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。
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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,前者泄露后易引起爆炸,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。
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。
隨著氣體泄漏監測技術的發展,制冷型紅外設備應用光子探測器,采用性能更優的紅外感光芯片,小型斯特林制冷機為其提供制冷環境,應用氣體的光譜吸收原理,可實現非接觸式、大面積監測氣體泄漏,并精準定位泄漏區域,實時顯示氣體擴散趨勢,具有靈敏度高、抗干擾能力強等優點,可與現有的鉆井平臺監測方式相結合,提高整體布局的可靠性。實現早發現、早判斷、早控制,為平臺應對處置提供寶貴的時間窗口,避免泄漏擴大造成嚴重的后果。