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油气行业全域多维气体监测
一站式解决方案

从源头到终端全面监测,提供完整的排放和泄漏量化评估方案

持续为客户强化安全与提升能效,确保每一缕天然气的质量纯净与产供储销安全

能源生产低碳转型-能源传输格局重塑-能源气质多样监测-保障能源使用安全

随着全球甲烷排放量的增加,油气行业作为主要排放源之一,面临着日益严格的国际和国内甲烷减排监管要求。四方仪器针对油气行业甲烷减排的迫切需求,提供了全套高精度监测技术解决方案。方案涉及先进光学技术传感器及监测仪器,确保数据的精确性与实时性,并通过多级监测体系实现全方位感知、综合性预判和一体化管控,满足油气行业的监测与减排需求,助力企业向更高层次的温控目标迈进。


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油气行业甲烷排放监测与量化评估解决方案 城市管线安全监测与天然气气质监测整体解决方案

行业挑战

环保控排

随着2021年联合国《全球甲烷承诺》的签署,中美欧等甲烷排放管理控制顶层设计文件的出台,以及相关法规的修订,我们见证了一个明确的甲烷监测发展方向:从理论核算转向实际排放的精确测量,逐步提高数据粒度和准确性、鼓励先进技术用于场站级排放量监测已是必然趋势。

国内行业法规的不断升级与大型油气企业的前瞻性减排举措,也都昭示着中国在甲烷高精度监测领域正迎来一场技术革新浪潮。这一趋势既凸显了对本土化设备迫切的需求,也预示着中国在这一领域自主创新能力的崛起,为国内企业在高精尖监测设备的研发和应用上提供了前所未有的机遇。

油气行业甲烷排放监测与量化评估

甲烷泄漏检测仪
甲烷泄漏检测仪由四方仪器自主研发,是基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS) 的高性能光学气体分析仪。产品采用窄带激光光谱吸收技术,对甲烷具有唯一选择性,不受其它气体、水汽、粉尘等干扰,可在野外恶劣工况及复杂气体环境下稳定工作。系统配备高性能探头与特殊工艺处理气室,在提高检测精度与灵敏度的同时,也保证了性能的稳定性与更长的使用寿命。
产品内含LoRaWAN / NB-IoT模块,可以加入物联网和网关远程通讯,支持远程数据传输。且配备可充电锂电池与太阳能两种供电模式,在野外监测过程中能够实现自主供电,用户可根据需要进行选配。

高精度车载甲烷排放检测系统
四方仪器自主开发的高精度车载甲烷排放检测系统由高精度天然气泄漏检测仪、高精度北斗定位系统、超声波风速仪和软件平台等组成,该系统安装在机动车上在道路行驶状态下实时连续测量环境空气中甲烷、低浓度乙烷浓度以及经纬度、车速、风向和风速,可实现甲烷排放和燃气泄漏的快速检测、发现、量化评估以及挖掘潜在泄漏点,操作方便快捷。
高精度无人机甲烷排放检测系统
高精度无人机甲烷排放检测系统采用轻型六翼全电动垂直起降无人机,搭载四方仪器自主研发的无人机载温室气体分析仪,整体重量不超过3kg,微型轻便,省电耐久性强;基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,整套系统拥有响应速度快、灵敏度高等特点。外壳选用高防腐材料,适合各类空间大小、不同天气环境下的检测工况使用,可证在山区、丘陵、丛林等复杂地形以及地下管廊或建筑物密集的有限区域顺利完成巡检作业。
手持式甲烷泄漏红外成像仪
手持式甲烷泄漏红外成像仪是一款非接触式气体泄漏检测仪,通过对高危场景下不可达的易泄漏点位进行红外监测,以图像形式快速发现甲烷泄漏点并精准定位泄漏位置或排放源位置,帮助检测人员在安全距离以外快速发现并及时采取补救措施,在保证操作人员安全的同时极大程度避免泄漏造成的损失。系统采用红外气体热成像(OGI)技术,防爆等级Ex ic nc op is IIC T4 Gc,防护等级IP54,性能可靠,适合石油化工厂、炼油厂、井场,油气集输区、加油站、天然气管道、海上石油平台、泄漏检测与修复(LDAR)、环保监督执法部门等多领域应用。
便携式甲烷大流量采样器
便携式甲烷大流量采样器用于测量在石油及天然气集输、储存和生产过程中各种管道配件、阀门包装和压缩机密封件等周围的甲烷泄漏量 。其从泄漏元件处以大流速( 最大采样流量接近400L/min)采集泄漏气体和环境空气。通过准确测量采样流量和泄漏甲烷的浓度,计算得到甲烷的泄漏量,在油气领域泄漏检测与修复技术(LDAR)、温室气体排放清单编制及温室气体核算工作中发挥着重要作用。
激光甲烷传感器模组
Gasboard-2502
激光甲烷传感器模组Gasboard-2502由四方仪器自主研发,是基于可调谐激光吸收光谱技术的高性能气体分析传感器模组。产品采用窄带激光光谱吸收法,对甲烷具有唯一选择性,不受其它气体、水汽、粉尘等干扰。
模组配备高性能探头及特殊工艺处理气室,具有精度高、灵敏度高、寿命长、性能稳定等特点,通过使用温度补偿算法,有效避免了使用环境的干扰,可在恶劣工况、复杂气体环境下稳定工作。通过TTL通讯接口可对产品进行校准、标定等操作。低功耗模块化的设计便于安装、维护与集成。
激光甲烷传感器
Gasboard-2501
Gasboard-2501系列激光甲烷传感器是由四方光电自主研发的高性能气体分析传感器。基于可调谐激光吸收光谱技术,采用高性能探头、特殊工艺处理气室,具有精度高、灵敏度高、寿命长、性能稳定等特点,使用温度补偿算法,不受使用环境干扰,可在恶劣工况、复杂气体环境下稳定工作。

