可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

黃 俊

(江西省化工設(shè)計(jì)院)

引言

新版火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116-2013第一次確定了可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)相應(yīng)內(nèi)容，對(duì)石化行業(yè)存在可燃?xì)怏w的場(chǎng)所的報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)性作用，明確了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)之間的兼容問(wèn)題，消除了以往設(shè)計(jì)過(guò)程中一些分歧和誤區(qū)。

石化行業(yè)大部分場(chǎng)所均存在可燃?xì)怏w，而且大部分可燃?xì)怏w存在閃點(diǎn)低，爆炸濃度下限低，爆炸危險(xiǎn)級(jí)別高，一旦泄漏，不及時(shí)處理極易引起爆炸，在重視安全生產(chǎn)的大環(huán)境下，可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可以為及時(shí)處理可燃?xì)怏w泄漏爭(zhēng)取寶貴的前期時(shí)間，近年來(lái)越來(lái)越受到重視。

在以往設(shè)計(jì)過(guò)程中常常存在設(shè)計(jì)人員根據(jù)98版火災(zāi)規(guī)范中將可燃?xì)怏w探測(cè)器統(tǒng)一歸入火災(zāi)探測(cè)器的內(nèi)容，而將可燃?xì)怏w探測(cè)器納入到全廠火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否將可燃?xì)怏w探測(cè)器做為火災(zāi)探測(cè)器納入火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)存在爭(zhēng)論。在此次新版火災(zāi)報(bào)警規(guī)范中，給予了明確：可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立組成，可燃?xì)怏w探測(cè)器不應(yīng)接入火災(zāi)報(bào)警控制器的探測(cè)器回路；當(dāng)可燃?xì)怏w的報(bào)警信號(hào)需接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器接入。當(dāng)可燃?xì)怏w報(bào)警器信號(hào)接入全廠自動(dòng)化系統(tǒng)DCS及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，值班人員可以通過(guò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，并通過(guò)DCS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝系統(tǒng)作出應(yīng)急排漏措施，爭(zhēng)取排險(xiǎn)時(shí)間。

1.可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)及工作原理

1.1 可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng)，屬于火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)?？扇?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器、可燃?xì)怏w探測(cè)器組成。

可燃?xì)怏w報(bào)警控制器是用于為所連接的可燃?xì)怏w探測(cè)器供電，接收來(lái)自可燃?xì)怏w探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)，發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)，指示報(bào)警部位，記錄并保存報(bào)警信息的裝置。

可燃?xì)怏w探測(cè)器是能對(duì)泄漏可燃?xì)怏w響應(yīng)，自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并向可燃?xì)怏w控制器傳輸報(bào)警信號(hào)及泄漏可燃?xì)怏w濃度信息的器件。

1.2 系統(tǒng)工作原理

發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏時(shí)，安裝再保護(hù)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)的可燃?xì)怏w探測(cè)器將泄漏可燃?xì)怏w的濃度參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，將可燃?xì)怏w濃度參數(shù)信息傳輸至可燃?xì)怏w報(bào)警控制器；或直接由可燃探測(cè)器作出泄漏可燃?xì)怏w濃度超限報(bào)警判斷，將報(bào)警信息傳輸?shù)娇扇細(xì)怏w報(bào)警控制器?？扇?xì)怏w報(bào)警控制器在接收到探測(cè)器的可燃?xì)怏w濃度參數(shù)信息或報(bào)警信息后，經(jīng)報(bào)警確認(rèn)判斷，顯示泄漏報(bào)警可燃?xì)怏w濃度信息，記錄探測(cè)器報(bào)警的時(shí)間，同時(shí)驅(qū)動(dòng)安裝在保護(hù)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)的聲光警報(bào)裝置，發(fā)出聲光警報(bào)，警示人員采取相應(yīng)的處置措施，必要時(shí)可以控制并關(guān)斷燃?xì)忾y門，防止燃?xì)膺M(jìn)一步泄漏。

2.系統(tǒng)分類及適用場(chǎng)所

根據(jù)產(chǎn)品探測(cè)氣體類型的不同以及使用場(chǎng)所的不同，對(duì)可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了具體的分類。

2.1 可燃?xì)怏w探測(cè)器分類

現(xiàn)有可燃?xì)怏w探測(cè)器主要有以下幾種：測(cè)量范圍為0～100%LEL的點(diǎn)型可燃?xì)怏w探測(cè)器、測(cè)量范圍為0～100%LEL的獨(dú)立式可燃?xì)怏w探測(cè)器、測(cè)量范圍為0～100%LEL的便攜式可燃?xì)怏w探測(cè)器、測(cè)量人工煤氣的點(diǎn)型可燃?xì)怏w探測(cè)器、測(cè)量人工煤氣的獨(dú)立式可燃?xì)怏w探測(cè)器、測(cè)量人工煤氣的便攜式可燃?xì)怏w探測(cè)器、線型可燃?xì)怏w探測(cè)器。

