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氣體檢測設備如何使21世紀的海上石油鉆井平臺更安全，更安心！
發(fā)布時間：2022-06-15
在各個行業(yè)生產中，火災事故不但會導致財產損失，在嚴重時也會影響人員的生命安全。在各類行業(yè)的活動中，氣體安全越來越成為人們更為關注的問題。
海洋石油開發(fā) 建設海洋經濟
海洋石油資源量約占全球石油資源總量的34%，探明率30%左右，尚處于勘探早期階段。現在全世界已有100多個國家和地區(qū)在近海進行油氣勘探，40多個國家和地區(qū)在150多個海上油氣田進行開采，海上原油產量逐日增加，日產量已超過100萬噸，約占世界總量的百分之25。
海洋石油開發(fā)對中國國民經濟發(fā)展具有戰(zhàn)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。海洋石油平臺建設投資巨大，生產環(huán)境惡劣，是一個存在很多危險的場所。
海洋石油平臺屬于開展石油作業(yè)的特殊平臺，在鉆井、修井及生產的過程中，存在較大的氣體泄漏風險，其中包含了可燃氣、H2S等易燃易爆、有毒有害氣體，對人身安全和設備的安全運行形成了較大的威脅。
為了防患于未然，需對這些氣體的泄漏進行實時監(jiān)測并自動報警，以便根據監(jiān)測的泄漏情況，采取相應的措施，杜絕安全事故的發(fā)生。
石油鉆井作業(yè) 安全隱患伴隨
石油鉆井作業(yè)所產生的石油、天然氣等具有高壓、易燃、易爆等特點，極易發(fā)生火災、爆炸事故。
海洋石油平臺建設投資巨大，生產環(huán)境惡劣，是一個存在很多危險的場所。海洋石油生產裝置常年矗立于海洋環(huán)境中，長期處于高腐蝕、高風險的環(huán)境中，受工程造價及生產環(huán)境的限制，一般情況下，具有設備排布緊密、生活區(qū)域與生產區(qū)域距離較近，逃生空間受限等高風險特點。并且存在大量易燃易爆物質和管道、閥門、法蘭等潛在泄漏源。由油氣意外泄漏造成的火災、爆炸事故不僅嚴重程度遠高于碰撞或物體墜落事故，而且發(fā)生頻率也遠高于井噴或碰撞等事故。
此時，對火災和氣體泄漏兩項化工生產中常見險情的探測和控制顯得尤為重要。
在海上油田開采過程中，通常伴隨有大量的伴生氣產生。這些氣體通常是可燃的烴類氣體，如果不及時將這些氣體處理掉而直接排放大氣，可能造成火災和嚴重的污染事故。
對海上油田而言，可燃氣體的氣源主要有兩種：一是油田伴生氣；二是平臺設施在故障狀態(tài)下由泄壓閥泄放出來的氣體。
為了防患于未然，需對可燃氣體的泄漏進行實時監(jiān)測并自動報警，以便根據監(jiān)測的泄漏情況，采取相應的措施，杜絕安全事故的發(fā)生。
除了用氣體檢測儀監(jiān)測可燃性氣體防止燃燒或爆炸事故外，還需要用氣體檢測儀監(jiān)測有毒氣體避免人員中毒，如硫化氫H2S或一氧化碳CO等。
鉆井現場的有毒有害氣體主要是硫化氫，目前在海上油氣田開發(fā)過程中含硫化氫氣體油氣田項目逐漸增多, 比如新發(fā)現的南海某油田, 硫化氫氣體質量濃度達26600mg/m3；部分在役油氣田隨著生產年限的增加，在物流中出現硫化氫氣體的情況也時有發(fā)生。
南海某生產平臺硫化氫氣體質量濃度達7100mg/m3 , 渤海某油田硫化氫氣體質量濃度達9940mg/m3。
硫化氫是無色、微甜、略帶臭雞蛋味的氣體，相對密度為 1.19 ，易溶于水，當濃度達4.3%~46%時具有爆炸性。
硫化氫有劇毒。它能使人體血液缺氧中毒，對眼睛及呼吸道的粘膜具有強烈的刺激作用，能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫。當空氣中濃度達到0.0001%時可嗅到臭味，但當濃度較高時（ 0.005~0.01% ），因嗅覺神經中毒麻痹，臭味“減弱”或“消失”，反而嗅不到。
安監(jiān)總局發(fā)布的《海洋石油安全管理細則》明確規(guī)定，硫化氫探測、報警系統(tǒng)應當符合下列規(guī)定：
●鉆井裝置上安裝硫化氫報警系統(tǒng)。當空氣中硫化氫的濃度超過15mg/ m3 (10ppm)時，系統(tǒng)即能以聲光報警方式工作；固定式探頭至少應當安裝在喇叭口、鉆臺、振動篩、井液池、生活區(qū)、發(fā)電及配電房進風口等位置；
●至少配備探測范圍0～30mg/m3(0～20ppm)和0～150mg/m3(0～100ppm)的便攜式硫化氫探測器各1套；
●探測器件的靈敏度達到7.5mg/m3 (5ppm)；
●儲備足夠數量的硫化氫檢測樣品，以便隨時檢測探頭。
CO濃度不得高于24ppm/m 3 。一氧化碳是無色、無味、無臭的氣體，相對密度0.97，微溶于水，能燃燒，當體積濃度達到13%~75% 時遇火源有爆炸性。一氧化碳有劇毒。人體血液中的血紅素與一氧化碳的親和力比它與氧氣的親和力大250~300倍。一氧化碳的中毒程度與中毒濃度、中毒時間、呼吸頻率和深度及人的體質有關。
50ppm：成年人置身其中所允許最大含量。
200ppm：數小時后有頭痛、心跳、耳鳴等輕微中毒癥狀 。
400ppm：2 h 可引起 前額痛，3h 后將有生命危險 。
800ppm：45 分鐘內頭痛惡心，2h-3h 內死亡。
1600ppm：短時間失去知覺、抽筋、假死。30min 內即可死亡。
