荣获金奖！危化气体泄漏监测的“火眼金睛”

近日智谱科技携自主研发的红外光谱气体泄漏检测系统参加由中国仪器仪表行业协会主办的“第二十一届中国国际科学仪器及实验室装备展览会（CISILE 2024）”，荣获“自主创新金奖”。

气体泄漏实时监测预警的必要性

化工行业危化气体泄漏易引发爆炸和火灾事故，造成严重的人员伤亡与经济损失。根据2023年的全国化工事故分析报告^[1]，中毒、窒息、火灾爆炸引起的事故占比达到55%，死亡人数占比达60%，而这些事故大多源于危险气体泄漏。因此，实现关键区域气体泄漏实时监测预警，对于化工行业的安全生产具有至关重要的意义。

传统的气体在线监测技术主要依赖电化学、半导体、催化燃烧等点式传感器，这类传感器以其较高定量精度和成本效益而受到青睐。然而由于需要与气体接触并发生反应，因此易受到环境因素的干扰，导致出现漏报、误报、报警滞后等情况发生，且难以迅速定位泄漏源。

为了解决现有点式气体监测技术存在的问题，促进化工行业安全生产水平的提升，智谱科技开发了系列基于红外光谱成像技术的气体泄漏监测系统，能够实现非接触、大范围、实时且精确的气体泄漏实时监测预警，目前可监测气体种类已覆盖烷类、苯类、烯类、醇类、醚类等60种常见化工危险气体。该系统能够迅速确定泄漏位置、泄漏气体的扩散方向与泄漏浓度，为应急指挥提供关键信息。且得益于红外光谱技术独特的“指纹”特征^【2】，本系统能有效减少环境干扰，确保监测的准确性和可靠性。

图1 工业危险气体红外吸收光谱^[3]

推荐应用场景

1)   储罐罐区

在生产装置中，储罐常用于储存大量的易燃、易爆及挥发性液体和气体。当储罐在超温、超压、超负荷状态下工作时，易发生气体泄漏，进而引发爆炸。为了对这些潜在的危险源进行监控，可部署云台式或固定式气体泄漏监测设备可以对罐区及周边设施进行大范围、实时在线、全天候的气体监控。

图3 罐区泄漏监测效果

2)   装卸区

在危化品运输过程中，装卸作业是关键环节，涉及鹤管、泵管、阀门等设备的频繁操作，且作业人员密集。管道砂眼、车辆移动或法兰垫片阀门失效等因素可能导致物料泄漏，进而引发中毒、火灾或爆炸事故。为防范这些风险，装卸区可部署云台式或固定式气体泄漏监测设备，对装卸全过程进行实时监控。同时，巡检人员可使用手持式气体泄漏监测摄像机对管道、阀门等进行近距离检查，以确保安全。

图4 装卸过程监测效果

3)   工艺设备区

化工厂区的工艺设备构成复杂，包括反应塔、分析塔、中间罐以及各类管路等。这些设备通常在震动和高温的环境下运行，内部承受强压和溶液腐蚀，易产生微小泄漏。由于工艺设备体积庞大复杂，仅依靠人员巡检难以迅速发现泄漏点。因此，部署云台式或固定式气体泄漏监测设备，可以对多个工艺设备进行远程在线监测，及时识别微小泄漏，确保安全生产^[4]。

图5 生产装置运行过程监测效果

4)   管廊管道区

管廊管道系统是炼油化工企业能源或原料输送的关键组成部分，具有分布广泛、数量众多、布局距离长的特点，人工巡检需要大量的人力投入，且巡检周期较长。因此管廊管道发生泄漏时被发现的时间滞后严重，这段时间内的气体泄漏可能造成重大的经济损失和人身安全风险。为了提高管廊管道系统安全的监控效率，部署云台式或固定式监控产品可以实现大范围的实时监控，同时可结合手持和移动式智能巡检设备进行细致的现场勘查的方案正在成为智慧管廊监管的新趋势。

图6 管廊泄漏监测效果

目前智谱科技研发的红外光谱气体泄漏监测系列产品已在国内数十家油田和石化企业中成功应用。我们期待通过这些产品与解决方案，帮助更多企业有效解决危险气体监测的难题，为化工企业的安全生产保驾护航。我们提供免费的产品借测和园区定制化的解决方案。欢迎各界与我们联系，共同探讨合作。

参考文献：

[1]2023年全国化工事故分析报告.

[2]袁盼，谭竹嫣，张旭等. 工业气体泄漏红外成像检测及差分光谱滤波检测方法研究[J].红外与激光工程,2022,51(8),20210714-1: 20210714-14.

[3]沈英，邵昆明，吴靖等.气体光学检测技术及其应用研究进展[J].光电工程,2020，47(4), 190280-1: 190280-16.

[4]朱渊，陈国明，刘德旭.复杂地形天然气净化厂脱硫装置泄漏事故模拟及危害评价[J].化工学报,2010，61(10),2758:2764