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在石油化工行業(yè),氫氣廣泛應(yīng)用于加氫裂化、重整等關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。但氫氣的易燃易爆特性,使其泄漏風(fēng)險成為安全生產(chǎn)的重大隱患。巡檢機器人集成氫氣探測器,為解決這一難題提供了創(chuàng)新且高效的方案,以下深國安詳細(xì)介紹相關(guān)應(yīng)用案例解說。
一、案例背景
陜西客戶某大型石油化工企業(yè),擁有龐大復(fù)雜的生產(chǎn)裝置與管道網(wǎng)絡(luò),涉及眾多氫氣使用環(huán)節(jié)。以往依靠人工巡檢氫氣泄漏,效率低、漏檢率高,且巡檢人員面臨極大安全風(fēng)險。為提升安全管理水平,企業(yè)引入搭載深國安SGA-501氫氣探測器的巡檢機器人,構(gòu)建智能化安全監(jiān)測體系。
二、巡檢機器人集成氫氣探測器配置
1.機器人平臺:采用自主研發(fā)的履帶式巡檢機器人,具備強大的越障能力,可適應(yīng)石化廠區(qū)復(fù)雜地形,如跨越管道支架、通過坑洼路面等。續(xù)航能力達(dá) 8 小時,滿足長時間連續(xù)巡檢需求。配備高清攝像頭、紅外熱成像儀等多類傳感器,用于設(shè)備外觀、溫度等常規(guī)巡檢項目。
2.氫氣探測器:選用進(jìn)口電化學(xué)原理的高精度氫氣探測器,檢測范圍 0-1000ppm,分辨率 0.001ppm,能精準(zhǔn)捕捉極微量氫氣泄漏。響應(yīng)時間極短,在 5 秒內(nèi)即可對濃度變化做出反應(yīng)。具備抗干擾能力,可有效排除其他氣體干擾,確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。探測器防護等級達(dá) IP67,適應(yīng)石化廠區(qū)惡劣環(huán)境,防水、防塵且耐腐蝕。
三、應(yīng)用場景與工作模式
1.加氫裝置區(qū)巡檢:加氫裝置是氫氣使用核心區(qū)域,機器人按預(yù)設(shè)路線在裝置周邊及內(nèi)部巡檢。當(dāng)靠近氫氣管道、閥門、法蘭連接處時,SGA-501氫氣探測器開啟主動泵吸式采樣,利用內(nèi)置氣泵快速抽取周圍氣體樣本。若檢測到氫氣濃度異常升高,如超過 10ppm(企業(yè)設(shè)定的預(yù)警閾值),機器人立即停止前進(jìn),通過無線通信模塊將異常位置、濃度數(shù)據(jù)實時傳輸至中控室,并觸發(fā)自身聲光報警,提醒附近人員注意。同時,攝像頭自動聚焦異常部位,拍攝高清圖像回傳,輔助運維人員判斷泄漏原因。
2.儲氫罐區(qū)巡檢:在儲氫罐區(qū),機器人采用擴散式與探桿式采樣相結(jié)合的方式。在罐區(qū)開闊區(qū)域,依靠氫氣分子自然擴散至探測器進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測。對于儲罐底部、閥門井等難以觸及部位,伸出可伸縮探桿(最長 1.5 米),深入內(nèi)部采樣。機器人圍繞儲罐進(jìn)行 360 度全方位巡檢,一旦氫氣濃度達(dá)到 20ppm(臨近爆炸下限安全閾值),除報警外,還聯(lián)動罐區(qū)緊急切斷閥、噴淋系統(tǒng)等安全設(shè)備,防止泄漏擴大引發(fā)爆炸。
3.夜間及惡劣天氣巡檢:石化廠區(qū)夜間及惡劣天氣(如暴雨、沙塵)時,人工巡檢受限且危險增加。此時,巡檢機器人發(fā)揮獨特優(yōu)勢,24 小時不間斷作業(yè)。在黑暗環(huán)境下,借助紅外熱成像與激光導(dǎo)航技術(shù)精準(zhǔn)定位,持續(xù)監(jiān)測氫氣泄漏。在暴雨中,其防水、防塵設(shè)計確保氫氣探測器及其他設(shè)備正常運行,有效填補了特殊時段安全監(jiān)測空白。
四、應(yīng)用效果
1.泄漏隱患發(fā)現(xiàn)效率大幅提升:以往人工巡檢一個大型加氫裝置區(qū)需 4 小時,且易因視覺盲區(qū)、環(huán)境復(fù)雜等因素漏檢。巡檢機器人集成氫氣探測器后,單次巡檢時間縮短至 1.5 小時,氫氣泄漏發(fā)現(xiàn)率提高了 80%。自投入使用以來,成功預(yù)警并處理了 15 起氫氣泄漏隱患,避免了潛在事故發(fā)生。
2.安全事故風(fēng)險顯著降低:通過及時發(fā)現(xiàn)并處置氫氣泄漏,有效降低了爆炸、火災(zāi)等重大安全事故風(fēng)險。與未使用前相比,企業(yè)安全事故發(fā)生率降低了 60%,保障了人員生命與企業(yè)財產(chǎn)安全,提升了企業(yè)整體安全生產(chǎn)水平。
3.運維成本優(yōu)化:雖然前期投入了一定資金用于機器人采購與系統(tǒng)搭建,但長期來看,減少了人工巡檢人力成本,降低了因事故導(dǎo)致的設(shè)備維修、停產(chǎn)損失等隱性成本。經(jīng)核算,每年可為企業(yè)節(jié)省運維成本約300萬元。
陜西客戶石油化工企業(yè)通過巡檢機器人集成SGA-501氫氣探測器的應(yīng)用,構(gòu)建了高效、智能、可靠的氫氣泄漏監(jiān)測體系,為行業(yè)安全生產(chǎn)提供了可借鑒的成功范例,推動了石油化工行業(yè)安全管理的智能化升級。