理研计器 | 海上钻井平台可燃有毒气体泄漏监测~

海洋石油开发，建设海洋经济
进入21世纪，“谁拥有海洋，谁就拥有未来”已成为全球各国共识，海洋被誉为“蓝色国土”，是一个巨大宝库，不仅能够提供丰富的渔业资源，而且海底还蕴藏着极其丰富的石油、天然气和天然气水合物等能源矿产资源。

全球海洋油气资源潜力丰富，探明率较低，尚处于勘探早期阶段，随着陆地油气资源的日益枯竭，油气资源丰富的海洋已经成为最现实的能源接替区，成为能源稀缺时代的世界焦点，是保障国家能源安全的必然要求。

全球海域油气资源丰富，能源战略意义深远。海洋油气储量约占全球油气资源总量1/3。其中，海洋油气资源约60%分布在浅海大陆架，深水、超深水占比约30%。目前，全球共发现海域常规油气田数量为4311个，海域在产常规油气田数量为1175个，技术剩余可采储量为1117亿吨油当量，占全球油气技术剩余可采储量的29%。

海洋石油开发对中国国民经济发展具有战略意义，随着海洋石油勘探技术的不断提高，中国已建立了上百座海洋石油平台。

我国海域油气勘探工作主要集中在近海海域，油气资源丰富，但是分布不均、探明程度相对较低。截至目前，已发现锦州凝析油气田、绥中油田、春晓油气田、平湖油气田、涠洲油田、东方气田、崖城气田等200余个油气田，更为广阔的南海深水海域尚待开发之中。

海上油气平台和浮式生产储油船(Floating Production Storage and Offloading，简称 FPSO) 都是远离陆地的油气采集单位，在其生产过程中，其生产装置可能泄露易燃易爆气体或蒸汽，当这些气体或蒸汽在空气中的浓度达到一定数值时，随时都可能发生爆炸火灾事故，从而对人身安全和设备的安全运行形成较大的威胁。

同时，在采油采气的过程中会从海底抽取大量的污泥，其中含有高浓度的硫化氢气体，对于操作人员的生命也有潜在的威胁。

为了防患于未然，需对这些气体的泄漏进行实时监测并自动报警，以便根据监测的泄漏情况，采取相应的措施，杜绝安全事故的发生。

海洋平台危险化学气体监测的重要性

海上钻井平台是海上油气开发的重要手段，钻井平台不但管线、阀门、可燃材料、电机设备众多，而且配有高温高压系统设施，其通风结构设计非常复杂，一旦存在老化或腐蚀，极易发生重大气体泄漏安全事故，其救援难度远远高于陆地。因此，海上钻井平台的油气泄漏监测极其重要，具有重要作用和意义。

海上钻井作业环境恶劣，空间狭小，钻井过程中会产生可燃气体和有毒气体，需要及时识别并对气体进行定位。

钻井平台在油气开发过程中，涉及大量的原油输入输出，并伴生大量的烃类气体，主要产生的可燃气体为CH4、C2H6等，有毒气体包括H2S和SO2等，前者泄漏后易引起爆炸，后者对工作人员身体健康危害巨大，可导致快速急性致死，因此必须对钻井平台气体泄露进行全方位有效监测。

1.可燃性气体

主要以甲烷、丙烷等气体为主。可燃性气体的泄露在海上平台和FPSO生产的各个环节都有可能发生，其泄露的可能性和危险性最大；

2.硫化氢气体

硫化氢气体是随着海底的污泥一同带上来的，故其泄露存在于钻机、井口、污泥槽等装置。

3.氢气

海上平台和FPSO的所有电气设备都是由2路供电的：一路工作电，一路UPS电。因此，在海上油气平台和FPSO上，有专用的电池间，用于存放UPS需要的大量铅酸盐电池。而铅酸盐电池里的电解液经过化学反应，会产生氢气，从而发生氢气泄露。

这不由使人想起发生在英国北海油田“帕玻尔·阿尔法”号采油平台上一场令人震惊和痛惜的大火。当这类事故发生时，会给海洋平台带来毁灭性的灾难，所以，加强危险化学气体监测是十分必要和紧迫的。

石油天然气行业安全管理要求

2023年5月4日正式实施的SY/T6503《石油天然气工程可燃气体和有毒气体检测报警系统安全规范》，规定了石油天然气工程中可燃气体和有毒气体的检测点的确定，探测器、报警控制单元和现场警报器的选用、安装、检查、维护、检定及报废等基本要求。

