ 在可能積聚可燃氣體和有毒氣體的石油天然氣站場和儲運設施，應當設置氣體檢測報警系統；
■ 存在可燃氣體和有毒氣體的站場，操作人員需配置便攜式氣體探測器；
■ 安裝在爆炸危險場所的可燃氣體和有毒氣體探測器應有防爆證書，國家法規要求的有毒氣體探測器，應有計量器具型批準證書；
■ 可燃氣體和有毒氣體的檢測報警信號應發送到有人值守的控制室顯示報警；
■ 探測器應自帶報警器，具有聲、光報警功能；
■ 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統的氣體探測器、報警控制單元、現場報警器等應采取不間斷電源（UPS）或自帶蓄電池供電。
海上油氣平臺和FPSO都具有以下相同的工作環境特點：
作業空間狹小，危險性高
與陸地上的煉油廠，LNG儲運相比，海上油氣平臺和FPSO的作業空間有限，而泄露的可燃性氣體和硫化氫氣體都是高濃度氣體。一旦發生泄露，往往容易導致爆炸，人員中毒，環境污染，其危險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60~70℃。同時，海上的濕度比內陸要高很多。在這種工作環境下，普通設備很快就會腐蝕或損壞。
后勤補給維護困難
海上平臺和FPSO往往遠離陸地，且其工作、生活、存儲空間都非常有限。一旦發生事故或設備損壞，其有限的存儲很難滿足更換和維護的需求。
可以說，海上平臺和FPSO上的應用環境是對現場儀表設備的最嚴苛的挑戰。
理研氣體檢測儀
維護海洋油氣安全
在海上平臺油氣生產中，有效地利用氣體探測器來檢測生產設備的泄漏狀況，并及時采取相應的保護措施，是保證油氣生產和人身安全的重要一環。由于海上油氣平臺復雜惡劣的環境，對氣體檢測設備的應用也有著特殊的要求。
傳統氣體監測手段中，會在管道、閥門、儲罐、鉆井甲板、鉆井液處理區和油氣井測試區等所有可燃或有毒氣體出現的設備和場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風口，在室外平臺，需要考慮平臺長年的主風方向布置傳感器。
理研計器自成立以來，專注于氣體檢測儀器的研發制造，所追求的理念就是“締造安心安全的工作環境”，在防止災害方面有著科學的技術與成熟的經驗，公司旗下也有多款應對海上油氣平臺氣體安全事故預警的氣體檢測設備，理研計器海上油氣平臺使用的氣體探測器都有如下特點：
◆設備和系統的響應速度快，安全等級高。
◆設備工作穩定，使用壽命長，維護量小。
◆現場氣體探測器材質對溫濕度的耐受性強，耐腐蝕。
▼固定在線氣體檢測儀
● SD-1系列、SD-D58等防爆型氣體檢測儀，可以在一個地方監視現場設置的多個氣體檢測儀的濃度。
▼移動便攜氣體檢測儀
● 【GX-8000、SP-220、GX-2012】通過泵吸式對測試區域內的氣體進行采樣，然后將樣氣體送入儀器進行測試。具有檢測速度快，危險區域遠程測量，人員安全維護等特點。
● 針對維修檢修的作業項目，作業人員可以攜帶便攜式氣體檢測器【GW-3,GX-3R/Pro】，可以及時發現有毒性氣體泄漏情況，以進行安全作業。
作業人員佩帶著專業的、可靠的儀器設備，如果遇到危險氣體，儀器就會立即報警，完全不用擔心那些無色無味的毒氣。
結語
氣體檢測報警儀作為有毒有害、易燃易爆氣體泄漏、無序釋放檢測報警系統的主要組成部分，正確使用、維護并保證檢測結果的準確性是預防事故的必要條件。
安全生產是關系人民群眾生命財產安全的大事，是經濟社會協調發展的標志。在生產過程中，通過安裝氣體檢測報警裝置，時刻檢測有毒有害氣體泄漏濃度，將風險隱患控制在源頭。
理研計器擁有600多種氣體傳感器和100多種氣體探測器。未來，我們仍將不斷開發新產品、研發各項新功能，使得氣體檢測儀在應用上更先進、更適合日新月異的市場環境，致力于為用戶提供一個可靠、準確、安全的氣體檢測方案。
理研計器必將在未來氣體產業的生命安全畫卷中，添上濃墨重彩的一筆，守護人們的幸福生活，為生產和生活不斷創造新價值！為用戶選配適合原理的檢測儀，用成熟的工藝完善氣體檢測系統。