可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

賀 欣

（湖南百利工程科技股份有限公司，湖南岳陽 414007）

石油化工是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中會不可避免產(chǎn)生各種易燃以及有毒氣體。這些氣體一旦泄漏在工作環(huán)境內(nèi)，可能會引發(fā)非常大的災(zāi)害，火災(zāi)、爆炸、中毒等惡性事故都有可能出現(xiàn)。為了防止這種情況出現(xiàn)，影響工作人員以及周圍居民的正常生活，為此在工作環(huán)境內(nèi)安裝氣體檢測裝置，通過這個裝置能夠檢測生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可燃?xì)怏w以及有毒氣體，防止石油化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)氣體泄漏，威脅工作人員的生命安全。

1 可燃/有毒氣體檢測器概述

檢測器選擇需要按照一定的原則設(shè)計、匹配，本著適用的原則選擇儀表類型，同時還需要根據(jù)檢測器的產(chǎn)品性能合理的搭配。實(shí)際工作中，石油化工生產(chǎn)會根據(jù)內(nèi)容不同而產(chǎn)生出不同的氣體，氣體檢測報警系統(tǒng)針對可燃和有毒氣體有著獨(dú)特的工作原理，主要是按氣體的理化性質(zhì)以及工作環(huán)境設(shè)計，使得報警系統(tǒng)可以檢測生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可燃和有毒氣體的泄漏情況。為了能夠提升工作效果，保證報警性能，石油化工生產(chǎn)期間，當(dāng)危險氣體出現(xiàn)之后，需要根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境，選擇與之相適應(yīng)的測量原理的檢測器，從而能夠快速檢測并發(fā)出報警信號。另外，可燃?xì)怏w檢測器需要具備穩(wěn)定安全、可靠的特點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)角度考慮性能，需要達(dá)到安全要求，同時性價比應(yīng)該合理?？扇?xì)怏w檢測器引入工作前，需要由國家檢驗(yàn)單位，對其計量以及防爆性能進(jìn)行安全認(rèn)證，只有器材達(dá)到規(guī)定要求之后才能引入。檢測器中的敏感元件是檢測可燃?xì)怏w或是有毒氣體的主要元件，但是存在形式并不單一，定電位電解或是電氣方式都可作為可燃?xì)怏w檢測器生產(chǎn)技術(shù)，設(shè)計可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)方案期間，需要了解裝置安置的工作區(qū)域環(huán)境，合理地進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

可燃?xì)怏w和有毒氣體的檢測結(jié)構(gòu)非常重要，主要采用二次儀表檢測模式。除此之外，控制室也需要設(shè)立獨(dú)立的可燃和有毒氣體操作盤，設(shè)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，需要注重二次儀表內(nèi)部元件的選擇。需要保證各個元件的安全質(zhì)量，如果其中的某個元件質(zhì)量不合格，很可能會影響到檢測結(jié)果。儀表通常是由單通道采集模塊或是單通道采集電路的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然多通道采集同樣可以。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，檢測系統(tǒng)應(yīng)該提升檢測運(yùn)行的便捷性，檢測器材體積越小，越能提升工作的便捷性，但是應(yīng)保證檢測裝置精準(zhǔn)識別石油化工生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可燃或有毒氣體的檢測精度。在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)在使用過程中可能出現(xiàn)故障，針對這種問題可以將二次儀表開關(guān)報警信號通訊到DCS 系統(tǒng)，這樣便能分享數(shù)據(jù)，便于后臺人員監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)可燃和有毒氣體的報警情況，保障工作人員的生命安全。

目前，我國大部分檢測的裝置多采用報警檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置的元件主要為I/O 卡件以及控制器等，采用這種方式設(shè)置系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用效果。根據(jù)GB/T50493文件要求，“可燃及有毒氣體檢測報警系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立于其他系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置”，以往直接進(jìn)DCS 的方式與單獨(dú)設(shè)置可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)相比缺點(diǎn)較多，比如當(dāng)裝置停產(chǎn)檢修等情況下，過程控制系統(tǒng)可以停車，但可燃及有毒氣體檢測報警系統(tǒng)不能停止檢測；另外直接進(jìn)DCS 的方式響應(yīng)速度較為遲緩，一旦生產(chǎn)及儲運(yùn)區(qū)域內(nèi)可燃?xì)怏w以及有毒氣體泄漏，不能在第一時間發(fā)出預(yù)警，從而使工作存在極大的安全隱患導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的可靠性不足，難以保障工作人員的人身安全。為此在當(dāng)下設(shè)計可燃及有毒氣體檢測報警系統(tǒng)時，采用獨(dú)立的GDS 系統(tǒng)成為眾多企業(yè)的首選。

