كل من منصات النفط والغاز البحرية ومنصات الإنتاج والتخزين والتحميل العائمة (FPSOs).وحدات استخراج النفط والغاز البعيدة عن الأرض. أثناء إنتاجها، قد تتسرب معدات الإنتاج غازات أو أبخرة قابلة للاشتعال والانفجار. عندما تتبخر هذه الغازات أو الأبخرةعندما يصل تركيز البخار في الهواء إلى قيمة معينة، قد يحدث انفجار وحريق في أي وقت، مما يهدد الأشخاص بالمشاركة في سلامة المعدات. في الوقت نفسه، فيأثناء إنتاج النفط والغاز، يتم استخراج كمية كبيرة من الحمأة من قاع البحر، والتي تحتوي على تركيزات عالية من غاز كبريتيد الهيدروجين، وهو ضار بشكل محتمل بحياة المشغلينفي التهديد.
تتمتع كل من منصات النفط والغاز البحرية وFPSOs بنفس خصائص بيئة التشغيل:
※ مساحة عمل صغيرة ومخاطر عالية: مقارنة بمصافي النفط وتخزين ونقل الغاز الطبيعي المسال على الأرض، فإن منصات النفط والغاز البحرية وFPSOs لديها مساحة تشغيلمحدود، بينما الغاز القابل للاشتعال المتسرب وغاز كبريتيد الهيدروجين كلاهما غازات عالية التركيز. بمجرد حدوث تسرب، غالبًا ما يؤدي بسهولة إلى انفجار وتسمم الأفراد.التلوث البيئي أخطر بكثير من التلوث على اليابسة.
※ تغييرات كبيرة في درجات الحرارة، رطوبة عالية: فرق درجة الحرارة بين النهار والليل في البحر كبير، في المياه القطبية، قد تصل درجة الحرارة إلى أقل من العشرات تحت الصفر، وفي المياه الاستوائية،يمكن أن تصل حرارة البحر إلى 60~70°م. في الوقت نفسه، الرطوبة في البحر أعلى بكثير من الداخل. في هذا البيئة العملية، ستتعطل المعدات العادية قريبًاالتآكل أو الضرر.
※ صعوبات الإمداد اللوجستي والصيانة: غالبًا ما تكون المنصات البحرية و FPSO بعيدة عن اليابسة، ومساحة العمل والمعيشة والتخزين فيها محدودة جدًا.في حالة وقوع حادث أو تلف المعدات، فإن التخزين المحدود لها بالكاد يمكن أن يلبي احتياجات الاستبدال والصيانة.
يمكن القول إن بيئة التطبيق على المنصات البحرية وFPSO تمثل التحدي الأكبر لأجهزة القياس الميدانية.
*الغازات القابلة للاشتعال: بشكل رئيسي الميثان، البروبان والغازات الأخرى. حدث تسرب للغازات القابلة للاشتعال في المنصات البحرية وفي حلقات مختلفة من إنتاج FPSOيمكن أن تحدث العقد، واحتمالية وخطر التسرب هما الأكبر
※ غاز كبريتيد الهيدروجين: يتم جلب غاز كبريتيد الهيدروجين مع الحمأة على قاع البحر، لذلك يوجد تسربه في منصات الحفر، رؤوس الآبار، خزانات الحمأة والمعدات الأخرى.
※ الهيدروجين: جميع المعدات الكهربائية للمنصات البحرية و FPSO تعمل بواسطة قناة مزدوجة: واحدة للعمل وأخرى للـ UPS. لذلك،
على منصات النفط والغاز البحرية وFPSOs، هناك غرف بطاريات مخصصة لتخزين الكميات الكبيرة من البطاريات الحمضية الرصاصية المطلوبة من قبل UPS. وفي البطاريات الرصاصية.يمر الإلكتروليت بتفاعل كيميائي لإنتاج الهيدروجين، مما يؤدي إلى تسرب الهيدروجين.
