Для чего нужен газоанализатор в нефтепереработке
Газоанализаторы в нефтегазовой промышленности
Эксперты MSA Safety – о практике применения газоанализаторов в нефтегазовой промышленности.
Эксперты MSA Safety – о практике применения газоанализаторов в нефтегазовой промышленности.
Нефть, газ и производные нефти в лице бензинов, дизельного и реактивного топлива, крекинг-газа, дистиллятов, гудронов, как известно, вещества «капризные», требующие строгого контроля в рамках безопасности промышленного объекта и специалистов. Прежде всего, проблема заключается во взрывоопасности и токсичности вышеперечисленных веществ – и на передний план здесь выходят газоанализаторы, способные обеспечивающие полный контроль над ситуацией.
Применение газоаналитических систем широко распространено на всех этапах технологического процесса, включая добычу нефти и газа, бурение, переработку, транспортировку и последующее использование.
Главную опасность при добыче представляет выделение попутного газа в процессе получения нефти – он содержит токсичное отравляющее вещество сероводород (H2S). Его выбросы и возможность соединения с поверхностью разлитой нефти требуют контроля довзрывоопасных концентраций (ДВК) горючих газов и предельно допустимых концентраций (ПДК) рабочей зоны (РЗ) по сероводороду. Значит, рабочий персонал должен быть оснащен портативными газоанализаторами, а промышленные объекты, находящиеся на территории газо- и нефтедобычи – стационарными газоаналитическими системами.
Главное, что угрожает пользователю в рамках бурения – вскрытие газовых карманов и фонтанирование нефти. Газоанализаторы здесь применяются для измерения содержания газов в буровом растворе.
В рамках нефте- и газопереработки приборы используются для бесперебойного контроля ДВК горючих паров и ПДК рабочей зоны вредных токсичных газов. Приоритетную важность представляет использование газоанализаторов для измерения товарного газа, экологических и валовых выбросов, кислорода в отходящих газах печей сжигания отходов, факельном газе и битумных колоннах.
Что касается транспортировки – здесь применяют портативные газоанализаторы на этапах слива и налива нефтепродуктов, и оптимальным выбором становится многоканальный ALTAIR 4X от MSA Safety, превосходящий требования отраслевых стандартов.
Преимущества портативного многоканального газоанализатора ALTAIR 4X в сравнении с аналогами конкурентов:
— возможность одновременного измерения до 4х газов, включая: горючие, O2, CO, H2S, SO2 и NO2.
— высокая технология датчиков MSA XCell, которая обеспечивает превосходную стабильность, точность, воспроизводимость результатов, а также увеличенный срок службы свыше 4 лет.
Газоанализатор (анализатор газов, газовый детектор, газосигнализатор) (англ. gas detector, gas analyzer, gas monitor) – контрольно-измерительное устройство, предназначенное для измерения состава и количества концентраций одного измеряемого газа или группы измеряемых газов и паров в газовоздушной смеси.
В газоанализаторах на чувствительный элемент (ячейку, сенсор) подаётся газовая смесь. Многокомпонентные переносные газоанализаторы объединяют несколько сенсоров на разные газы, размещённых в одном корпусе.
Стационарные приборы могут иметь несколько выносных блоков датчиков на определённые компоненты.
Часто анализаторами газов называют не только средства измерений, но такие приборы, как течеискатели, индикаторы и сигнализаторы.
Существуют 2 вида газоанализаторов зависимости от исполнения: ручные и автоматические.
Вариантом ручного газоанализатора является абсорбционная модель, в которой применяется технология поглощения газовой среды реагентами.
Автоматические анализаторы газов, как правило, работают по технологии построения физико-химической либо физической характеристики одного газового компонента или всей газовой смеси.
На сегодня самыми распространёнными являются автоматические газоанализаторы.
В зависимости от принципа работы они могут делиться на три основных группы:
1. Газоанализаторы, принцип измерения которых базируется на физических методах анализа, содержащих вспомогательные химические реакции. При помощи данных приборов можно измерить объём или давление газовоздушной смеси в результате химических реакций её составляющих компонентов.
