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氣體檢測(cè)設(shè)備如何使21世紀(jì)的海上石油鉆井平臺(tái)更安全，更安心！
發(fā)布時(shí)間：2022-06-15
在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)中，火災(zāi)事故不但會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失，在嚴(yán)重時(shí)也會(huì)影響人員的生命安全。在各類行業(yè)的活動(dòng)中，氣體安全越來越成為人們更為關(guān)注的問題。
海洋石油開發(fā) 建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)
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(xiàn)在全世界已有100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在近海進(jìn)行油氣勘探，40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在150多個(gè)海上油氣田進(jìn)行開采，海上原油產(chǎn)量逐日增加，日產(chǎn)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(duì)中國(guó)國(guó)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(guó)已建立了上百座海洋石油平臺(tái)。海洋石油平臺(tái)建設(shè)投資巨大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，是一個(gè)存在很多危險(xiǎn)的場(chǎng)所。
海洋石油平臺(tái)屬于開展石油作業(yè)的特殊平臺(tái)，在鉆井、修井及生產(chǎn)的過程中，存在較大的氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)，其中包含了可燃?xì)狻2S等易燃易爆、有毒有害氣體，對(duì)人身安全和設(shè)備的安全運(yùn)行形成了較大的威脅。
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。
石油鉆井作業(yè) 安全隱患伴隨
石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的石油、天然氣等具有高壓、易燃、易爆等特點(diǎn)，極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。
海洋石油平臺(tái)建設(shè)投資巨大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，是一個(gè)存在很多危險(xiǎn)的場(chǎng)所。海洋石油生產(chǎn)裝置常年矗立于海洋環(huán)境中，長(zhǎng)期處于高腐蝕、高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中，受工程造價(jià)及生產(chǎn)環(huán)境的限制，一般情況下，具有設(shè)備排布緊密、生活區(qū)域與生產(chǎn)區(qū)域距離較近，逃生空間受限等高風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)。并且存在大量易燃易爆物質(zhì)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(zāi)、爆炸事故不僅嚴(yán)重程度遠(yuǎn)高于碰撞或物體墜落事故，而且發(fā)生頻率也遠(yuǎn)高于井噴或碰撞等事故。
此時(shí)，對(duì)火災(zāi)和氣體泄漏兩項(xiàng)化工生產(chǎn)中常見險(xiǎn)情的探測(cè)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(chǎn)生。這些氣體通常是可燃的烴類氣體，如果不及時(shí)將這些氣體處理掉而直接排放大氣，可能造成火災(zāi)和嚴(yán)重的污染事故。
對(duì)海上油田而言，可燃?xì)怏w的氣源主要有兩種：一是油田伴生氣；二是平臺(tái)設(shè)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(duì)可燃?xì)怏w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。
除了用氣體檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)可燃性氣體防止燃燒或爆炸事故外，還需要用氣體檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)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(xiàn)場(chǎng)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(xiàng)目逐漸增多, 比如新發(fā)現(xiàn)的南海某油田, 硫化氫氣體質(zhì)量濃度達(dá)26600mg/m3；部分在役油氣田隨著生產(chǎn)年限的增加，在物流中出現(xiàn)硫化氫氣體的情況也時(shí)有發(fā)生。
南海某生產(chǎn)平臺(tái)硫化氫氣體質(zhì)量濃度達(dá)7100mg/m3 , 渤海某油田硫化氫氣體質(zhì)量濃度達(dá)9940mg/m3。
硫化氫是無色、微甜、略帶臭雞蛋味的氣體，相對(duì)密度為 1.19 ，易溶于水，當(dāng)濃度達(dá)4.3%~46%時(shí)具有爆炸性。
硫化氫有劇毒。它能使人體血液缺氧中毒，對(duì)眼睛及呼吸道的粘膜具有強(qiáng)烈的刺激作用，能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫。當(dāng)空氣中濃度達(dá)到0.0001%時(shí)可嗅到臭味，但當(dāng)濃度較高時(shí)（ 0.005~0.01% ），因嗅覺神經(jīng)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(xì)則》明確規(guī)定，硫化氫探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：
●鉆井裝置上安裝硫化氫報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)空氣中硫化氫的濃度超過15mg/ m3 (10ppm)時(shí)，系統(tǒng)即能以聲光報(bào)警方式工作；固定式探頭至少應(yīng)當(dāng)安裝在喇叭口、鉆臺(tái)、振動(dòng)篩、井液池、生活區(qū)、發(fā)電及配電房進(jìn)風(fēng)口等位置；
●至少配備探測(cè)范圍0～30mg/m3(0～20ppm)和0～150mg/m3(0～100ppm)的便攜式硫化氫探測(cè)器各1套；
●探測(cè)器件的靈敏度達(dá)到7.5mg/m3 (5ppm)；