يتم تحديد عدد ومواقع كواشف الغاز القابل للاشتعال بناء على خصائص المنصات البحرية ومرافق FPSO. لذلك، من الضروري مراقبة أول كاشف للغازات القابلة للاشتعالغالبًا ما لا تكون المساحة الثلاثية الأبعاد الكبيرة مجرد نقاط مراقبة قليلة لضمان فعالية عملها، وترتيبها يعتمد على مبدأ مجس الغاز القابل للاشتعال.يتم تركيب الكاشف في جميع المعدات والأماكن التي تتسرب منها الغازات القابلة للاشتعال وتتجمع فيها الغازات القابلة للاشتعال المحتملة؛ وفي الوقت نفسه، يحدد التقييم الإقليمي الكاشف المطلوبنوع التجاوز لتحديد تخطيط كاشف الغاز. يجب أن يأخذ الترتيب المحدد في الاعتبار النقاط التالية:
1. من الضروري فهم خصائص ومخاطر عمليات إنتاج النفط والغاز البحرية، وأخذ الاعتبار الكامل لاحتمالات البناء المتعلقة بالأفراد والمعدات والبيئة وما إلى ذلك.التركيز يكون على معرفة نقاط التسرب المحتملة في معدات الإنتاج التي تحتاج إلى المراقبة:
أ) ضع الكاشف عند الختم وغدة الختم للمعدات عالية الضغط، الضواغط، مضخات الفراغ، المفاعلات، وخزانات التخزين المعرضة للتسربمن بين المسارات المحتملة لإطلاق الغاز القابل للاشتعال، ويتم تحقيق مسافة معينة عن طريق اقتراب الكاشف من مصدر الغاز القابل للاشتعال المحتمل.تحسين حساسية الكاشف؛
ب) عند تحديد الموقع المحدد لكاشف الغاز عند فتحة قناة مدخل الهواء، يجب ملاحظة أن بعض الكواشف ستكون حساسة للموقع وتدفق الهواء.
2. وفقًا لاتجاه الرياح السائد في المكان، وظاهرة الدوران المحتملة واتجاه صعود تدفق الهواء، وعادة تدفق الهواء الطبيعي في غرفة الحاسوبالقنوات، إلخ، وتحديد اتجاه تسرب الغاز القابل للاشتعال عندما يحدث تسرب كبير، يجب عادةً تثبيت جهاز الكشف في اتجاه الرياح
3. وفقًا لما إذا كانت كثافة الغاز المتسرب أكبر من الهواء، وبالدمج مع اتجاه تدفق الهواء لإتمام ترتيب الكاشف بشكل شامل. نعم للإصدارفي المكان الذي يكون فيه الغاز أو الخليط الغازي مع الهواء، يجب ترتيب الكاشف بالقرب من سطح التشغيل؛ بالنسبة للغاز القابل للاشتعال عند إطلاقهحيثما كان الجسم أو خليط الغازات أخف من الهواء، يجب وضع رأس الكاشف فوق الجهاز أو المنطقة المحمية. في الوقت نفسه، فيحيثما أمكن، يجب وضع الكاشف فوق الفولاذ الهيكلي والأنابيب والمعدات التي يمكن أن تغير طريقة تدفق الهواء.
4. دراسة ما إذا كانت حالة التسرب عند نقطة التسرب هي تسرب دقيق أو تدفق مثل النفث. إذا كان تسربًا طفيفًا، يجب أن يكون موقع النقطة أقرب إلى نقطة التسرب؛ مثلإذا كان هناك تسرب نفاث، يجب أن يكون أبعد قليلًا عن نقطة التسرب.
5. بالنسبة للتركيبات الداخلية التي تتطلب تغطية المساحة، يجب أن تستند إلى نظام التدفئة والتهوية وخصائص إطلاق الغاز القابل للاشتعال المحتملة بالنسبة لليتم ترتيب الكواشف على الأرض وسطح التشغيل، والحد الأقصى لتباعد الكواشف هو 13~15 متر.
6. بالنسبة للمناطق المفتوحة الكبيرة، يمكن ترتيب نقاط التسرب الرئيسية بشكل منفصل ومتساوٍ. المجس في الغازات القابلة للاشتعاليجب استخدام مجموعة الكاشف للتصويت في الأماكن التي قد يتسبب فيها الجهاز في التوقف عن العمل. عند ترتيبها بشكل متساوٍ، يجب أن تكون المسافة بين نقاط المراقبة10~20 متر، ويمكن زيادة أو تقليل كثافة التركيب حسب متطلبات السلامة لعملية الإنتاج.
7. بالنسبة لأجزاء التهوية الداخلية غير السلسة، والمكان الذي يكون فيه المزاريب عرضة لتراكم الغاز القابل للاشتعال، وأخدود الكابل تحت الأرض المؤدي إلى غرفة التحكم في الموقع، يوجديجب عادةً تثبيت أجهزة الكشف في الأماكن التي تميل فيها الغازات القابلة للاشتعال إلى التراكم بشكل منتظم أو في حالات الإنتاج غير الطبيعية، مثل مصارف الصرف الصحي التي تغلق الغطاءالتثبيت في تلك النقاط الميتة حيث قد يكون هناك تسرب للغاز.
