Новые технологии контроля взрывоопасных газов

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

А. Литвак, член Совета директоров ОАО «РЭ Комплексные системы»

новые технологии контроля взрывоопасных газов

Развитие нефте- и газохимического комплекса в последние годы приобрело стратегическое значение для нашей страны, в том числе и в ее внутренней и внешней политике. И, вероятно, таким и будет оставаться на протяжении ближайших лет, т.к. пока отсутствуют явные свидетельства того, что иные отрасли промышленности смогут набрать такой же вес и начать играть такую же роль, особенно в вопросах становления России как державы мирового значения, балансирующей такие центры силы, как США, ЕС и Китай.

Безопасность в данной отрасли (а это безопасность мест добычи, транспортировки, погрузки, переработки и хранения нефте- и газопродуктов), к сожалению, всегда и во всех странах финансировалась по остаточному принципу, не является исключением из этого правила и Россия. Это означает, что меры безопасности, применяемые в отрасли, задействованы зачастую потому, что невозможно обойти требования надзорных органов, но и выполнение этих требований обеспечивается в минимальном объеме. Поэтому, если нет специальных требований, компания старается применить наиболее дешевые из разрешенных решений, несмотря на то что они порой не обеспечивают нужного качества безопасности. А смена поколений техники происходит только после того, как крупнейшие аварии «хоронят» предыдущие технические решения и заставляют заменять парк контрольных систем и датчиков. Все это обходится очень дорого, но такова консервативная сущность управления в отрасли, и бороться с этим трудно. Внедрение новых решений осложняется еще тем, что требуется время на их тестирование и установление, что они действительно являются высоконадежными, причем требования по надежности соблюдаются в разнообразных условиях эксплуатации. В целом изменить ситуацию способна

была бы позиция страховых компаний, но и они не в состоянии полностью влиять на процесс в связи с тем, что для них далеко не всегда очевидно, что данная новая технология является наиболее правильным решением. Тем не менее последние десятилетия показали целый ряд положительных примеров в области смены технологий охранных систем. Наиболее ярким примером является смена ионизационных датчиков дыма на оптические фотоэлектронные в самых разных областях промышленной безопасности, охране офисных помещений, т. д. - и это несмотря на гораздо более высокую цену последних. Аналогичные процессы мы, видимо, наблюдаем в настоящее время на рынке нефтегазовой промышленности. В этом секторе идет процесс замены термокаталитических датчиков взрывоопасных газов (пеллисторов) на оптические инфракрасные (ИК) датчики газов. Также происходит смена модельного ряда детекторов пламени, в котором так называемые ИКЗ-детекторы приходят на смену ультрафиолетовых (УФ) и ИК/УФ детекторов (не говоря уже об обычных полупроводниковых температурных датчиках пламени). Процесс смены уже идет в нефтяной промышленности, несколько медленнее происходит внедрение новых технологий в газовой отрасли и только начинается в уголь-

ной. Это, в частности, связано с тем, что приборы для нефтяной отрасли технологически существенно проще, чем для газовой и угольной. Группа компаний «РЭКС» (дочерняя компания ОАО «Российская электроника»), в которую входят производители приборов для обеспечения промышленной безопасности как в России, так и за границей, а именно ОАО «НИИ «Ги-риконд», ООО «ЭМИ», ЗАО «НПП «Элек-тронстандарт», ООО «ИКО», а также английский производитель приборов для нефтяных платформ — фирма AMGas, принимает активное участие в указанных процессах. Развитие наших оптических технологий идет по двум направлениям. Первое — развитие традиционно принятых на Западе приборов на основе нагретого черного тела и пироэлектрического приемника в качестве оптопары (приборы ЭГОС-О, см. рис. 1 и параметры в таблице 1). Второе — абсолютно оригинальные приборы на основе твердотельных светодиодов и фотодиодов, производимых в компании по уникальной технологии, конкурентоспособных аналогов которой более в мире нет. По этой технологии выпускаются приборы для контроля газов в атмосфере — ИГМ-8, ИГМ-10, LEDPOINT (см. рис. 2). Надо отметить, что, по нашему мнению, будущее за приборами на основе полупроводниковой оптопары «светоди-

102 \\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\

\\ № 6 \\ июнь \ 2007

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 6 \\ июнь \ 2007

Таблица 1. ЭГОС-О. Стационарный оптический газоанализатор.

