一、應(yīng)用介紹

       在石油天然氣行業(yè)中，安全與高效生產(chǎn)始終是兩大核心主題。從油氣田的勘探、開(kāi)采，到運(yùn)輸與儲(chǔ)存，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條都面臨著諸多風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。其中，氣體監(jiān)測(cè)至關(guān)重要，因?yàn)樵诟鱾€(gè)環(huán)節(jié)中，都有可能產(chǎn)生易燃易爆或有毒有害氣體，如甲烷、一氧化碳、硫化氫等。這些氣體一旦泄漏且未被及時(shí)察覺(jué)，可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)或中毒等嚴(yán)重事故，造成巨大的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。英國(guó)阿爾法傳感器 COH-A2 作為一款性能卓越的氣體傳感器，在石油天然氣領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價(jià)值。

       二、石油天然氣行業(yè)的氣體監(jiān)測(cè)需求

       1.勘探階段

       在石油天然氣勘探時(shí)期，地質(zhì)條件復(fù)雜多變。勘探鉆孔現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)可能有各種氣體泄漏或逸出。尤其是在含硫量高的油氣田區(qū)域，不僅要防范可燃性和爆炸性氣體，有毒的硫化氫（H?S）氣體更是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。因?yàn)榱蚧瘹渚哂袆《荆词乖诘蜐舛认乱材軐?duì)人體造成嚴(yán)重傷害，短時(shí)間內(nèi)吸入高濃度硫化氫甚至?xí)旅Ｍ瑫r(shí)，可燃性氣體若在有限空間內(nèi)積聚達(dá)到一定濃度，遇明火或靜電就可能引發(fā)爆炸，后果不堪設(shè)想。

       1）監(jiān)測(cè)H?S的重要性：

1.        ● 早期預(yù)警與人員安全： 在鉆探初期，地層中的含硫化合物（如硫酸鹽）可能被還原，釋放出H?S。這是一種劇毒氣體，低濃度時(shí)有“臭雞蛋”味，但高濃度會(huì)迅速麻痹嗅覺(jué)，導(dǎo)致人員無(wú)法察覺(jué)。在勘探現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)H?S，可以提供早期預(yù)警，防止作業(yè)人員因吸入而中毒，甚至導(dǎo)致“閃電式”死亡。
2.        ● 評(píng)估儲(chǔ)層風(fēng)險(xiǎn)： H?S的濃度是評(píng)估油氣田“甜度”（低H?S）或“酸性”（高H?S）的關(guān)鍵指標(biāo)。勘探階段的H?S數(shù)據(jù)對(duì)于后續(xù)的開(kāi)采方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選材（需抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂SSC的材料）和安全預(yù)算至關(guān)重要。
3.        ● 指導(dǎo)鉆井液配方： 鉆井液中需要添加特定的化學(xué)劑（如除硫劑）來(lái)中和或吸收H?S，防止其逸出。H?S監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可指導(dǎo)鉆井液的實(shí)時(shí)調(diào)整。

       2）監(jiān)測(cè)CO的重要性：

       ● 監(jiān)測(cè)燃燒設(shè)備泄漏： 勘探現(xiàn)場(chǎng)依賴(lài)大量的動(dòng)力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、加熱器），這些設(shè)備若燃燒不完全，會(huì)產(chǎn)生CO。CO是一種無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，能與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致組織缺氧。監(jiān)測(cè)CO可防止因設(shè)備故障或通風(fēng)不良導(dǎo)致的人員中毒事故。

       ● 火災(zāi)后風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估： 若勘探現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)，燃燒不完全會(huì)產(chǎn)生大量CO。在災(zāi)后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前，必須監(jiān)測(cè)CO濃度，確保救援和恢復(fù)工作的安全。

       2. 開(kāi)采階段

       無(wú)論是陸地礦井還是海上平臺(tái)，石油天然氣開(kāi)采過(guò)程中，基于前期勘探掌握的地質(zhì)情況，需要持續(xù)監(jiān)控從鉆井平臺(tái)泄漏或逸出的各類(lèi)氣體。在鉆井平臺(tái)這樣的工作環(huán)境中，一方面要通過(guò)監(jiān)測(cè)可燃性氣體來(lái)防止燃燒或爆炸事故發(fā)生，另一方面要對(duì)有毒氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免工作人員中毒。例如，硫化氫或一氧化碳（CO）等氣體，一氧化碳無(wú)色無(wú)味，與人體血紅蛋白的結(jié)合能力遠(yuǎn)強(qiáng)于氧氣，一旦吸入過(guò)量，會(huì)導(dǎo)致人體組織缺氧，引發(fā)中毒癥狀，嚴(yán)重時(shí)危及生命。