一氧化碳中毒除上述癥狀外，最顯著的特征是中毒者粘膜和皮膚呈櫻桃紅色。
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(huán)。由于海上油氣平臺復雜惡劣的環(huán)境，對氣體檢測設備的應用也有著特殊的要求。
由于海上石油平臺冬天表面溫度達到-25℃，夏天溫度達60℃，晝夜溫差較大，又是高濕、高鹽霧環(huán)境，因而電子元器件和探測器的選型和測試方面就必須采取相應控制措施。
由于海上石油平臺有大量的旋轉設備，使得氣體探測器需要工作在強振動環(huán)境下，為了減輕頻繁振動對儀器的影響，在不同振動環(huán)境、不同安裝角度和位置對其抗振、安裝維修便利性需要進行測試。
氣體檢測設備應采用隔爆型設計，滿足防爆等級，有效抵抗高鹽霧、高濕度和高溫差環(huán)境腐蝕。
理研計器自成立以來，專注于氣體檢測儀器的研發(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。
采用理研計器的防爆式氣體檢測設備，能夠實時監(jiān)測大氣中是否存在易燃氣體和有毒有害氣體，一旦檢測到有毒有害或可燃氣體能夠警報，以便立即采取應對措施，保護工人并防止嚴重的、不可逆轉的災難發(fā)生。
▼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(jiān)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(qū)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(qū)域遠程測量，人員安全維護等特點。
● 針對維修檢修的作業(yè)項目，作業(yè)人員可以攜帶便攜式氣體檢測器【GW-3,GX-3R/Pro】，可以及時發(fā)現有毒性氣體泄漏情況，以進行安全作業(yè)。
作業(yè)人員佩帶著專業(yè)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。
現場事故分析結果表明，一半以上事故是由于不正確的安裝造成的，因此有必要介紹正確安裝的注意事項以減少事故。(1) 安裝時除根據被測氣體密度的不同來決定室內探測器的安裝位置，同時還要注意探測器的安裝方向。當被測氣體密度小于空氣密度時，探測器應方向向下；反之，探測器應方向向上。(2) 探測器連接電纜在單獨敷設時，一般不需專門的屏蔽，但從安全防爆角度考慮還需要加保護套管；在探測器的接線處最好加金屬軟管，并注意要與設備防爆等級一致；在對探測器后接線端子接線時，要注意將電源接線端子與信號接線端子隔離，以防止電源的強電壓入儀表信號回路而損壞儀表，更要防止由于電纜與探測器在危險場合的錯誤連接所造成的事故隱患。(3) 防止雨水和塵埃的影響。在室外或非常潮濕的室內探測器安裝時，應有防雨罩；對于灰塵較多的環(huán)境，應考慮防塵措施。探測器的安裝應考慮到便于維護和檢定，保證探測器周圍有足夠的自由空間，一般應不小于0.3m。
各類氣體傳感器都具有一定的使用年限，在使用條件合理和維護得當的條件下，可延長其使用壽命：(1) 檢測器的安裝位置處在經常有水蒸氣彌漫、長期有滴、淋、灑、濺的場所也是造成檢測器損壞的主要原因，除了要改善安裝環(huán)境，同時還要經常檢查檢測器有無意外進水。(2) 檢測器應盡量在可燃氣體濃度低于爆炸下限的條件下使用，不得在超出規(guī)定的范圍使用，否則有可能燒壞元件。
結語
在海上的石油平臺中，周圍有各種易燃易爆物品，作業(yè)中存在大量復雜和不確定性因素，平臺環(huán)境的特殊性使得平臺工作的安全非常重要，為讓平臺安全得以保障，在氣體安全系統(tǒng)內，對危險氣體檢測儀的選型便成為了一項需要重點考慮的工作，有效地利用可燃氣體檢測儀來檢測海上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(huán)。
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(fā)新產品、研發(fā)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(huán)境，致力于為用戶提供一個最可靠、最準確、最安全的氣體檢測方案。
選擇氣體檢測儀，不能馬虎大意，理研計器80多年氣體檢測行業(yè)經驗，一直關注各個行業(yè)的氣體安全狀況，極力解決用戶遇到的各種問題，針對不同環(huán)境下的氣體檢測，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(tǒng)。
自1939年成立以來，理研計器一直用科學的方法營造氣體安全。80多年來一直關注各個行業(yè)的氣體安全狀況，極力解決用戶遇到的各種問題，針對不同環(huán)境下的氣體檢測，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(tǒng)。今后，我們將繼續(xù)在研發(fā)上投入力量，用高端精湛的技術“為人們締造安心的工作環(huán)境”。
如果您對氣體檢測技術有獨到之處，請說出來，請寫下來，把您的想法和見解發(fā)給我們。請讓我們?yōu)槟故驹谧钜鄣牡胤健?
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