行业挑战

气质检测

原料天然气成分各异。工艺和环境条件的波动,会对天然气加工、液化和精炼的高效运行提出挑战。能源企业想要持续保持竞争力需要更高的测量精度和增强对天然气价值链上所有流程的控制。

优化生产

在液化工厂中将天然气转化为液化天然气的过程通常涉及四个关键步骤:预处理、酸性气体去除、脱水、分馏以去除重质烃和液化。这些操作中的每一步都需要可靠精确的测量和严格的过程控制,确保按时装载和运输工作的连续不间断运行。

安全监测

安全不容忽视,而天然气价值链中复杂的基础设施和流程存在诸多潜在危险。天然气贸易的快速增长和全球市场一体化的发展给该行业带来了极大挑战,要求能源企业在价值增长、生产力提升与改善安全维护三者之间取得平衡。

城市管线安全监测与天然气气质监测

激光拉曼光谱气体分析仪
LRGA-6000
LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪基于激光拉曼散射原理,通过对待测气体的特征拉曼散射光谱进行增强、收集、处理和识别,并对含量进行定量计算,可同时对多种气体进行在线和实时检测。
激光拉曼光谱气体分析仪
LRGA-3100
LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪由四方仪器(四方光电全资子公司)自主研发,在国家重大科学仪器设备开发专项产品LRGA-6000基础上,通过对光路与结构进行优化,大幅缩小了拉曼分析仪的整体尺寸,新一代产品更为小巧便携。LRGA-3100基于激光拉曼散射原理,通过对待测气体的特征拉曼散射光谱进行增强、收集、处理和识别,可对气体成分进行定量计算,实现在线实时对多种类气体进行定性及定量监测。秒级响应,无需长久等待。
煤气分析仪(便携型)
Gasboard-3100P
Gasboard-3100P煤气分析仪(便携型)采用自主知识产权的非分光红外(NDIR)气体分析技术,长寿命电化学传感技术,及基于MEMS的热导技术,可同时测量煤气、生物燃气的热值,以及CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等气体的体积浓度。
激光微水气体分析仪
由四方仪器自主研发的激光微水气体分析仪是一款测量气体湿度的高性能光学设备,具有测量精度高、响应速度快,灵敏度高、稳定可靠等优点,具备报警输出、模拟信号输出、通讯接口丰富等特点,支持湿度体积比和露点值显示,适用于天然气凝液(NGL)回收装置中的低温工艺和液化天然气(LNG)生产所需的露点检测工作。
超声流量计
UFM-7200-DN系列
UFM-7200-DN系列产品由四方仪器自主研发,是一套专为城市燃气分输计量而设计的高性能智能流量计系列产品,主要用于气体可燃气质的流量累积计量。产品采用超声波时差法测量介质流速,超低始动流量,具有极高的灵敏度和测量效率;拥有宽量程比,能够在较大的流量范围内完成准确测量,全面覆盖城市管网。通过多声道测量方式,可检测流体的多个剖面,能有效消除涡流和非对称流场对测量结果的影响,并提供必要的冗余能力,测量准确度等级为1.0级。