       1）監(jiān)測(cè)H?S的重要性：

       ● 核心安全監(jiān)控： 這是H?S風(fēng)險(xiǎn)最高的階段。在鉆井、完井、生產(chǎn)、修井和試油等作業(yè)中，H?S可能從地層、采出液、伴生氣或設(shè)備泄漏點(diǎn)釋放。持續(xù)監(jiān)測(cè)是保障平臺(tái)、井場(chǎng)和人員安全的“生命線”。

       ● 防止“酸性氣體”事故： H?S與水結(jié)合形成氫硫酸，對(duì)金屬設(shè)備（如管道、閥門(mén)、容器）有強(qiáng)烈的腐蝕性，可能導(dǎo)致設(shè)備穿孔、泄漏甚至爆炸。監(jiān)測(cè)H?S有助于評(píng)估腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施防腐措施。

       ● 保障密閉空間作業(yè)： 在油罐、儲(chǔ)罐、反應(yīng)器等密閉空間進(jìn)行檢修或清理時(shí)，H?S極易積聚。作業(yè)前必須進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)和H?S檢測(cè)，合格后方可進(jìn)入，并全程監(jiān)護(hù)。

       ● 應(yīng)急響應(yīng)依據(jù)： 一旦H?S報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)必須立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，包括人員疏散、佩戴呼吸器、關(guān)閉相關(guān)流程等。

       2）監(jiān)測(cè)CO的重要性：

       ● 監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)： 開(kāi)采平臺(tái)上的鍋爐、加熱爐、內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備是CO的主要來(lái)源。持續(xù)監(jiān)測(cè)CO可以判斷這些設(shè)備的燃燒效率和運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，防止CO積聚。

       ● 保障生活區(qū)安全： 海上平臺(tái)或偏遠(yuǎn)陸地井場(chǎng)的生活區(qū)，取暖、烹飪?cè)O(shè)備若通風(fēng)不暢，也可能產(chǎn)生CO。監(jiān)測(cè)生活區(qū)的CO濃度是保障員工日常安全的重要措施。

       ● 火災(zāi)與爆炸后監(jiān)測(cè)： 發(fā)生火災(zāi)或爆炸后，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量CO，監(jiān)測(cè)CO是評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)是否安全、能否進(jìn)入的關(guān)鍵步驟。

       3. 運(yùn)輸與儲(chǔ)存階段

       在石油天然氣的運(yùn)輸管道和儲(chǔ)存設(shè)施中，同樣存在氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)。微小的泄漏若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，隨著時(shí)間推移，可能導(dǎo)致大量氣體積聚，增加安全隱患。而且，不同階段的運(yùn)輸與儲(chǔ)存條件各異，對(duì)氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備的適應(yīng)性也提出了較高要求。

       1）監(jiān)測(cè)H?S的重要性：

       ● 管道與儲(chǔ)罐完整性監(jiān)控： 在長(zhǎng)輸管道和儲(chǔ)油/氣庫(kù)，H?S腐蝕是導(dǎo)致管道泄漏和儲(chǔ)罐失效的主要原因之一。在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如泵站、閥室、儲(chǔ)罐頂部）設(shè)置H?S監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可以預(yù)警腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，安排維護(hù)。

       ● 裝卸作業(yè)安全： 在油品、液化氣的裝卸過(guò)程中（如碼頭、油庫(kù)裝車(chē)/裝船），H?S可能從物料中逸出。作業(yè)人員需佩戴便攜式H?S檢測(cè)儀，并在作業(yè)區(qū)設(shè)置固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，確保作業(yè)環(huán)境安全。

       ● 防止“酸性油”污染： 不同來(lái)源的原油或天然氣混合時(shí)，可能因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H?S。監(jiān)測(cè)混合點(diǎn)的H?S濃度，可防止“酸性油”進(jìn)入下游設(shè)施，造成更大范圍的腐蝕和安全風(fēng)險(xiǎn)。

       ● 污水處理監(jiān)控： 油田產(chǎn)出的含油污水在處理和儲(chǔ)存過(guò)程中，有機(jī)物腐敗也可能產(chǎn)生H?S。需要對(duì)污水處理設(shè)施進(jìn)行H?S監(jiān)測(cè)，保護(hù)操作人員。

       2）監(jiān)測(cè)CO的重要性：

       ● 監(jiān)測(cè)泵站與壓縮機(jī)站： 這些站點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)是CO的潛在來(lái)源。監(jiān)測(cè)站內(nèi)CO濃度，可防止因設(shè)備故障導(dǎo)致的中毒事故。