3 監(jiān)測系統(tǒng)配置

針對可燃和有毒氣體報警點(diǎn)數(shù)較多的情況，一般采用獨(dú)立的GDS 系統(tǒng)，既達(dá)到功能集成的作用又可以更加有效的監(jiān)控有毒氣體及可燃?xì)怏w的泄漏情況。國內(nèi)大型裝置中也有這一類的設(shè)置，該類設(shè)置將安全配置獨(dú)立于過程控制外，在一定程度上提高安全管理的防范級別。除此之外，控制室內(nèi)設(shè)立了獨(dú)立的顯示器，這樣在可燃?xì)怏w以及有毒氣體在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)時，當(dāng)其濃度達(dá)到一定的范圍之后，顯示器便能及時地顯示出當(dāng)前氣體的濃度并發(fā)出報警信號。當(dāng)裝置停工吹掃或檢修時，其他系統(tǒng)便會失電停運(yùn)，但是該系統(tǒng)仍需繼續(xù)運(yùn)行，這樣便能及時對現(xiàn)場危險環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，從而保證了生產(chǎn)區(qū)內(nèi)工作人員的生命安全。目前，我國可燃?xì)怏w報警檢測裝置設(shè)計規(guī)范中已經(jīng)明確規(guī)定可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測，報警需要獨(dú)立于其他系統(tǒng)設(shè)置，其次，裝置內(nèi)可以檢測空氣中的很多氣體成分，發(fā)現(xiàn)空氣中可燃、有毒氣體是否超標(biāo)，根據(jù)安全規(guī)范要求進(jìn)行有毒氣體和可燃?xì)怏w的檢測工作，這樣能夠在極大程度上提高系統(tǒng)的安全性及可靠性。

根據(jù)國家安全規(guī)定要求，將工作執(zhí)行能力達(dá)到工作要求的裝置投入到石油化工生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，監(jiān)測可燃或是有毒氣體，一旦工作區(qū)內(nèi)泄漏可燃或有毒氣體之后，便能在第一時間發(fā)出報警信號。為了提高裝置的安全系數(shù)，采用單獨(dú)控制器，并設(shè)立獨(dú)立的操作站與之相應(yīng)的報警監(jiān)控設(shè)施，將其獨(dú)立設(shè)置?？扇?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)是石油化工生產(chǎn)中必須存在的檢測裝置，報警裝置能夠有效地檢測到生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可燃和有毒氣體的泄漏情況，裝置運(yùn)行期間，探頭一旦檢測到工作區(qū)內(nèi)出現(xiàn)可燃和有毒氣體之后，便可以將氣體檢測器的模擬信號送至到檢測報警系統(tǒng)內(nèi)，報警系統(tǒng)便會在GDS 系統(tǒng)上顯示相關(guān)參數(shù)。根據(jù)GB/T50493，有安全聯(lián)鎖要求的氣體檢測器需要單獨(dú)設(shè)置，信號直接進(jìn)SIS系統(tǒng)參與聯(lián)鎖，執(zhí)行相應(yīng)的聯(lián)鎖動作。

除此之外，氣體檢測器也需要根據(jù)工作環(huán)境、釋放源的特性等進(jìn)行合理布置，盡量靠近釋放源，布置在可燃?xì)怏w和有毒氣體容易聚集的地點(diǎn)。其安裝高度應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)氣體特性而定。如安裝位置或高度不合理則會形成較大的安全隱患，無法達(dá)到預(yù)期的檢測效果，難以利用可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)保證工作區(qū)域中人員的安全。

4 結(jié)語

可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)是石油化工生產(chǎn)中必須存在的機(jī)電裝置，通過報警裝置能夠有效地檢測到生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可燃和有毒氣體的泄漏情況，區(qū)域內(nèi)一旦出現(xiàn)危險之后，便能通過報警信號及時采取應(yīng)對措施。在安裝設(shè)置可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)過程中，還應(yīng)該根據(jù)裝置的規(guī)模安全管理內(nèi)容進(jìn)行評定，提升設(shè)計的規(guī)范性，保證裝置方案的合理性以及科學(xué)性，使可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)成為石油化工生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)工作人員人身安全的有力保障。