李思浩 林玉清

摘 要：在石油化工行業(yè)的生產(chǎn)裝置中，為了避免因可燃和有毒有害氣體引起的安全生產(chǎn)事故發(fā)生，應(yīng)設(shè)置可燃和有毒有害氣體檢測報警系統(tǒng)。本文簡單介紹了可燃氣體的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，淺述可燃和有毒有害氣體檢測報警系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)，最后介紹了可燃和有毒有害氣體檢測報警系統(tǒng)在丁二烯裝置氣體檢測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：可燃氣體檢測;有毒氣體檢測;氣體報警儀;丁二烯裝置;設(shè)計規(guī)范

一、規(guī)范背景及基本概念

GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警規(guī)范設(shè)計》適用于石油化工企業(yè)新建，擴建及改建工程中可燃氣體和有毒氣體檢測報警的設(shè)計。

（1）可燃氣體。指甲類可燃氣體或甲，乙A類可燃液體汽化后形成的可燃氣體。

（2）有毒氣體。 ?常見的有毒氣體有：二氧化氮，苯，氰化氫，氨，氯氣，一氧化碳，丙烯腈，氯乙烯，光氣等。

（3）釋放源。指可釋放能形成爆炸性氣體混合物或有毒氣體的位置或地點。

（4）指示報警設(shè)備。指由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，將可燃氣體和有毒氣體濃度轉(zhuǎn)換為電信號的電子單元。

（5）指示警報設(shè)備。指結(jié)束檢測器的輸出信號，發(fā)出指示，報警，控制信號的電子設(shè)備。

（6）檢測范圍。指檢測器在實驗條件下能夠檢測出被測氣體濃度的范圍。

（7）報警值設(shè)定。指報警器預(yù)先設(shè)定的報警濃度值。

二、具體項目分析及應(yīng)用

2.1 丁二烯裝置烴類氣體檢測：

（1）丁二烯裝置區(qū)域所檢測的烴類氣體主要成分為丁二烯和C4氣體。

（2）需要新增59個可燃氣體檢測器，配套59個可燃氣體聲光報警器，一套聲光報警柜，以及一套可燃氣體定標(biāo)裝置，并將檢測信號引入GDS系統(tǒng)。

2.2丁二烯裝置烴類氣體檢測思路分析：

（1）烴類氣體（主要成分為丁二烯和C4）屬于可燃氣體，檢測位置為半敞開型廠房，經(jīng)分析釋放源位于全年風(fēng)向下風(fēng)側(cè)，根據(jù)罐區(qū)的位置，以及釋放源之間的距離，確定應(yīng)布置59個檢測點。

（2）根據(jù)烴類氣體的性質(zhì)，檢測器選用催化燃燒式檢測器，并且?guī)в鞋F(xiàn)場聲光報警。

（3）由于烴類氣體的密度大于空氣，應(yīng)安裝到現(xiàn)場已有的安裝立柱上，標(biāo)高為0.5m。

（4）對于相關(guān)材料的選擇，現(xiàn)場電纜方面選擇“多股銅芯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套阻燃銅絲編織屏蔽儀表信號電纜”，全部用保護管進行敷設(shè)，保護管與現(xiàn)場儀表電氣接口之間采用防爆撓性管進行保護。

2.3 所選用儀表技術(shù)要求：

工作電壓：220VAC/50Hz;工作電流： 小于150mA（15-30VDC）;檢測原理：催化燃燒，在線插拔型式;響應(yīng)時間（S）：≤20s;安裝方式：與變送單元整體安裝;防護/防爆等級：IP66 ?Ex dⅡCT6;模擬輸出：4～20mADC，三線制;標(biāo)定方式： 現(xiàn)場自動標(biāo)定，不開蓋，不斷電，遙控;溫度：-6.6～+39.1℃;環(huán)境濕度：年平均 66%;

2.4 對于丁二烯裝置烴類氣體檢測的一些心得

（1）對于烴類可燃性氣體的檢測，根據(jù)可燃性氣體規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)場裝置的布置，確定檢測點的布點圖，檢測器安裝位置和安裝高度，然后根據(jù)可燃氣體的性質(zhì)，進行儀表的選型。

（2）現(xiàn)場可燃氣體檢測信號送入控制室，并在GDS上進行監(jiān)控。

（3）材料的選取要根據(jù)現(xiàn)場情況進行全面考慮，本項目涉及到電線電纜，保護管，以及相關(guān)輔助材料的選取，盡可能與原裝置一致，選擇最適合，最經(jīng)濟的材料。