2. Газоанализаторы, принцип измерения которых базируется на физико-химических методах анализа, содержащих в себе вспомогательные физико-химические процессы (фотоколориметрические, электрохимические, термокаталитические и другие типы).
Все существующие на данный момент газоаналитические устройства классифицируются, исходя из конструктивных и технологических деталей:
— по количеству каналов измерения (точек контроля) (одноканальные и многоканальные);
— по количеству контролируемых газов (однокомпонентные и многокомпонентные);
— по конструктивному исполнению (индивидуальные, стационарные, переносные);
— по функциональным возможностям (течеискатели, газоанализаторы, индикаторы, сигнализаторы);
— по назначению (для мониторинга воздуха рабочей зоны, для анализа промвыбросов, для контроля техпроцессов, для контроля выхлопных газов автомобилей на дизельном и бензиновом двигателях, для экологического мониторинга).
Классификация по функциональным возможностям
Классификация по конструктивному исполнению
Газовые анализаторы могут иметь различные габаритные размеры и массу, а также режимы работы. Этими свойствами и обуславливается разделение приборов по исполнению.
Газоанализаторы, работающие, как правило, от сети 220 В, и применяются для постоянного мониторинга воздуха, являются стационарными. Другие же приборы, более мобильные, запитывающиеся от встроенных аккумуляторов, могут переносится с одного помещения в другое называются переносными. Маленькие и легкие, носимые работниками на себе – являются портативными (индивидуальными).
Классификация по количеству измеряемых веществ
Приборы газового анализа могут быть изготовлены для контроля сразу нескольких газов. При этом обнаружение может осуществляться как одновременно по всем веществам, так и поочередно, в зависимости от конструктивных особенностей прибора.
Классификация по количеству каналов измерения
Классификация по назначению
Газоанализаторы производятся посредством различных методов и способов измерения.
Основные задачи измерения:
— мониторинг атмосферы рабочей зоны (безопасность);
— мониторинг промвыбросов (экология);
— мониторинг техпроцессов (технология);
— мониторинг газов в воде и других жидкостях;
— мониторинг рудничной атмосферы;
— мониторинг выхлопных газов автомобилей (дизельных и бензиновых)
В каждом из указанных направлений можно выделить еще более узко специализированные группы приборов.
Газоанализаторы виды и принцип работы
Что такое газоанализатор
Прибор, который измеряет ряд определённых свойств газовых компонентов, которые находятся в смесях.
Результаты измерения показывают процентную концентрацию или, что вещество в воздухе достигло ПДК. Прибор измеряет содержание определенного компонента.
Существует несколько видов газоанализаторов, исходя из их функциональных возможностей:
Индикатор
Он применяется для кратковременного измерения, с целью определения конкретного компонента, который выбрасывается в среду. Это портативные компактные модели, они не занимают много места.
Течеискатель
Другую функцию выполняет течеискатель. Этот прибор также относится к портативным, но выполняет функцию по определению в каком месте произошла течь в газовой трубе. Благодаря этому прибору можно точно установить, где произошла утечка.
Сигнализатор
А вот уже Сигнализатор осуществляет, непосредственно, анализ из чего состоит газовая среда. Это стационарное оборудование, оно фиксируется неподвижно.
На пульте управления видно есть ли отклонение от нормы. Сигнал на прямую поступает в виде света или определенного звука, в зависимости от модели. Есть такие сигнализаторы, которые имеют встроенный сигнал, он оповещает об опасности.
Виды газоанализаторов
Разновидность газоанализаторов по физическим признакам работы.
На сегодняшний день, существует более 10 разновидностей газоанализаторов, которые делятся по физическим признакам осуществления анализа газовой среды.
Но, так таковой, универсальной конструкции не существует, по которой осуществляется замер состава примесей. Для одних подходит определенный физический принцип, а для других он будет неприемлем.