Взрывозащищенный стационарный оптический газоанализатор углеводородных газов

Диапазон измерения 0-100% НКПР

Маркировка взрывозащиты 1ExdIIBT6x

Быстродействие 10 сек

Диапазон рабочих температур -40..+750С

Выходные сигналы 4-20 мА, RS-485, 3 пороговых реле

Напряжение питания +18..+32В

потребляемая мощность 4,5 Вт

ЭГОС-О может использоваться автономно или в составе газоаналитических систем Рисунок 1

од-фотодиод». Данная технология реализована в моделях наших приборов и уже приносит целый ряд ощутимых технических и экономических преимуществ потребителю. В их числе:

• практически неограниченное время жизни такой оптопары: более 20 лет при температуре плюс 45С, а при комнатной температуре более 30 лет. Срок службы оптического датчика на основе микролампочки оценивается в 5 лет;

• очень низкое потребление энергии: в настоящее время в серийно производимых нами стационарных газоанализаторах энергопотребление составляет не более 600 мВт, ведутся разработки приборов с потреблением не более 50 мВт. Для сравнения, традиционные газоанализаторы, использующие в качестве источника ИК-излу-чения микролампу, требуют 5 Вт мощности. Этот параметр крайне важен, например, при замене термокаталитических приборов на оптические без необходимости замены всей смонтированной у потребителя системы (включая кабели и систему питания датчиков). Это обеспечивается нашим прибором LEDPOINT, преимущество которого оценили наши заказчи-

Рисунок 2

ки, такие как Shell, Conoco-Phillips, BP и другие, использующие их на своих нефтедобывающих платформах в Северном море. Кроме того, столь низкое энергопотребление позволяет эффективно реализовать взрывоза-щиту вида искробезопасная цепь, что позволяет снизить цену, уменьшить габариты и вес прибора, упрощает монтаж и обслуживание. Но, пожалуй, самое важное преимущество открывается в возможности создания автономных приборов, работающих до полугода без замены батарей в составе беспроводных сетей, обменивающихся информацией по радиоканалу. Подобное решение резко снижает затраты на монтаж системы, стоимость которой сейчас зачастую приближается к цене самого оборудования. Важно отметить, что основной недостаток приборов, использующих полупроводниковые оптические компоненты, который отмечался экспертами за последние годы, — более узкий рабочий температурный диапазон, а также температурные дрейфы при повышенных температурах, сегодня практически полностью преодолен. Не говоря о некоторых запатентованных решениях, не использующихся еще в серийных изделиях, ставшие традиционными наши технологические решения обеспечивают надежность работы приборов не менее 1 года межрегламентного периода в температурном диапазоне до плюс 800С. Подобные решения достигнуты за счет прогресса в создании фотодиодов с крайне низкой зависимостью чувствительности от температуры (до 0,5-1,0%/К), сравнимой с температурным коэффициентом нефотонных приемников. Также практически решена проблема компенсации температурных

сдвигов спектров излучателя и приемника. Эти решения обеспечивают необходимые условия работы для большинства применений нашей технологии в нефтяной отрасли, однако для газовой отрасли они еще недостаточно отработаны. Там требуется обеспечение температурного режима работы приборов до уровня температур плюс 90-1000С, в основном для работ вблизи газоперекачивающих турбин. Для решения этой задачи РЭКС активно ведет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы и уже апробируются технические решения (например, реализованные в некоторых моделях датчиков газов ИГМ-10, находящихся на тестировании), которые приведут к появлению в ближайшее время высокостабильных приборов для контроля метана, работающих при температурах до +900С.

Таким образом, проводимые в последнее время в рамках РЭКС и входящих в консорциум предприятий работы позволяют надеяться на то, что эксклюзивные российские технологии получат доминирующие позиции на этом сегменте рынка как наиболее надежные и экономичные технологии для контроля утечек взрывоопасных газов в нефтегазовой промышленности.

RECS

RE COMPLETE SYSTEMS

199034, г. Санкт-Петербург,

Биржевая линия, д. 16

194156, г. Санкт-Петербург,

пр. Энгельса, д. 27

Тел./факс:

e-mail: sale@firecs.ru, boyche@firecs.ru

www.firecs.ru

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ пожарная безопасность \\ 103