       ● 車(chē)輛尾氣管理： 在油庫(kù)、LNG接收站等場(chǎng)所，車(chē)輛頻繁進(jìn)出，尾氣中的CO可能在封閉或半封閉空間（如車(chē)庫(kù)、裝車(chē)區(qū)）積聚。需要監(jiān)測(cè)CO以確保空氣質(zhì)量。

       ● 火災(zāi)后安全評(píng)估： 運(yùn)輸或儲(chǔ)存設(shè)施發(fā)生火災(zāi)后，CO是主要的有毒產(chǎn)物之一。在災(zāi)后檢查和清理前，必須進(jìn)行CO檢測(cè)。

       三、石油天然氣行業(yè)氣體監(jiān)測(cè)傳感器推薦

       為了高效、準(zhǔn)確地監(jiān)控H?S和CO，石油天然氣行業(yè)廣泛應(yīng)用氣體檢測(cè)技術(shù)。

       1）固定式氣體檢測(cè)儀：安裝在關(guān)鍵區(qū)域（如井口、平臺(tái)、泵站、儲(chǔ)罐區(qū)），進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，并與報(bào)警系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

       2）便攜式多氣體檢測(cè)儀：作業(yè)人員隨身攜帶，用于進(jìn)入受限空間、巡檢、動(dòng)火作業(yè)前檢測(cè)等，常為“四合一”或“五合一”檢測(cè)儀，可同時(shí)監(jiān)測(cè)H?S、CO、可燃?xì)怏w（如甲烷）、氧氣等。

       在這里，深圳市新世聯(lián)科技給大家推薦一款公司獨(dú)家代理的英國(guó)Alphsense阿爾法雙氣傳感器，它適用于上述兩種應(yīng)用場(chǎng)景，提供同時(shí)監(jiān)測(cè)硫化氫H2S和一氧化碳CO的可能性，型號(hào)為COH-A2，該雙氣傳感器的一氧化碳CO通道量程為 0 - 1000ppm，硫化氫H2S通道的量程為 0 - 100ppm。這樣的量程范圍能夠滿足石油天然氣行業(yè)在不同場(chǎng)景下對(duì)這兩種氣體濃度監(jiān)測(cè)的需求。無(wú)論是在氣體濃度較低的日常監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，還是在可能出現(xiàn)氣體泄漏導(dǎo)致濃度升高的緊急情況下，該傳感器都能準(zhǔn)確測(cè)量，為工作人員判斷現(xiàn)場(chǎng)情況提供可靠依據(jù)。

       此外，雙氣傳感器COH-A2可以有效抵抗諸如 NH3（氨氣）、H?（氫氣）等氣體的干擾。在石油天然氣生產(chǎn)環(huán)境中，往往存在多種復(fù)雜氣體成分，其他無(wú)關(guān)氣體的干擾可能導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響對(duì)實(shí)際情況的判斷。COH-A2 傳感器強(qiáng)大的抗干擾能力，確保了其在復(fù)雜氣體環(huán)境下依然能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確地檢測(cè)一氧化碳和硫化氫的濃度，保障了監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。

       因此，對(duì)H?S和CO的嚴(yán)格監(jiān)控，貫穿于石油天然氣行業(yè)的全生命周期，是預(yù)防中毒、火災(zāi)、爆炸和設(shè)備腐蝕事故，保障人員生命安全和生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵防線，而新世聯(lián)代理的英國(guó)Alphsense阿爾法雙氣傳感器COH-A2在這一應(yīng)用中不可或缺。

       以下為雙氣傳感器COH-A2的主要參數(shù)：

       COH-A2 型傳感器的一氧化碳CO通道的技術(shù)指標(biāo)： 

       分辨率：＜0.5ppm 
       響應(yīng)時(shí)間 t90(秒)<35s 
       測(cè)量范圍：1000 ppm 
       零點(diǎn)電流：-3~+3.5ppm
       靈敏度: 50-100 nA/ppm, 400ppm CO 
       線性：  滿量程10~40ppm誤差，0-400ppm線性 
       過(guò)載范圍：5,000ppm/穩(wěn)定的響應(yīng)氣體脈沖的Max濃度 

       COH-A2 型傳感器的硫化氫H2S通道的技術(shù)指標(biāo)： 
       分辨率：<0.1ppm 
       響應(yīng)時(shí)間 t90(秒)<30s 
       測(cè)量范圍：100 ppm 
       零點(diǎn)電流：±0.25ppm
       靈敏度: 650-1100 nA/ppm, 20ppm H2S 
       線性度： 滿量程<±5ppm 誤差，0-20ppm線性 
       過(guò)載范圍：200ppm/穩(wěn)定的響應(yīng)氣體脈沖的Max濃度

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