Термокондуктометрический
Может реагировать на теплопроводность смесей. Он производит анализ, на сколько эффективно передаётся температура в газовой среде. Этот прибор подойдёт лишь в том случае, если теплопроводность у примесей и газов значительно отличается между собой.
Пневматический
Предназначен для определения вязкости смеси, которая присуще данному помещению. Они используются тоже на взрывоопасных объектах, так как не имеют электрического компонента. Нет искры, следовательно, не будет газ воспламеняться.
Магнитный
Он подходит для анализа кислорода. Эти приборы используются в тех механизмах, где газовая смесь подлежит сжиганию. Пример индикатора: лямбдазонт. Он находится в выхлопной системе автомобилей, который сейчас актуальны на современном авторынке. Предназначен для определения концентрации кислорода в соотношении выхода выхлопных газов. Служит также для определения на сколько хорошо прогрелось автомобильное топливо.
Инфракрасный
Нужны для того чтобы облучать инфракрасными лучами газовую среду. У них есть встроенный взрывозащищенный корпус, так как используется там, где есть взрывоопасные вещества. Его используют для лабораторий и промышленности.
Ионизационный
Проверяет на наличие электропроводимости. Если есть в составе примеси, то электропроводимость отличается. Это фиксируется и отражается в процентах на табло. Он предназначен для газов, которые не воспламеняются.
Ультрафиолетовые
У них такой же принцип, как и у инфракрасных. Но есть отличие в том, что облучают ультрафиолетовыми лучами. Эти приборы могут анализировать интенсивность поглощение среды, с помощью лучей, которые на них направлены.
Люминесцентный
Необходим для того, чтобы определить какие у газов есть люминесцирующие свойства. Они зависят от концентрации этих примесей. Это редкий вид устройств, потому что это наиболее сложный вид. В практике, как правило, используют более простые технологии.
Есть и другое оборудование, которые обладает другими физическими принципами. Оно наиболее затратное и требует сложное обслуживание. Оборудование, основанное на химических принципах заправляют определенными химическими реагентами. Они применяются, если есть наличие специфических газов, для которых другие способы не подходят.
Газоанализаторы для НПЗ (нефтеперерабатывающих заводов)
Процесс переработки нефти в топливное сырьё (бензин, керосин, мазут, дизель, битум, кокс, смазочные масла) проходит на нефтеперерабатывающих заводах в два этапа.
Бензин выкипает при температуре до 180 градусов С, реактивное топливо перегоняется в диапазоне температур 180 — 240 градусов С, дизельное топливо выделяется до 350 градусов С. Остатком такой перегонки является мазут, который ранее определялся в отходы производства. Последовательная перегонка получаемых веществ проходит в ректификационных колоннах, но доля отделенного бензина невелика, поэтому первая переработка переходит во вторую стадию.
Процесс представляет собой непрерывную подачу нагретых топочных газов в межтрубном пространстве, где по трубам циркулирует мазут или другое нефтяное концентрированное вещество. После чего выход составляющих для дальнейшего получения топлива намного выше, чем при первой обработке нефти.
После проделанной работы следует процесс гидроочистки, задачей которой является очищение полученного сырья от лишних соединений, кислорода и газов. Газы на этом этапе подвергаются чистке с целью извлечения сероводорода, поступающего на производство серы и серной кислоты. Так проходит и утилизация опасных сероводородсодержащих газов.
Помимо сероводорода H2S происходит выброс горючего газа Ex, что представляет опасность для работников нефтеперерабатывающего предприятия и его производственным объектам. Объекты предприятия оснащаются стационарным оборудованием на контроль выбросов газа. А для обеспечения безопасности работников НПЗ предоставляются переносные газоанализаторы контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций газов.
Главная задача газоанализаторов для НПЗ (ГПЗ) — своевременное предупреждение открытия газового кармана или фонтанирования нефти при выполнении бурения скважин.