2.5丁二烯裝置增區(qū)域設(shè)氫氣報警儀簡述

1.丁二烯裝置區(qū)域增設(shè)氫氣報警儀：

（1）本項目的任務(wù)是在丁二烯裝置區(qū)域增設(shè)氫氣報警儀。

（2）一共增設(shè)兩臺固定式氫氣報警儀。

（3）以上20臺報警儀的探測器應(yīng)具有現(xiàn)場聲光報警的功能，且將信號傳送到操作室。

（4）此項目所檢測的可燃氣體為氫氣。

（5）要求能夠?qū)崿F(xiàn)對可燃氣體進行不間斷檢測，超標(biāo)時能及時進行報警。

2.6丁二烯裝置區(qū)域增設(shè)氫氣報警儀分析

（1）氫氣屬于可燃，非有毒氣體，檢測位置為半開放型廠房，經(jīng)分析釋放源位于全年風(fēng)向下風(fēng)側(cè)，根據(jù)壓縮機的位置，以及釋放源之間的距離，確定應(yīng)布置20個檢測點。

（2）根據(jù)氫氣的性質(zhì)，選用催化燃燒，擴散式報警儀，應(yīng)在該區(qū)域增設(shè)兩臺氫氣報警儀，報警儀為固定式，且?guī)КF(xiàn)場聲光報警。

（3）由于氫氣密度小于空氣，報警儀的安裝高度大約為1.75m。

（4）在一些密閉的廠房中，房頂處也應(yīng)該安裝氫氣報警儀，防止氫氣在屋頂聚集，發(fā)生爆炸。（頂裝式安裝）

2.7 氣體報警控制器示意圖

2.8 對于丁二烯裝置區(qū)域增設(shè)氫氣報警儀的一些心得

（1）氫氣也屬于可燃性氣體，但與烴類氣體不同，氫氣的密度小于空氣，安裝方式及高度也不同于烴類氣體，但檢測點的選取方式相同。該區(qū)域一共需要安裝20臺氫氣報警儀，并且所選用儀表為檢測報警一體式儀表，可以更加方便進行現(xiàn)場檢測。

（2）現(xiàn)場可燃氣體檢測信號送入控制室，并在GDS上進行監(jiān)控。

（3）該區(qū)域內(nèi)所選用的儀表為檢測報警一體式儀表，在檢測氣體的同時，也可進行現(xiàn)場聲光報警，使用十分方便。安裝方式為安裝立柱上固定安裝。

（4）關(guān)于材料的選取與烴類氣體檢測大致相同，現(xiàn)場電纜選用“多股銅芯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套阻燃銅絲編織屏蔽儀表信號電纜”，并且安裝了“帶防爆接頭的隔爆撓性軟管”對電纜進行保護。

（5）現(xiàn)場的電纜采用電纜橋架的方式進入主控制室，提供現(xiàn)場的信號。

（6）對于不同氣體的檢測，所采用的儀表類型也不相同，要本著最優(yōu)原則對儀表進行選取。

三、結(jié)論

最近幾年由于可燃和有毒有害氣體引起的事故頻繁發(fā)生，國家本著“以人為本，安全第一”的原則和“預(yù)防為主"的宗旨，加大了對安全事故的監(jiān)督和監(jiān)管力度，同時，提高可燃和有毒有害氣體檢測系統(tǒng)的設(shè)計要求。在生產(chǎn)現(xiàn)場可能發(fā)生氣體泄露的地方設(shè)置可燃有毒有害氣體檢測器，并進一步設(shè)計安全可靠的報警及聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)氣體泄露，第一時間發(fā)出聲光報警指示并盡快采取有效的防控措施，從而保證安全生產(chǎn)，避免造成不可挽回的危險后果。

綜上，在可燃氣體和有毒有害氣體檢測報警系統(tǒng)的工程設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)裝置的規(guī)模、安全管理要求、生產(chǎn)裝置的檢測點數(shù)量和檢測報警系統(tǒng)的技術(shù)要求，綜合考慮可燃氣體和有毒有害氣體檢測報警系統(tǒng)的設(shè)計方案 。

參考文獻：

[1]《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》

[2]《石油化工自動控制設(shè)計手冊》第三版

[3]劉春，張平，《可氣體和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)的設(shè)計探討》

[4]田野，《可燃和有毒氣體檢測器在聚丙烯裝置中的應(yīng)用》

[5]馮省利，《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范的應(yīng)用》 石油化工自動化，2012，48

[6]《Instrumentation Techuology》，30〔8〕38（2008）