■ 在可能积聚可燃气体和有毒气体的石油天然气站场和储运设施，应当设置气体检测报警系统；

■ 存在可燃气体和有毒气体的站场，操作人员需配置便携式气体探测器；

■ 安装在爆炸危险场所的可燃气体和有毒气体探测器应有防爆证书，国家法规要求的有毒气体探测器，应有计量器具型批准证书；

■ 可燃气体和有毒气体的检测报警信号应发送到有人值守的控制室显示报警；

■ 探测器应自带报警器，具有声、光报警功能；

■ 可燃气体和有毒气体检测报警系统的气体探测器、报警控制单元、现场报警器等应采取不间断电源（UPS）或自带蓄电池供电。

海上油气平台和FPSO都具有以下相同的工作环境特点：

作业空间狭小，危险性高
与陆地上的炼油厂，LNG储运相比，海上油气平台和FPSO的作业空间有限，而泄露的可燃性气体和硫化氢气体都是高浓度气体。一旦发生泄露，往往容易导致爆炸，人员中毒，环境污染，其危险性较陆地上要大得多。

温度湿度变化大
海上昼夜温差大，在北极海域，温度可以低至零下几十度，而在赤道海域，海上温度可以高达60~70℃。同时，海上的湿度比内陆要高很多。在这种工作环境下，普通设备很快就会腐蚀或损坏。

后勤补给维护困难
海上平台和FPSO往往远离陆地，且其工作、生活、存储空间都非常有限。一旦发生事故或设备损坏，其有限的存储很难满足更换和维护的需求。

可以说，海上平台和FPSO上的应用环境是对现场仪表设备的最严苛的挑战。

理研气体检测仪

维护海洋油气安全

在海上平台油气生产中，有效地利用气体探测器来检测生产设备的泄漏状况，并及时采取相应的保护措施，是保证油气生产和人身安全的重要一环。由于海上油气平台复杂恶劣的环境，对气体检测设备的应用也有着特殊的要求。

传统气体监测手段中，会在管道、阀门、储罐、钻井甲板、钻井液处理区和油气井测试区等所有可燃或有毒气体出现的设备和场所全部布置接触式传感器。在密闭空间，通常将传感器布置在进风口，在室外平台，需要考虑平台长年的主风方向布置传感器。

理研计器自成立以来，专注于气体检测仪器的研发制造，所追求的理念就是“缔造安心安全的工作环境”，在防止灾害方面有着科学的技术与成熟的经验，公司旗下也有多款应对海上油气平台气体安全事故预警的气体检测设备，理研计器海上油气平台使用的气体探测器都有如下特点：

◆设备和系统的响应速度快，安全等级高。

◆设备工作稳定，使用寿命长，维护量小。

◆现场气体探测器材质对温湿度的耐受性强，耐腐蚀。

▼固定在线气体检测仪

● SD-1系列、SD-D58等防爆型气体检测仪，可以在一个地方监视现场设置的多个气体检测仪的浓度。

▼移动便携气体检测仪

● 【GX-8000、SP-220、GX-2012】通过泵吸式对测试区域内的气体进行采样，然后将样气体送入仪器进行测试。具有检测速度快，危险区域远程测量，人员安全维护等特点。

● 针对维修检修的作业项目，作业人员可以携带便携式气体检测器【GW-3,GX-3R/Pro】，可以及时发现有毒性气体泄漏情况，以进行安全作业。

作业人员佩带着专业的、可靠的仪器设备，如果遇到危险气体，仪器就会立即报警，完全不用担心那些无色无味的毒气。

结语


气体检测报警仪作为有毒有害、易燃易爆气体泄漏、无序释放检测报警系统的主要组成部分，正确使用、维护并保证检测结果的准确性是预防事故的必要条件。

安全生产是关系人民群众生命财产安全的大事，是经济社会协调发展的标志。在生产过程中，通过安装气体检测报警装置，时刻检测有毒有害气体泄漏浓度，将风险隐患控制在源头。
理研计器拥有600多种气体传感器和100多种气体探测器。未来，我们仍将不断开发新产品、研发各项新功能，使得气体检测仪在应用上更先进、更适合日新月异的市场环境，致力于为用户提供一个可靠、准确、安全的气体检测方案。

理研计器必将在未来气体产业的生命安全画卷中，添上浓墨重彩的一笔，守护人们的幸福生活，为生产和生活不断创造新价值！为用户选配适合原理的检测仪，用成熟的工艺完善气体检测系统。