能源安全是国家安全的重要基石,油气行业作为国民经济的命脉产业,其安全生产与绿色低碳发展,既是落实国家安全生产治本攻坚行动的核心要求,也是践行“双碳”战略、保障国家能源供应链稳定的关键抓手。随着我国南海油气开发规模持续扩大,油气终端处理环节作为海上油气生产的“终端枢纽”,其甲烷等易燃易爆气体泄漏防控,直接关系到海上油气田群的稳定运行、现场人员生命安全与区域生态环境安全。
一次未被及时发现的气体泄漏,其后果远非设备损失可以概括。从人身安全角度看,甲烷等易燃易爆气体一旦引发剧烈爆炸,直接威胁现场作业人员的生命安全,甚至导致群死群伤的恶性事故。从经济损失角度看,气体泄漏不仅意味着大量能源资源的直接浪费,更可能引发生产中断、设备损毁、环境污染赔偿、企业声誉受损等一系列连锁反应。以国内外同类事故为鉴,一次气体泄漏事故,其直接经济损失可达到五千万元以上,停产整顿带来的产能损失更是难以量化。
传统气体监测模式受限于覆盖范围窄、响应滞后、人工依赖度高等行业痛点,已无法适配能源化工行业智能化、精细化、全天候安全管控的升级需求,亟需通过核心技术创新实现安全治理模式的根本性变革。
本项目是同芯智能(天津)科技有限公司立足国家能源安全与工业数字化转型战略,以自主研发的激光式气体监测系统为核心,在终端处理厂落地的标杆性应用。
该终端处理厂承担着南海某海域油气的集中处理与外输任务,是区域油气供应链的关键节点。项目以构建覆盖厂区全区域的7×24小时不间断高精度自动化甲烷监测体系为核心,深度融合激光光谱检测、智能云台控制、视频联动分析等核心技术,实现了远距离非接触式气体泄漏的精准识别、快速定位、实时预警与全链路溯源管控,彻底破解了传统监测模式的技术瓶颈,为南海油气终端的长周期安全稳定运行筑牢了数智化防线。
自主可控核心技术突破,破解油气安全监测行业痛点
项目的核心竞争力,源于同芯智能自主研发的TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱)激光遥测核心技术。该技术针对南海超大型油气终端复杂工况,完成深度定制化开发与产业化落地,进一步验证了国产高端气体监测装备在油气核心生产场景的可靠性与先进性,有力推动了油气领域核心安全监测装备的国产替代进程,助力我国工业监测领域高端装备自主可控体系的持续完善。
该技术通过精准调节激光器电流扫描待测气体分子专属吸收谱线,基于透射激光光谱的特征变化实现气体浓度的定量计算,具备极强的气体选择性与抗干扰能力,不受其他气体干扰,可精准适配油气终端复杂工况下的甲烷浓度测量需求。在此基础上,系统创新融合高精度视场扫描与可见光/激光双通道匹配技术,实现了最远150米的定点监测与全域巡航扫描,配套的防爆气体监测摄像仪可实现水平360°无死角旋转、垂直-90°~+90°大范围调节,测量范围覆盖50-100000ppm.m,传感器响应时间≤0.1s,真正实现了泄漏事故大规模爆发前的毫秒级响应,在甲烷泄漏失控前完成风险识别与预警,全面覆盖厂区装置、管线、阀门连接点等各类潜在泄漏风险场景。
系统架构层面,项目构建了“前端防爆监测终端+NIOTEX监测工作站”的轻量化、高兼容体系,配套监测软件集成视频浏览、云镜控制、报警查询、设备管理、数据溯源等全链条功能,实现前端监测场景的全域可视化管控。当监测终端触发泄漏报警时,系统可同步完成报警弹窗、声讯预警、泄漏点位锁定、浓度数据采集、扩散趋势分析与报警信息推送,同步留存报警抓拍、现场录像等全量数据,形成“监测-预警-分析-处置-溯源”的闭环管理,彻底改变了传统人工巡检“事后处置、被动响应”的管理模式,为油气终端安全管控提供了全流程智能化技术支撑。
全周期定制化落地实践,打造行业可复制标杆范本
该终端处理厂作为区域油气开发的重要保障单元,自投运以来已实现长期稳定运行,始终执行高于行业标准的安全环保运营规范。随着运行年限增长与生产工艺复杂化,厂区装置与管线的潜在泄漏风险防控难度持续提升,传统点式监测与人工巡检模式,在监测覆盖的全面性、风险识别的实时性、应急处置的精准性上已难以满足超大型油气终端的安全管控需求,智能化升级成为保障厂区长周期安全运行、践行国家安全生产要求的必然选择。
