馬克（唐山中潤煤化工有限公司，河北 唐山 063000）

在煤化工工藝流程中，介質(zhì)多為易燃易爆有毒有害物質(zhì)，因此在各種介質(zhì)的存儲(chǔ)過程中必須嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁防止泄露及人員中毒事件的發(fā)生，否則將造成嚴(yán)重后果。唐山中潤煤化工有限公司精苯庫區(qū)為一級(jí)重大危險(xiǎn)源，為了對(duì)儲(chǔ)罐的使用情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)掌握，及早發(fā)現(xiàn)浮盤泄漏等原因造成的罐體上部空間可燃?xì)怏w超標(biāo)形成重大危害，增加在線監(jiān)測(cè)措施，可擺脫依賴人工手動(dòng)定期檢測(cè)的不確定性，能夠在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐異常，進(jìn)而消除安全隱患。本文旨根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)危險(xiǎn)因素和安全設(shè)計(jì)方面進(jìn)行分析研究。

1 系統(tǒng)基本原理及組成

1.1 系統(tǒng)的基本原理

在罐上部罐壁一到兩個(gè)通風(fēng)口放入取樣導(dǎo)管，共6個(gè)大罐，每罐取3個(gè)取樣點(diǎn)，10個(gè)小罐，每罐取1個(gè)取樣點(diǎn)，共計(jì)28個(gè)取樣點(diǎn)，將罐內(nèi)氣體通過氣泵抽出送入檢測(cè)儀表，采樣結(jié)果送現(xiàn)場(chǎng)分析小屋的總烴分析儀，進(jìn)行處理顯示報(bào)警，并遠(yuǎn)傳至DCS顯示報(bào)警。

本系統(tǒng)中采用的多路巡檢方式，通過電磁閥控制流路，確定那路進(jìn)行分析，考慮到是多路而且取樣管路長，采用一路分析，另一路預(yù)抽，達(dá)到快速循環(huán)檢測(cè)。

1.2 系統(tǒng)的基本組成

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由取樣環(huán)節(jié)、分析環(huán)節(jié)和顯示環(huán)節(jié)三部分組成，如圖1所示。

取樣環(huán)節(jié)主要由儲(chǔ)罐、電磁閥、過濾器、抽氣泵組成。通過在罐上部罐壁一到兩個(gè)通風(fēng)口放入取樣導(dǎo)管，共6個(gè)大罐，每罐取3 個(gè)取樣點(diǎn)，10 個(gè)小罐，每罐取1 個(gè)取樣點(diǎn)，共計(jì)28 個(gè)取樣點(diǎn)，取樣及過程管路（材質(zhì)304以上，管路Φ10以上）成套管路，并將罐內(nèi)氣體通過氣泵抽出送入檢測(cè)儀表分析。

分析環(huán)節(jié)主要由總烴分析儀，樣氣預(yù)處理系統(tǒng)及相應(yīng)的標(biāo)氣、助燃?xì)?、燃燒氣等調(diào)試運(yùn)行輔件組成。分析環(huán)節(jié)通過取樣環(huán)節(jié)送來的樣氣，通入樣氣預(yù)處理系統(tǒng)，在經(jīng)過膜式過濾器送至總烴分析儀，經(jīng)總烴分析儀燃燒分析，并把分析結(jié)果傳到顯示環(huán)節(jié)。

顯示環(huán)節(jié)主要通過總烴分析儀輸出4-20ma 信號(hào)傳給DCS控制系統(tǒng)，通過上位機(jī)顯示報(bào)警狀態(tài)。通過分析環(huán)節(jié)輸出過來的分析信號(hào)，送到控制室經(jīng)安全柵傳給DCS 系統(tǒng)，經(jīng)處理把結(jié)果顯示在上位機(jī)界面。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各儲(chǔ)罐內(nèi)可燃?xì)怏w濃度，以便提早控制危險(xiǎn)。

