آشکارساز پرتو – گاز در صنعت نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی

آشکارساز پرتو – گاز در صنعت نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 9

صنت نفت و گاز یکی از حساس ترین صنایع از نظر ایمنی در برابر آتش سوزی انفجار و نشت گاز های قابل اشتعال است. با توجه به شرایط عملیاتی خاص مانند فضا های باز محیط های انفجاری و گستردگی تأسیسات استفاده از سیستم های آشکارساز حریق با برد بالا و دقت زیاد اهمیت فراوانی دارد. این مقاله به معرفی (Beam Gas Detector (BGD یا آشکارساز دود و حریق خطی به عنوان یک فناوری پیشرفته در این زمینه می پردازد.

 آشکارساز پرتو-گاز Beam Gas Detector (BGD)

کاربرد آشکارساز پرتو – گاز (Beam Gas Detector) در صنعت نفت و گاز با رویکرد ایمنی و پایش نشتی این صنعت استراتژیک، بعنوان یکی از حساس ترین و پرریسک ترین صنایع جهان همواره نیازمند بهره گیری از فناوری های پیشرفته برای تضمین ایمنی فرایندها پایش لحظه ای نشت گاز ها و پیشگیری از بروز حوادث فاجعه بار بوده است.

یکی از فناوری هایی که اخیرا مورد توجه قرار گرفته استفاده از آشکارساز پرتو – گاز یا (Beam Gas Detector (BGD است. هر چند این فناوری در اصل برای کاربرد های فیزیک ذرات در شتاب دهنده ها طراحی شده اما ویژگی های منحصر به فرد آن در زمینه تشخیص برهم کنش های بین پرتوهای پرانرژی و مولکول های گاز امکان به کارگیری آن را در حوزه های صنعتی به ویژه در صنعت نفت و گاز فراهم ساخته است.

BGD دستگاهی است که با استفاده از پرتوهای خاص نظیر (لیزر، پرتوهای فرابنفش یا حتی الکترون) به شناسایی و تحلیل دقیق حضور گازها در محیط های صنعتی می پردازد. این آشکارساز قادر است با دقت بالا تغییرات چگالی، ترکیب یا نشتی گازها را تشخیص دهد و به صورت بلادرنگ هشدار های لازم را ارسال نماید. همین ویژگی، آن را به گزینه ای ارزشمند برای پایش شرایط ایمنی در پالایشگاه ها سکو های استخراج خطوط انتقال و مخازن  ذخیره سازی بدل کرده است.

یکی از کاربرد های اصلی BGD در صنعت نفت و گاز، شناسایی نشت گاز های قابل اشتعال یا سمی نظیر  متان، پروپان، هیدروژن سولفید (H₂S) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) است. در شرایطی که نشت این گاز ها می تواند منجر به بروز آتش سوزی یا انفجار شود، استفاده از یک  سامانه غیرتماسی و پرشتاب برای تشخیص زودهنگام این نشت ها از اهمیت حیاتی برخوردار است.

برخلاف برخی حسگر های سنتی که نیاز به تماس مستقیم با گاز دارند و خود می توانند منشأ جرقه یا اشتعال باشند، آشکارساز های پرتو-گاز از راه دور و بدون نیاز به تماس فیزیکی عمل می کنند. این ویژگی آن ها را به گزینه ای ایمن برای نصب در فضا های مستعد انفجار تبدیل کرده است.

افزون بر آن، در بسیاری از واحد های فرآیندی که عملیات احتراق انجام می شود، کنترل دقیق ترکیب گاز های ورودی و خروجی جهت بهینه سازی راندمان و کنترل آلاینده ها، از اهمیت بالایی برخوردار است. آشکارساز پرتو-گاز با استفاده از تحلیل طیفی دقیق، می تواند تغییرات غلظت گاز ها را در دودکش ها یا خطوط سوخت به طور مداوم ثبت و گزارش کند. این امکان به تیم های عملیاتی و ایمنی اجازه می دهد تا در صورت مشاهده ناهنجاری، پیش از وقوع حادثه، وارد عمل شوند.

در حوزه پایش خطوط لوله و مخازن نیز، BGD توانایی شناسایی تخریب داخلی یا نشتی های موضعی را داراست. این سیستم می تواند با ارسال پرتو در امتداد لوله ها و دریافت بازتاب آن، تغییرات غلظت گاز در مسیر را اندازه گیری و از این طریق مکان دقیق نشت را مشخص نماید. این روش، نسبت به روش های مکانیکی یا سنتی از دقت، سرعت و ایمنی بسیار بالاتری برخوردار است.

همچنین با توجه به اینکه سیستم های ایمنی در صنعت نفت و گاز به طور گسترده در محیط های باز یا دارای جریان های متغیر هوا نصب می شوند، استفاده از BGD به عنوان بخشی از شبکه هوشمند پایش نشت، می تواند در ارتقاء تاب آوری سامانه های ایمنی نقش مؤثری ایفا کند. اتصال این آشکارساز به سامانه های کنترل مرکزی (SCADA) یا شبکه های هشدار اضطراری، زمینه را برای ایجاد یک سامانه خودکار هشدار و واکنش سریع فراهم می آورد.

در مجموع می توان گفت که آشکارساز پرتو-گاز با بهره گیری از فناوری پیشرفته و حساسیت بالا، پاسخی مؤثر به یکی از مهم ترین دغدغه های ایمنی در صنعت نفت و گاز، یعنی شناسایی سریع و دقیق نشت گاز، به شمار می رود. تلفیق این ابزار با دیگر سامانه های حفاظتی، همچون شیر های قطع خودکار، تهویه هوشمند و سامانه های اعلام حریق، می تواند به ایجاد محیطی ایمن، هوشمند و پایدار در تاسیسات پرریسک صنعتی منجر شود.

تأسیسات نفت و گاز شامل پالایشگاه ها، واحد های ذخیره سازی، سکو های نفتی، خطوط انتقال، و واحد های فرآیندی در معرض خطر دائمی آتش سوزی ناشی از نشت گاز، فرایند های شیمیایی، و برق گرفتگی هستند.

به دلیل وجود فضا های باز، ارتفاعات زیاد و شرایط خورنده، سیستم های آشکارساز نقطه ای کارایی محدود دارند. اینجاست که Beam Gas Detector به عنوان یک راه حل مناسب برای پوشش گسترده، واکنش سریع، و کاهش تعداد سنسور ها وارد عمل می شود.

اصول عملکرد در محیط های گازی

در تأسیسات نفت و گاز، BGD برای شناسایی دود، بخارات ناشی از سوختن ناقص یا شروع آتش، و در برخی موارد مه آلودگی ناشی از نشت مواد شیمیایی بکار می رود. فرایند تشخیص شامل مراحل زیر است:

• ارسال پرتوی لیزر یا مادون قرمز از یک نقطه به نقطه دیگر (تا ۱۰۰ متر یا بیشتر)
• تحلیل کاهش شدت نور عبوری در اثر وجود ذرات معلق، دود، یا بخار
• ارسال هشدار به سیستم کنترل مرکزی یا PLC برای اقدام فوری، مانند فعال سازی سیستم اطفاء حریق

مزایا در صنعت نفت و گاز

• پوشش دهی گسترده: مناسب برای مخازن بزرگ، سکو های فراساحلی، و اتاق های تجهیزات
• مقاومت در برابر شرایط محیطی: طراحی مقاوم در برابر گرد و غبار، بخار، دما و رطوبت بالا

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ ارزیابی گازها و بخارات سمی

⇐ آشنایی با پرتوها و پرتوزاها

⇐ انواع نانو حسگرها در شناسایی مواد شیمیایی