2.2 可燃?xì)怏w報(bào)警控制器分類

可燃?xì)怏w報(bào)警控制器按系統(tǒng)連線方式分類為：

多線制可燃?xì)怏w報(bào)警控制器：即采用多線制方式與可燃?xì)怏w報(bào)警控制器連接。

總線制可燃?xì)怏w報(bào)警控制器：即采用總線(2～4根)方式與可燃?xì)怏w探測(cè)器連接。

2.3 系統(tǒng)適用場(chǎng)所

可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)使用于使用、生產(chǎn)或聚集可燃?xì)怏w或可燃液體蒸氣的可燃?xì)怏w濃度探測(cè)，在泄漏或聚集可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸下限前發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒專業(yè)人員排除火災(zāi)、爆炸隱患，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期預(yù)防，避免火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。

3.可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，屬于火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)獨(dú)立組成。可燃?xì)怏w探測(cè)器應(yīng)接入可燃?xì)怏w報(bào)警控制器，不應(yīng)直接接入火災(zāi)報(bào)警控制器的探測(cè)器回路。當(dāng)可燃?xì)怏w的報(bào)警信號(hào)需接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器接入。

由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器將報(bào)警信號(hào)傳輸至消防控制室的圖形顯示裝置或集中火災(zāi)報(bào)警控制器，但其顯示應(yīng)與火災(zāi)報(bào)警信息有區(qū)別，石化行業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程控制的可燃?xì)怏w探測(cè)器，可接入DCS等生產(chǎn)控制系統(tǒng)，但其報(bào)警信號(hào)應(yīng)接入消防控制室。

要求可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器和可燃?xì)怏w探測(cè)器組成的子系統(tǒng)，而不能將可燃?xì)怏w探測(cè)器接入火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)總線中，主要有以下原因：

(1)目前應(yīng)用的可燃?xì)怏w探測(cè)器功耗都很大，一般為幾十毫安，接入總線后對(duì)總線的穩(wěn)定工作十分不利。

(2)可燃?xì)怏w探測(cè)器的使用壽命一般只有3～4年，到期后對(duì)同總線的火災(zāi)探測(cè)器的正常工作會(huì)產(chǎn)生影響。

(3)可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)與火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的時(shí)間與含義均不相同，需要采取的處理方式不同。

4.可燃?xì)怏w探測(cè)器選擇及參數(shù)設(shè)定

(1)宜選用催化燃燒型檢測(cè)器，也可選用其他類型的檢測(cè)器；

(2)當(dāng)使用場(chǎng)所空氣中含有少量能使催化燃燒型檢測(cè)元件中毒的硫、磷、砷、鹵素化合物等介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用抗毒性催化燃燒型檢測(cè)器或半導(dǎo)體型檢測(cè)器；

(3)氫氣的檢測(cè)宜選用電化學(xué)型或?qū)w型檢測(cè)器。

可燃?xì)怏w的一級(jí)報(bào)警(高限)設(shè)定值小于或等于25%LEL；二級(jí)報(bào)警(高限)設(shè)定值小于或等于50%LEL?？扇?xì)怏w的指示誤差：指示范圍為0～100%LEL時(shí)，±5%LEL?？扇?xì)怏w的報(bào)警誤差：±25%設(shè)定值以內(nèi)?？扇?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間為擴(kuò)散式小于30s、吸入式小于20s。

5.可燃?xì)怏w探測(cè)器的安裝

檢測(cè)比空氣重的可燃?xì)怏w或有毒氣體的探測(cè)器，其安裝高度應(yīng)距地坪(或樓地板)0.3～0.6m。通常認(rèn)為氣體密度大于0.97kg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)的即認(rèn)為比空氣重；氣體密度小于0.97kg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)的即認(rèn)為比空氣輕。

探測(cè)比空氣輕的可燃?xì)怏w或有毒氣體的檢測(cè)器，其安裝高度宜高出釋放源0.5～2m。

探測(cè)器宜安裝在無(wú)沖擊、無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的場(chǎng)所，且周圍留有不小于0.3m的凈空。

探測(cè)器的安裝與接線按制造廠規(guī)定的要求進(jìn)行，并應(yīng)符合防爆儀表安裝接線的有關(guān)規(guī)定。

6.指示報(bào)警器或報(bào)警器的安裝

當(dāng)工藝裝置或儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施有中心控制室時(shí)，指示報(bào)警器或報(bào)警器應(yīng)安裝在中心控制室內(nèi)。

當(dāng)工藝裝置或儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施設(shè)有中心控制室以外的其他控制室或操作室時(shí)，其操作管轄區(qū)內(nèi)設(shè)置的可燃?xì)怏w或有毒氣體指示報(bào)警器或報(bào)警器，宜安裝在該控制室或操作室內(nèi)；需要時(shí)，其報(bào)警信號(hào)再轉(zhuǎn)送至中心控制室。

指示報(bào)警器或報(bào)警器，應(yīng)有其對(duì)應(yīng)檢測(cè)器所在位置的指示標(biāo)牌或檢測(cè)器的分布圖。

7.系統(tǒng)供電

該系統(tǒng)需要有自己的獨(dú)立電源供電，電源可由系統(tǒng)獨(dú)立供給，也可根據(jù)工程的實(shí)際情況就地獲取，就地獲取的電源，其供電可靠性應(yīng)與該系統(tǒng)一致。

與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)相連的可燃?xì)怏w或有毒氣體的檢測(cè)，應(yīng)采用不間斷電源(UPS)供電。

[1]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè).

[2]火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116-2013.

[3]爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058-92.

[4]石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范SH3063-2009.