系统采用坚固的碳钢仪表主体和钛合金换能器,配备可拆式探头,便于定期清洗,抗污性强。内置无线远传模块,可实现远程充值、数据监控、运行状态诊断等功能,为用户提供完备的测量解决方案和智能化管理辅助功能。坚固的设计内置电缆,保护流量计免受恶劣环境的影响。产品集成了智能自诊断功能,可监测流量计状态并实现异常报警。通过集成的压力和温度测量功能以及按照NX-19 mod标准进行的体积转换,提供标准流量读数,降低了安装工作的复杂性。外部供电与内置锂电池双保险,确保系统突然断电时流量计能够保持正常工作。同时支持多种信号输出方式,提升产品数据传输多样性。
红外可燃气体探测器(甲烷测定器)
CJH-5
CJH-5红外可燃气体探测器采用NDIR非分光红外气体分析技术,主要用于天然气、煤层气、垃圾填埋、污水处理、厌氧发酵等领域CH4气体泄漏检测报警。
有毒有害气体检测(报警)仪
CLD-01
CLD-01有毒有害气体检测(报警)仪采用ECD电化学技术,主要用于天然气、煤层气、垃圾填埋、污水处理、厌氧发酵等领域H2S气体泄漏检测报警。
家用红外可燃气体探测器
JT-AM5301
家用红外可燃气体探测器JT-AM5301运用NDIR非分光红外光谱分析技术,可实现对甲烷(CH4)气体的准确测量。当天然气泄漏达到报警浓度时,探测器能发出声光警报信号。产品寿命长,无需维护有效降低客户的使用成本;并且精度高,抗干扰性强,特别适应环境复杂的中国式厨房,实现无误报无漏报。
家用可燃气体探测器
JT-AM5301-JG
家用可燃气体探测器JT-AM5301-JG是一款安装在厨房等可能发生燃气(CH4)泄漏场所的气体报警器,当空气中的燃气浓度超过设定值时探测器会触发报警功能,并对外发出声光报警信号。若设备连接报警主机和接警中心则可联网报警,同时关闭燃气管道阀门;还可通过手机APP实时监控,在超过报警浓度后APP会及时弹窗报警信息,保障生命和财产安全。
激光甲烷传感器
Gasboard-2501
Gasboard-2501系列激光甲烷传感器是由四方光电自主研发的高性能气体分析传感器。基于可调谐激光吸收光谱技术,采用高性能探头、特殊工艺处理气室,具有精度高、灵敏度高、寿命长、性能稳定等特点,使用温度补偿算法,不受使用环境干扰,可在恶劣工况、复杂气体环境下稳定工作。
微型红外甲烷/丙烷/CO2传感器
微型红外甲烷传感器SJH-5B是用于实时测量气体浓度变化的工业级气体传感器,其采用非分光红外检测技术(NDIR),对比热催化和半导体原理,具有信噪比好、选择性强、不受交叉气体干扰、精度高、长期稳定性好、寿命长等显著特点和优势。传感器同时兼容模拟电压和数字串口输出,满足工业现场、实验室测量等多种不同的使用需求,广泛应用于煤矿、消防、城市管廊、地下井室、调压柜等领域。

油气行业解决方案的核心气体分析技术原理

可调谐半导体激光(TDLAS)
TDLAS技术是利用半导体激光器的波长调谐特性和待测气体对激光的选择性吸收特性,对气体浓度进行测量的一种技术。其基本原理是可调谐半导体激光器在驱动电流的调制下,发射出特定波长的激光,随着注入周期性电流的调制,波长产生周期性变化,通过波长扫描使激光器输出中心波长为待测气体的吸收谱线,利用经过气体吸收得到的光谱强度信号等信息反演出待测气体浓度。该技术优点有:选择性高、响应速度快、不受水分影响、无漂移等。
红外气体热成像(OGI)