2 控制柜吹掃方式及防爆措施

本方案中總碳?xì)浞治鰞x屬于非防爆產(chǎn)品，本方案系統(tǒng)中采取全處理箱正壓吹掃方式進(jìn)行措施防爆。正壓吹掃控制柜具有吹掃欠壓（吹掃氣不足或停氣）保護(hù)、過溫（柜內(nèi)溫度超過設(shè)定安全值）保護(hù)、氫濃度報(bào)警保護(hù)功能。

圖1 系統(tǒng)基本原理圖

正壓吹掃控制柜由2mm不銹鋼板經(jīng)折邊、拼焊而成的氣密性外殼。由于它能保持內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍爆炸性氣體環(huán)境的壓力，從而能有效的阻止外部的爆炸性氣體混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部。柜內(nèi)的壓力由精密減壓閥、節(jié)流閥以及進(jìn)氣和排氣電磁閥聯(lián)動(dòng)控制控制，使柜內(nèi)的壓力穩(wěn)定在60Pa-190Pa之間。當(dāng)柜內(nèi)正壓值小于60Pa 時(shí)發(fā)出報(bào)警并自動(dòng)斷電。正壓吹掃控制柜分為儀表箱部分和電氣控制箱部分。

儀表箱部分主要安裝總碳?xì)浞治鰞x。主要是對(duì)抽取的氣體進(jìn)行燃燒分析，進(jìn)而輸出分析信號(hào)。

電氣控制箱部分由正壓氣路系統(tǒng)、溫度報(bào)警系統(tǒng)、隔爆型電氣箱等幾部分組成。

正壓氣路系統(tǒng)可使現(xiàn)場(chǎng)的壓縮空氣或其它不燃性氣體經(jīng)過濾、減壓變成純凈的微壓氣體進(jìn)入正壓吹掃控制柜內(nèi)，經(jīng)過三十分鐘吹掃，清除掉柜內(nèi)爆炸性氣體，并繼續(xù)保持正壓，使正壓吹掃控制柜內(nèi)部成為安全場(chǎng)所。

溫度控制系統(tǒng)檢測(cè)到正壓吹掃儀表箱中的溫度高于50℃時(shí)（可設(shè)置為其他安全溫度）、氫氣濃度超過1%（可設(shè)置為其他安全濃度）斷開儀表電源，確保正壓吹掃儀表箱內(nèi)安全。

隔爆型電氣箱負(fù)責(zé)給正壓吹掃控制柜和分析儀表輸送電源。當(dāng)正壓吹掃控制柜經(jīng)過三十分鐘吹掃，向正壓吹掃控制柜供電，當(dāng)吹掃氣斷氣時(shí)，儀表電源自動(dòng)斷開，確保系統(tǒng)安全。

3 樣氣處理系統(tǒng)及其性能指標(biāo)

樣氣處理系統(tǒng)包括取樣探頭、截止閥、抽氣泵和過濾器、切換閥、膜式過濾器。由于樣氣壓力為微正壓，需要抽氣泵進(jìn)行抽取，穩(wěn)壓后保證進(jìn)入分析器的壓力符合要求。精細(xì)過濾器可以濾去1μm 以上顆粒，以保證儀器長期安全運(yùn)行。樣氣系統(tǒng)需根據(jù)提供的參數(shù)進(jìn)行選型，以保證選型的正確型和完整性，在正確安裝和運(yùn)行條件下，系統(tǒng)的性能、運(yùn)行要求、技術(shù)特性需滿足。

4 結(jié)語

目前的檢測(cè)系統(tǒng)一般都是在儲(chǔ)罐安裝傳感裝置，從安全角度考慮，有電源引入危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全隱患，從維護(hù)角度考慮，又有儀表維護(hù)的不方便性，一般傳感器探頭的正常使用年限為一年，且價(jià)格昂貴，本文所采用的在線檢測(cè)系統(tǒng)具有很好的安全性及維護(hù)便捷性，能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)儲(chǔ)罐氣體濃度及含量情況，并實(shí)時(shí)的在控制柜上及遠(yuǎn)傳至中控室顯示在線分析情況，具有安全性能高、實(shí)時(shí)顯示、便于維護(hù)等特點(diǎn).

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