Оптические методы снижения потерь метана с помощью обнаружения и устранения утечек

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

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

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.

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

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

Анализ технологии API 1995
*
Основная часть оборудования герметична
80% выбросов происходит через 0.13% деталей
суммарный объем
суммарные выбросы

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

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

Технология - Обзор

Технология - Видео
Утечки в соединениях с мелкой резьбой
Утечки из фланцевых соединений
Поврежденные крупные прокладки
Отверстия в трубах
Резервуары

Технология - Переменные визуального отображения
Температура объекта
Видимая температура позади объекта
Видимая отраженная температура
Среда (воздух) между камерой и объектом

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

Видимый спектр: 0.4-0.7 μм
Средние волны: 3-5 μм
Длинные волны: 8-14 μм
Электромагнитный спектр (слайд системы FLIR - ИК системы переднего обзора)

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

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

Газы, на которых проверялась работа системы FLIR (предоставлено FLIR)
Бензол
Бутан
Этан
Этанол
Этилбензол
Этилен
Гептан
Гексан
Изопрен
Метилэтилкетон
Метан
Метанол
Метилизобутилкетон
Октан
Пентан
1- Пентан
Пропан
Толуол
Ксилол

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

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

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

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)