OGI图像识别技术是一种利用红外成像技术来检测和识别气体泄漏的方法,它结合了红外热成像技术和计算机图像处理技术,可以实时、非接触地探测和可视化各种气体的泄漏情况。该原理基于不同气体在红外光谱范围内的特征吸收。当气体泄漏时,泄漏物会与周围的空气相互作用,产生热量变化,改变周围环境的温度分布。通过使用红外热成像仪,可以捕捉到这些微弱的温差,并将其转换为可视化的图像。利用计算机图像处理技术,可以对OGI图像进行进一步增强、分析和解释,以确定泄漏源的位置、大小和严重程度。

激光拉曼(LRD)

激光拉曼技术是基于气体拉曼散射的光谱类气体分析技术,利用高光束质量的激光器发出特定波长的激光。经过消色差透镜在气体室中聚焦,在焦点位置激光和气体分子相互碰撞产生拉曼散射,不同气体对应的拉曼散射光波长不一样(称为气体的拉曼特征峰)。拉曼峰的强度和气体浓度值成正比,通过光谱分析气体拉曼特征峰的位置和强度,可实现多组分同时测量。此外,由于拉曼散射光谱的激发和收集时间非常短,因此和色谱相比具有更快的响应时间。

非分光红外(NDIR)
基于气体吸收理论,不同的气体分子之间的能级结构不同,会选择性吸收光线特定波长的能量。当红外光源发出的红外辐射,经过一定浓度待测的气体吸收之后,特定波长上光强度会发生与气体浓度相对应的变化,其变化规律满足(朗伯-比尔Lambert-Beer)吸收定律。因此,可以根据光强变化计算出气体浓度。NDIR红外气体传感器基于此理论基础,使用广谱红外光源,结构上没有分光的光栅或棱镜结构,所以称为非分光红外。
超声波(Ultrasonic)
超声波气体传感是根据超声波传播中声速差的原理(又称超声波时差法)来计算气体浓度和流速。超声波在下游方向的传播速度会增加,而在反方向的传播速度会降低,通过一对超声波换能器交替(或同时)发射和接收超声波。通过观察超声波在介质(气体或液体)中上游和反向流动传播时间的差异,间接测量流体速度,然后根据流体速度计算出流量数据。
电化学(ECD)
电化学技术的工作原理是扩散,样品气体通过传感器顶部的气透膜,当气体到达电极时发生电化学反应。这个化学反应在工作电极和对电极之间产生电流,这个电流与被测气体的浓度成正比。
引领行业先锋——四方仪器激光甲烷泄漏检测仪的创新应用之旅
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油气行业全域多维气体监测
一站式解决方案

专注于提供先进的监测解决方案,以确保油气行业的安全、高效和环境友好性。

我们的技术覆盖从甲烷泄漏检测到气质分析,再到生产优化和安全监控的全方位服务。

通过实时数据收集和智能分析,我们帮助企业降低风险,提高运营效率,并促进可持续发展。



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关于四方仪器

四方光电(武汉)仪器有限公司为四方光电股份有限公司(股票代码688665)的全资子公司,简称:四方仪器,前身为成立于2010年的湖北锐意自控系统有限公司,是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业,服务于工业过程监测、环境监测、汽车/发动机排放检测、智慧计量等领域。

基于四方光电核心气体传感技术平台的优势,四方仪器开发了系列非分光红外(NDIR)、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、激光拉曼(LRD)、超声波(Ultrasonic)、可调谐半导体激光(TDLAS)、热导(TCD)、光散射探测(LSD)等技术原理的气体成分流量仪器仪表,产品广泛应用于环境监测、冶金、化工、生物质能源、汽车/发动机制造等各个行业,在服务国家“双碳”战略和节能减排综合工作中发挥重要作用。

四方仪器自主研发生产的激光拉曼光谱气体分析仪通过“国家重大科学仪器设备开发专项”验收,所参与的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目荣获“2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖”。便携式红外沼气分析仪、微流红外烟气分析仪、红外煤气分析仪曾相继获得国家重点新产品证书,红外煤气分析仪获得中国仪器仪表学会“优秀产品奖”荣誉,其核心技术获评“湖北省发明专利金奖”。四方仪器“微流红外烟气传感器研究及产业化”获得工信部2019年工业强基工程重点“产品、工艺”一条龙应用计划示范项目,公司获得“一条龙”应用计划示范企业。

四方仪器凭借长期的技术沉淀、严格的质量体系及国际化视野,产品已出口多个国家和地区,正朝着高端气体分析科学仪器的国际品牌迈进。

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