在全球經濟迅速發展的背景下，人們對能源及化工原料的需求不斷上升，這些資源雖然顯著提升了日常生活水平，卻伴隨著易燃易爆氣體如甲烷、乙烯等泄漏的風險。氣體泄漏易引發火災事故，造成嚴重的人員傷亡與經濟損失。根據2023年的全國化工事故分析報告【1】，中毒、窒息、引起的事故占比達到55%，死亡人數占比達60%，而這些事故大多源于危險氣體泄漏。因此，對關鍵區域實施氣體泄漏監測并實現即時預警，對于確保石油化工行業的安全生產具有至關重要的意義。

傳統的氣體在線監測技術主要依賴于點式傳感器，包括電化學、半導體、和光電離子傳感器等。這類傳感器以其高定量精度（達到ppm級別）和成本效益而受到青睞。然而，由于它們需要與被監測氣體直接接觸并產生反應，因此容易受到環境因素的干擾，導致監測過程中可能出現漏報或誤報的情況。此外，傳感器的反應時間可能導致報警延遲，從而難以迅速定位泄漏源。其他監測技術，如聲波傳感和熱成像傳感，通過探測氣體泄漏所引起的相關物理量變化來實現間接監測。這些方法可能受到高頻噪聲、熱源擾動等環境因素的影響，并且對特定泄漏條件有所依賴。

基于紅外光譜成像 氣體泄漏監測新產品

為了克服現有氣體監測技術的局限性，我們開發了一系列基于紅外光譜成像技術的氣體泄漏監測產品。這些產品能夠實現非接觸式、大范圍、實時且精確的氣體泄漏監測，覆蓋了烷類、苯類、烯類、醇類、醚類等60種常見化工危險氣體，提供定性和定量分析，并具備自動預警功能。此外，系統還能確定泄漏點位置、泄漏氣體的擴散方向和狀態，為緊急應對提供關鍵信息。得益于紅外光譜技術的分子振動和轉動特性具有獨特的“指紋”特征【2】，本系統能有效減少環境干擾，確保監測的準確性和可靠性。

圖1 工業危險氣體紅外吸收光譜【3】

圖2 氣體泄漏紅外光譜成像監測效果（客戶現場實拍）

基于紅外光譜成像技術的氣體泄漏實時視頻監測系列產品

推薦應用場景

儲罐罐區

在工藝生產裝置中，儲罐常用于儲存大量的易燃、易爆及揮發性液體和氣體。當儲罐內部氣體泄漏并達到一定濃度時，遇火源可能引發事故。此外，儲罐在超溫、超壓、超負荷狀態下工作，會進一步加劇泄漏風險。為了有效監控這些風險，部署云臺式或固定式氣體泄漏監測設備可以對罐區及周邊設施進行大范圍、實時在線、全天候的氣體監控。一旦發生泄漏并超過預設閾值，系統將自動發出預警，迅速標識泄漏源和濃度，以便進行緊急處置。

圖3 罐區泄漏監測（客戶現場實拍）

裝卸區

在危險化學品運輸過程中，裝卸作業是關鍵環節，涉及鶴管、泵管、閥門等設備的頻繁操作，且作業人員密集。管道砂眼、車輛移動或法蘭墊片閥門失效等因素可能導致物料泄漏，進而引發中毒、火災或事故。為防范這些風險，裝卸區宜部署云臺式或固定式氣體泄漏監測設備，以實現裝卸全過程的實時監控。此外，可定制開發與應急系統的聯動控制，以便在檢測到泄漏時自動切斷裝卸作業并自動報警。同時，巡檢人員可使用手持式氣體泄漏監測攝像機對管道、閥門等進行近距離質量檢查，以確保安全。

圖4 裝卸過程監測（客戶現場實拍）

工藝設備區

化工廠區的工藝設備構成復雜，包括反應塔、分析塔、中間罐以及各類管路等。這些設備通常在震動和高溫的環境下運行，內部承受強壓和溶液腐蝕，易產生微小泄漏。由于工藝設備體積龐大，僅依靠安全巡檢難以迅速發現泄漏點。因此，部署云臺式或固定式氣體泄漏監測設備，可以對多個工藝設備進行遠程在線監測，從而及時識別微小泄漏，確保安全生產【4】。

圖5 生產裝置運行過程監測（客戶現場實拍）

管廊管道區

管廊管道系統是煉油化工企業能源或原料輸送的關鍵組成部分，其特點包括廣泛的分布、眾多的管道數量、長距離布局以及長期的運行服務。由于這些特點，人工巡檢工作需要大量的人力資源和時間投入，且巡檢周期較長。因此，管廊管道發生泄漏時，通常需要2至4小時才能被發現并報告，這段時間內的氣體泄漏可能造成重大的經濟損失和人身安全風險。為了提高管廊管道系統的監控效率，部署云臺式或固定式監控產品可以實現大范圍的實時監控。同時，結合手持或車載智能巡檢設備進行細致的現場勘查，正在成為智慧管廊監管的新趨勢。這種綜合監測手段能夠有效縮短泄漏發現時間，降低安全風險，提升管廊管道系統的整體管理水平和應急響應能力。

圖6 管廊泄漏監測（客戶現場實拍）

目前，該系列產品已全面上市，并已在眾多國內油田和石化企業中取得成功應用。該系列產品所采用的技術也榮選中國石油和化學工業聯合會頒發的《2021年度智慧化工園區適用技術》名錄。

我們期待通過這些產品與解決方案，能夠幫助更多企業有效解決危險氣體監測的難題，提供高品質的服務。我們免費提供產品借測和園區定制化的解決方案。歡迎各界與我們聯系，共同討論解決您的困擾。

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參考文獻：
[1]2023年全國化工事故分析報告.危化監管一司，2024.

[2]袁盼,譚竹嫣,張旭等. 工業氣體泄漏紅外成像檢測及差分光譜濾波檢測方法研究[J].紅外與激光工程,2022,51(8),20210714-1: 20210714-14.

[3]沈英,邵昆明,吳靖等.氣體光學檢測技術及其應用研究進展[J].光電工程,2020，47(4), 190280-1: 190280-16.

[4]朱淵,陳國明,劉德旭.復雜地形天然氣凈化廠脫硫裝置泄漏事故模擬及危害評價[J].化工學報,2010，61(10),2758:2764