Презентация К. Ратбана (Shell)

Оптические методы снижения потерь метана
с помощью обнаружения и устранения
утечек
Крис Ратбан
16.03.2012
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
1
Повестка дня
 Введение
 Международные нормы в области торговли оружием (ITAR)
 Стандартные системы США для обнаружения и устранения утечек (LDAR)
 Технология
 Shell Upstream Americas (Достижения/передовой опыт)
 Нормативы США в области ИК-съемки
 Возможности управления нетехнические рисками
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
2
Введение
 Крис Ратбан - Shell UA (Upstream Americas)
 Стаж работы в нефтяной промышленности - 23 года
 Стаж работы в нефтяной компании Шелл - 21 год
 Апстрим / Даунстрим / Смазочные материалы
 Опыт работы с ИК камерами - 6 лет
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
3
ITAR
 Международные нормы в области торговли оружием (ITAR)
 ИК камеры для контроля экспорта США
 Допуск к данным о конструкции, разработке, производстве, изготовлении, сборке,
эксплуатации, ремонте, испытаниях, техническом обслуживании или модификации камеры под
контролем ITAR разрешен только гражданам США или обладателям Грин-карты в
Соединенных Штатах.
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
4
Система обнаружения и устранения утечек (LDAR)
 LDAR – Система обнаружения и устранения утечек
 В соответствии с нормативами США система LDAR должна применяться при наличии значительных
объемов углеводородов (УВ)
 Стандартная система LDAR США - дорогостоящая!
 Стоимость программы реализации системы LDAR на НПЗ в США составляет 2 млн. долларов в год.
 Необходимы варианты более низкой стоимости
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
5
Развитие технологии ИК исследования
 Разработана технология пассивной инфракрасной индикации УВ
 Возможность быстрого сканирования больших площадей
 Возможность оптического контроля над утечками из нестандартных источников
 Экономичная технология
 Немногочисленные утечки приводят к большим выбросам в атмосферу
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
6
Анализ технологии API 1995
80% выбросов происходит
через 0.13% деталей
Основная часть
оборудования
герметична
суммарный объем
суммарные выбросы
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
5/7/2016
7
Технология - Компании
 Для реализации предлагаются две пассивные инфракрасные камеры
– Камера FLIR GasFinder
– Изготовлена в Швеции
– Температурная характеристика
– Не является искробезопасной (необходимо разрешение на проведение огневых
работ)
– Камера OPGAL EyeCGas
– Искробезопасная
– Отсутствие цветовых параметров
– Изготовлена в Израиле
 Обе инфракрасные камеры имеют хорошие рабочие характеристики
 В настоящее время в Shell UA используются камеры FLIR GasFinder 320
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
8
Технология - Ассортимент
 Большой перечень функций:
– ИК-съемка
– Технология пассивного инфракрасного обнаружения УВ
– Оптическое отображение для обнаружения УВ
– Интеллектуальная система SMART LDAR
– Инфракрасная (ИК) система
– ИК контроль
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
9
Технология - Обзор
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
10
Технология - Видео
 Утечки в соединениях с мелкой резьбой
 Утечки из фланцевых соединений
 Поврежденные крупные прокладки
 Отверстия в трубах
 Резервуары
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
11
Технология - Переменные визуального отображения
 Температура объекта
 Видимая температура позади объекта
 Видимая отраженная температура
 Среда (воздух) между камерой и объектом
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
12
Технология - Переменные визуального отображения
 Диапазон волн 3-5 микрометров
 При небольших расстояниях менее 100 футов (30 м) очень низкое атмосферное воздействие
(блокировка передачи)
 При увеличении расстояний возможно проявление атмосферного воздействия
– Высокая влажность
– Дождь или туман
– Очень высокая облачность
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
13
Электромагнитный спектр (слайд системы FLIR - ИК системы
переднего обзора)
Видимое
излучение
Гамма
Рентгеновское Ультрафи
излучение
излучение олетовое
излучение
0.1 Å
1Å
Видимый спектр:
Средние волны:
10 Å
0.01 мкм 0.1 мкм 1 мкм 10 мкм 100 мкм 1 мм
0.4-0.7 м
0.4
RESTRICTED
Радио волны
10 мм 100 мм 1 м
СВ
3-5 м
Длинные волны: 8-14 м
Copyright of Royal Dutch Shell plc
ИК
Микро
инфракрасное
волны
излучение
0.7 1 мкм
2 мкм
10 м
100 м
1 км
ДВ
5 мкм 10 мкм
13 мкм
Технология - Измерение
 ИК камера не определяет количество газа
 Определяется наличие / отсутствие утечки
 Большинство утечек, обнаруживаемых ИК камерами "больше" по сравнению с нормативами
США для системы LDAR
 Обнаруживаться утечки газа, начиная с уровня 0.01 стандартный кубический фут в минуту
 Прямая корреляция с концентрацией (ppm) отсутствует
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
15
Технология - Экономичность
 Замер всех утечек дорогостоящий и требующий больших затрат времени
 Для замера утечки газа проводится внутренний контроль
 Приблизительная оценка каждой утечки
– Небольшая утечка ~ 43 тонны CO2e в год
– Средняя утечка ~ 171 тонна CO2e в год
– Крупная утечка ~ 340 тонн CO2e в год
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
16
Газы, на которых проверялась работа системы FLIR
(предоставлено FLIR)
 Бензол
 Метан
 Бутан
 Метанол
 Этан
 Метилизобутилкетон
 Этанол
 Октан
 Этилбензол
 Пентан
 Этилен
 1- Пентан
 Гептан
 Пропан
 Гексан
 Толуол
 Изопрен
 Ксилол
 Метилэтилкетон
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
17
Shell Upstream America - Достижения
 Все ИК-съемки на сегодня добровольные
 Подразделения UA в США и Канаде - системы ИК-съемки установлена на всем УВ
оборудовании
 Ежегодно проводится ИК-съемка на всех глубоководных платформах
 ИК-съемка - неотъемлемый компонент основных принципов работы Shell US на суше
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
18
Shell Upstream America - Достижения
 Обнаруженные утечки устраняются немедленно или вносятся в план экстренных ремонтов
 ИК-съемки в системе UA является нетто-позитивной
 (Восстановленный газ - затраты на ИК-съемку) = значительная экономия.
 Дополнительная выгода - снижение влияния углерода
 Дополнительная выгода - повышение безопасности работ
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
19
Shell Upstream America – Передовые методы работы
 ИК-съемка перед остановкой работ на глубоководной платформе
 Обеспечивает время для планирования необходимых ремонтных работ
 ИК-схемка во время пусковых работ на глубоководной платформе
– Способствует обеспечению пуска работ без утечек
– Способствует обеспечения технического обслуживания при пуске
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
20
Современные нормативы США в области ИК технологий
 ИК-съемка предлагается в качестве альтернативного средства контроля
 Нормативы постоянно совершенствуются
 Регулирующие органы США используют ИК-съемку для обеспечения исполнения обязательств
 Проведение ИК-съемок добровольное
 Высокое соответствие требованиям по защите атмосферы, предъявляемым регулирующими
органами США (Управление по охране окружающей среды)
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
21
Нетехнические преимущества
 Безопасность, безопасность и еще раз безопасность!!!
 Улучшение взаимоотношений с обществом
 Прозрачность отношений с обществом - основным распорядителем газа
 Повышение соблюдения требований по охране среды
Copyright of Royal Dutch Shell plc
RESTRICTED
22