Газоаналитическое оборудование для НПЗ и ГПЗ подразделяется на стационарное и портативное. Наиболее эффективными средствами защиты показали себя в работе:
Все эти приборы отличаются важными качественными свойствами: взрывозащищенность корпуса, высокая чувствительность сенсоров и датчиков, надежное крепление на спец.одежде рабочих либо на вертикальной поверхности, непрерывная работа, отображение результатов измерения, возможность их переноса на ПК, обработка и анализ, большой объем памяти, высокое энергосбережение, возможность непрерывной работы долгие часы, световая и звуковая система оповещения о превышении порогов концентрации газов.
Для чего нужен газоанализатор в нефтепереработке
Применение газоанализаторов для решения задач нефтегазовой отрасли
Нефть и газ, нефтепродукты, бензины и другие производные переработки нефти – все это вещества, которые широко и повсеместно используются в жизни современного общества. Поскольку все эти вещества, либо их пары и газы – являются, как правило, легковоспламенимыми и взрывоопасными, реже – токсичными, то повсеместно применяются газоаналитические приборы для обеспечения безопасности персонала и промышленных объектов.
Процесс «движения» нефти, газа и продуктов их переработки из месторождения к потребителю можно разделить на следующие основные этапы:
— добыча;
— переработка;
— транспортировка;
— хранение и использование.
Рассмотрим их подробнее.
В ходе добычи вместе с нефтью на поверхность поступает попутный газ, который может содержать, в том числе, и отравляющее вещество – сероводород. Наличие риска внезапного выброса смеси горючих газов и сероводорода, постоянное испарение газов с поверхности разлитой нефти и т.п. требует постоянного ношения персоналом буровой индивидуальных приборов контроля ДВК горючих газов и ПДК РЗ по сероводороду. Объекты, находящиеся в месте нефте- и газодобычи должны быть оборудованы стационарными приборами аналогичного назначения.
Важной задачей при осуществлении буровых работ является предотвращение риска фонтанирования нефти и вскрытия газовых карманов. Для этих целей, в процессе осуществления буровых работ, проводится периодический контроль содержания газов в буровом растворе.
Переработка нефти и газа осуществляется на специализированных нефте- и газоперерабатывающих заводах. Газоаналитическая техника используется здесь для решения двух типов задач: обеспечения безопасности функционирования предприятия и персонала – основная, контроль и управление технологическими процессами.
С целью обеспечения безопасности вся территория завода оснащается системами непрерывного контроля ДВК ГГ и ПДК РЗ токсичных газов (если таковые имеются на производстве). Персонал предприятия в обязательном порядке оснащается переносными приборами ДВК ГГ и ПДК РЗ сероводорода (других токсичных газов) и суммы углеводородов.
Примеры использования газоаналитической техники для контроля технологических процессов приведены ниже:
— непрерывный контроль качества товарного газа – продукции газоперерабатывающего завода;
— непрерывный контроль экологических выбросов с расчетом валовых выбросов;
— непрерывный контроль за содержанием кислорода в уходящих газах печей сжигания отходов;
— непрерывный контроль содержания кислорода в битумных колоннах (до 4% об.);
— непрерывный контроль содержания кислорода в факельном газе (до 2% об.).
Далее, после переработки на заводе, товарный газ, нефть и нефтепродукты транспортируются в места их конечного потребления. Транспортировка осуществляется трубопроводным, железнодорожным, морским/речным (подробнее в разделе «Морские и речные суда» ) и автомобильным транспортом.
На всех этапах транспортировки и объектах хранения нефти и газа, везде где осуществляется налив и слив нефтепродуктов, необходим непрерывный контроль ДВК горючих газов и паров. Обслуживающий персонал нефтебаз, нефтехранилищ и бензоколонок должен быть оснащен переносными приборами контроля ДВК горючих газов.
Газоанализаторы производства ФГУП «СПО «Аналитприбор»для решения вышеуказанных задач приведены в разделе «Все категории»
Все права на любые материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с российским и международным законодательством об интеллектуальной собственности. Любое использование текстовых, фото, и видеоматериаловвозможно только с письменного согласия правообладателя.
© 2021. ФГУП «СПО «Аналитприбор».
Все права защищены.