●儲(chǔ)備足夠數(shù)量的硫化氫檢測(cè)樣品，以便隨時(shí)檢測(cè)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(duì)密度0.97，微溶于水，能燃燒，當(dāng)體積濃度達(dá)到13%~75% 時(shí)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(shí)間、呼吸頻率和深度及人的體質(zhì)有關(guān)。
50ppm：成年人置身其中所允許最大含量。
200ppm：數(shù)小時(shí)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(xiǎn) 。
800ppm：45 分鐘內(nèi)頭痛惡心，2h-3h 內(nèi)死亡。
1600ppm：短時(shí)間失去知覺、抽筋、假死。30min 內(nèi)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(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。
由于海上石油平臺(tái)冬天表面溫度達(dá)到-25℃，夏天溫度達(dá)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(cè)器的選型和測(cè)試方面就必須采取相應(yīng)控制措施。
由于海上石油平臺(tái)有大量的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，使得氣體探測(cè)器需要工作在強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下，為了減輕頻繁振動(dòng)對(duì)儀器的影響，在不同振動(dòng)環(huán)境、不同安裝角度和位置對(duì)其抗振、安裝維修便利性需要進(jìn)行測(cè)試。
氣體檢測(cè)設(shè)備應(yīng)采用隔爆型設(shè)計(jì)，滿足防爆等級(jí)，有效抵抗高鹽霧、高濕度和高溫差環(huán)境腐蝕。
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。
采用理研計(jì)器的防爆式氣體檢測(cè)設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)大氣中是否存在易燃?xì)怏w和有毒有害氣體，一旦檢測(cè)到有毒有害或可燃?xì)怏w能夠警報(bào)，以便立即采取應(yīng)對(duì)措施，保護(hù)工人并防止嚴(yán)重的、不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難發(fā)生。
▼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。
現(xiàn)場(chǎng)事故分析結(jié)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(xiàng)以減少事故。(1) 安裝時(shí)除根據(jù)被測(cè)氣體密度的不同來決定室內(nèi)探測(cè)器的安裝位置，同時(shí)還要注意探測(cè)器的安裝方向。當(dāng)被測(cè)氣體密度小于空氣密度時(shí)，探測(cè)器應(yīng)方向向下；反之，探測(cè)器應(yīng)方向向上。(2) 探測(cè)器連接電纜在單獨(dú)敷設(shè)時(shí)，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(hù)套管；在探測(cè)器的接線處最好加金屬軟管，并注意要與設(shè)備防爆等級(jí)一致；在對(duì)探測(cè)器后接線端子接線時(shí)，要注意將電源接線端子與信號(hào)接線端子隔離，以防止電源的強(qiáng)電壓入儀表信號(hào)回路而損壞儀表，更要防止由于電纜與探測(cè)器在危險(xiǎn)場(chǎng)合的錯(cuò)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(nèi)探測(cè)器安裝時(shí)，應(yīng)有防雨罩；對(duì)于灰塵較多的環(huán)境，應(yīng)考慮防塵措施。探測(cè)器的安裝應(yīng)考慮到便于維護(hù)和檢定，保證探測(cè)器周圍有足夠的自由空間，一般應(yīng)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(hù)得當(dāng)?shù)臈l件下，可延長(zhǎng)其使用壽命：(1) 檢測(cè)器的安裝位置處在經(jīng)常有水蒸氣彌漫、長(zhǎng)期有滴、淋、灑、濺的場(chǎng)所也是造成檢測(cè)器損壞的主要原因，除了要改善安裝環(huán)境，同時(shí)還要經(jīng)常檢查檢測(cè)器有無意外進(jìn)水。(2) 檢測(cè)器應(yīng)盡量在可燃?xì)怏w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(jié)語(yǔ)
在海上的石油平臺(tái)中，周圍有各種易燃易爆物品，作業(yè)中存在大量復(fù)雜和不確定性因素，平臺(tái)環(huán)境的特殊性使得平臺(tái)工作的安全非常重要，為讓平臺(tái)安全得以保障，在氣體安全系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀的選型便成為了一項(xiàng)需要重點(diǎn)考慮的工作，有效地利用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀來檢測(cè)海上生產(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)。
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)最可靠、最準(zhǔn)確、最安全的氣體檢測(cè)方案。
選擇氣體檢測(cè)儀，不能馬虎大意，理研計(jì)器80多年氣體檢測(cè)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，一直關(guān)注各個(gè)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(duì)不同環(huán)境下的氣體檢測(cè)，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)。
自1939年成立以來，理研計(jì)器一直用科學(xué)的方法營(yíng)造氣體安全。80多年來一直關(guān)注各個(gè)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(duì)不同環(huán)境下的氣體檢測(cè)，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)。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(shù)“為人們締造安心的工作環(huán)境”。
如果您對(duì)氣體檢測(cè)技術(shù)有獨(dú)到之處，請(qǐng)說出來，請(qǐng)寫下來，把您的想法和見解發(fā)給我們。請(qǐng)讓我們?yōu)槟故驹谧钜鄣牡胤健?
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