为实现技术与场景的深度适配,同芯智能组建专业技术团队,以“需求导向、场景定制、全周期服务”为核心,打造了从方案设计到施工交付的全流程“交钥匙”工程服务体系。项目前期,团队深入厂区开展全维度实地勘察,完整摸排厂区布局、设备分布、工艺环节与潜在风险点,与厂区管理、技术操作、安全运维等各岗位人员开展多轮深度沟通,精准掌握不同工况的监测需求与现有体系的核心短板,量身定制了涵盖点位规划、监测策略、报警联动、平台对接的一体化解决方案,实现了监测体系与厂区生产运营流程的深度契合。
在方案优化与试点应用阶段,团队以快速响应的技术服务与过硬的产品性能,充分验证了系统的可靠性与实用性——试点设备安装后即刻识别出一处人工巡检未发现的潜在泄漏点,从源头规避了安全事故风险;自2024年7月试点投用以来,系统已实现连续20个月无故障稳定运行,以实打实的应用成效赢得了客户的全面认可。项目落地过程中,团队严格遵循客户生产计划与时间要求,高效完成全设备供货、安装调试与平台对接,实现了系统与厂区现有安全管控体系的无缝融合,投运至今始终保持“零故障”稳定运行记录,为超大型油气终端的安全监测智能化升级,打造了可复制、可推广的全流程落地范本。
多维战略价值凸显,引领油气行业安全治理升级
项目投用后,客户的安全管理机制实现质的提升。此前,厂区依赖人工定时巡检,不仅劳动强度大、覆盖范围有限,更难以发现微小泄漏及夜间、恶劣天气下的隐蔽风险。系统上线后,厂区安全管理从“人工防控”全面升级为“技术防控”,巡检模式由“人工定时巡查”转变为“智能系统24小时值守+人工精准处置”。一线安全人员无需再频繁奔波于庞大厂区进行人工排查,通过系统的实时数据与报警信息,即可精准定位泄漏点位、掌握泄漏浓度变化趋势,实现从“无目标巡检”到“精准化作业”的转变。这一升级不仅大幅降低人力成本,减少人员暴露于危险环境的风险,更将安全管理效率提升至全新水平,推动安全生产管理向“主动预警、智能管控”的现代化模式全面转型。
本项目在该终端处理厂的落地应用,不仅实现了该终端处理厂安全管控能力的跨越式提升,更在国家能源安全保障、安全生产模式变革、绿色低碳发展、国产技术产业化等多个维度,彰显了重大的战略意义与行业价值。
其一,筑牢国家能源保供的安全根基。项目通过构建全域、全天候、全自动的智能监测体系,实现了对终端处理厂甲烷泄漏的“极低漏报率”精准管控,从源头化解了易燃易爆气体泄漏引发的火灾、爆炸等重大安全事故风险,保障了南海最大油田群油气处理核心枢纽的长周期稳定运行,为我国南海西部油气供应链的安全畅通提供了坚实的技术保障,是国家能源安全战略在基层生产单元落地的典型实践。
其二,推动油气行业安全生产治理模式的根本性变革。项目彻底打破了传统“人工巡检、被动响应”的安全监管模式,构建了“主动预警、智能监控、闭环管控”的现代化治理体系,大幅提升了安全监管效率,降低了人工巡检的运维成本与人员作业安全风险,深度契合了国家“工业互联网+安全生产”行动计划与安全生产治本攻坚行动要求,为能源化工行业安全生产治理向事前预防转型提供了标杆路径。
其三,践行“双碳”战略与全球甲烷控排承诺。甲烷作为强效温室气体,其控排是我国实现“双碳”目标、履行全球气候治理责任的重要内容。项目通过对甲烷泄漏的源头精准监测与闭环管控,有效减少了油气生产环节的甲烷无组织排放,既避免了能源资源的浪费,更推动了油气生产环节的绿色低碳转型,是我国油气行业落实全球甲烷控排行动的具象化实践,彰显了我国企业在全球气候治理中的责任与担当。
其四,引领国产高端工业监测技术的产业化发展。项目的成功落地,验证了我国自主研发的TDLAS激光遥测技术在油气高端应用场景的可靠性与先进性,实现了油气领域核心安全监测装备的国产替代,打破了国外技术垄断。同时,项目形成的技术方案与落地经验,为激光气体监测技术在油气开采、储运、炼化全产业链,以及化工、煤矿、燃气等多个工业领域的规模化推广,奠定了坚实的技术与实践基础,推动了我国高端工业仪器装备的自主化、产业化发展。
本项目的成功落地与稳定运行,是国产自主可控技术与能源行业安全发展需求深度融合的典范成果,更是科技企业以技术创新服务国家重大战略的生动实践。未来,同芯智能将持续深耕工业安全监测领域,不断推进核心技术迭代与产品创新,以更精准的感知能力、更可靠的系统性能、更完善的服务体系,持续赋能能源化工行业的安全生产与数字化转型,为我国能源安全保障、“双碳”目标落地与工业高质量发展,贡献更坚实的科技力量。