مخطط هيكلي لنظام كشف الغاز النموذجي على المنصات البحرية ووحدات FPSO كما يلي:
كما هو موضح في الشكل أعلاه، متطلبات السلامة على المنصات البحرية وFPSOs أعلى من الصناعات الأخرى. لذلك، يجب على وحدة التحكم اعتماد SIL3 حتىنظام التحكم FGS بفئة السلامة SIL4. تم تصميم النظام بأكمله أيضًا وفقًا لتقييمات السلامة SIL3. تم استهلاك جميع الكواشف في الموقعاختر معدات عالية الأمان، وانقل إشارة 4-20mA مباشرة إلى وحدة التحكم FGS، وسيقوم نظام FGS بجمع قيمة الكشف وحسابها.عند حدوث إنذار، استخدم الإنذارات والربط وما إلى ذلك للقضاء على الخطر.
يحتوي كاشف الغاز ونظام التحكم في إنذار الغاز المستخدم في منصات النفط والغاز البحرية وFPSOs على الميزات التالية:
◆ سرعة استجابة سريعة ومستوى أمان عالي للمعدات والنظام.
◆المعدات تعمل بثبات، وتتمتع بعمر خدمة طويل وصيانة منخفضة.
◆كاشف الغاز في الموقع مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316، والذي يتميز بمقاومة قوية للحرارة والرطوبة ومقاومة للتآكل.
كاشف الغاز من هانيويل للمنصات النفطية والغازية البحرية ووحدات التخزين العائمة
◆ لأجهزة كشف الغاز القابل للاشتعال، يتم اختيار مبدأي كشف:
※ مبدأ الكشف عن التعويض بالامتصاص تحت الحمراء للنقطة.
※ مبدأ الكشف بالأشعة تحت الحمراء ذا الدائرة المفتوحة.
كاشف الغاز القابل للاشتعال Optima Plus:
كاشف الغازات القابلة للاحتراق Optima Plus يستخدم الكشف بتعويض الأشعة تحت الحمراء بمصدر ضوء مزدوج، شعاع مزدوج.المبدأ، مع سرعة استجابة سريعة، ودقة عالية، وصيانة منخفضة وعمر خدمة طويل (العمر الافتراضي النموذجي 15 سنة)والمزايا الأخرى. OptimaPlus مصنوعة بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 لمقاومة جيدة للتآكل. Optima Plusكما أنه حاصل على شهادة مستوى السلامة SIL2، بالإضافة إلى شهادات جمعيات تصنيف متعددة الجنسيات مثل BV وABS، وهو مستوى عالٍمقاييس مصنفة للأمان. يستخدم أوبتيما بلس على نطاق واسع في عدد كبير من منصات النفط والغاز البحرية ومنصات FPSO.
كاشف الغازات السامة من أبيكس:
تم تصنيع كاشف الغازات السامة من Apex بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 لمقاومة التآكل الجيدة. مجموعة Apexبهيكل مرسل عام ومجس ذكي، مع تقنية براءة الاختراع قلب النبضTMالتكنولوجيا، لصنعتقليل الصيانة في الموقع إلى الحد الأدنى. في الوقت نفسه، لدى Apex 27 مستشعرات ذكية يمكن استخدامها للكشف.18 نوعًا مختلفًا من الغازات (كل منها لديه أيضًا نطاق قياس مختلف). يتم الاستشهاد بـ Apex أيضًا على نطاق واسع فيمنصات النفط والغاز البحرية ووحدات الإنتاج العائمة، تُستخدم بشكل رئيسي لاكتشاف كبريتيد الهيدروجين والهيدروجين.
كاشف الغاز القابل للاشتعال / السام XCD:
كمنصة للكشف عن الغازات العالمية من الجيل التالي لشركة هانيويل، تمتلك XCD مجموعة متنوعة من طرق الكشف ويمكن استخدام المستشعرات الذكية لاكتشاف جميع أنواع الغازات القابلة للاشتعال والغازات السامة والضارة. معدات XCDهناك مادتان للغلاف، سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ 316، مع وظيفة عرض شاشة LCD مضاءة بثلاثة ألوان فريدة.مخرج إشارة التتابع القياسي، Surecell الحاصل على براءة اختراعTMالتكنولوجيا، التي تجعل XCD قابل للتطبيق