氯堿裝置GDS 系統(tǒng)改造

周 棟

（安徽華塑股份有限公司，安徽 滁州 233290）

某氯堿公司原設計中沒有可燃有毒報警（GDS）系統(tǒng)，可燃有毒報警器接入在DCS 系統(tǒng)中，現(xiàn)場可燃有毒報警器本體不帶聲光報警功能， 區(qū)域沒有聲光報警， 為了滿足安全生產(chǎn)需要， 現(xiàn)對氯堿廠進行GDS 系統(tǒng)改造。 改造由項目負責人對GDS 系統(tǒng)設計、計劃申報，物資采購驗收、施工過程、質(zhì)量監(jiān)督、打點調(diào)試、投入使用全面跟蹤。

1 設計階段

委托設計院進行設計，由于是舊裝置改造，可以充分考慮利舊原則，在原設計基礎上進行升級改造，這樣能節(jié)約資金。初期應與設計人員溝通，提出業(yè)主的要求。

一般設計院提供的圖紙包括：儀表數(shù)據(jù)表、電纜表、I/O 表、報警器布置圖、監(jiān)控數(shù)據(jù)表、聯(lián)鎖系統(tǒng)邏輯圖等。

設計圖紙的審核，應充分根據(jù)現(xiàn)場實際情況，提出寶貴意見，建議根據(jù)GB/T 50493—2019《石油化工可燃和有毒氣體檢測報警設計標準》 和安監(jiān)總管三（2014）116 號的要求來審核，如可燃有毒檢測器信號應送至有人值守的現(xiàn)場控制室和中心控制室等進行顯示報警， 設計時現(xiàn)場工藝交接班室顯示報警可能會漏掉。

重要參數(shù)審核：

（1）氯氣檢測儀。 電化學原理、0～5×10-6、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警 0.31×10-6、二級報警 0.61×10-6。

（2）氫氣檢測儀。催化燃燒原理、0～100%L.E.L、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（3）氯乙烯檢測儀。 電化學原理、0～50×10-6、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25 mg/m3、二級報警50 mg/m3。

（4）乙炔檢測儀。紅外原理、0～100%L.E.L、防爆等級 Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（5）庚烷檢測儀。紅外原理、0～100%L.E.L、防爆等級 Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（6）邏輯聯(lián)鎖部分。 區(qū)域報警聯(lián)鎖、綜合聯(lián)鎖報警輸出現(xiàn)場中控交接班室和中控室。

（7）現(xiàn)場聲光報警器。 隔爆型 、紅色、音效強度≥105 dB、防爆等級Ex d IIC T4。

2 費用預算

根據(jù)具體情況，做出預算，首先要熟悉需要改造的地方，清單如下。

（1）GDS 系統(tǒng) 4 套（燒堿、乙炔、VCM、PVC 四個裝置區(qū)），GDS 系統(tǒng)廠家平均報價（廠家會根據(jù)點位報出價格，一般都會報的偏高）。

（2）電纜預算。 首先計算儀表點位，確定哪些點位需要重新鋪設電纜， 現(xiàn)場實際測量或者圖紙預估計算電纜米數(shù)。需要注意的是，如果儀表之前是兩線制， 現(xiàn)在就要全部替換成三線制， 如果之前是三線制，可以選擇更換或者利舊，如選擇利舊，機柜間內(nèi)做跨接線，GDS 系統(tǒng)控制柜需放在DCS 機柜間內(nèi)。本次改造使用點對點直拉電纜， 現(xiàn)場區(qū)域聲光報警器使用的電纜為兩線制， 現(xiàn)場聲光報警器使用的電纜型號：ZR-DJVVP 1×2×2.5， 有毒可燃檢測儀使用的電纜型號ZR-DJYVPR 1×3×1.5，電纜應按照10%的余量進行申購。

（3）設計費用、施工費用（施工人員報價）、可燃有毒檢測器的采購費用按照以往的費用做參考，其他輔材費用包括尼龍扎帶、防爆直通穿線盒、膨脹螺栓、聲光報警器、U 型管卡、槽鋼、角鋼、防爆撓性管、鍍鋅焊管、黃綠相間接地線等。

3 采購階段和驗貨

（1）GDS 系統(tǒng)的采購，招標文件中要寫全面，如供貨詳單、安全級別要求、零部件品牌、備用點余量、備件清單、預留OPC 通訊接口、modbus 接口、是否冗余配置等。 關于GDS 系統(tǒng)品牌建議調(diào)研，提前了解性能和價格差異， 建議考慮與DCS 系統(tǒng)統(tǒng)一品牌，這樣以后如需通訊或維護都較方便。需要注意的是， 現(xiàn)在國家對GDS 系統(tǒng)沒有過多的安全要求，但數(shù)據(jù)需要上傳至安全監(jiān)管中心，從長遠來看，建議系統(tǒng)提高采購標準，本次升級要求GDS 系統(tǒng)取得T V認證，所有電源、控制器、網(wǎng)絡全部冗余配置，其安全度級別達到SIL3。

系統(tǒng)訂貨后需把I/O 表、數(shù)據(jù)表、聯(lián)鎖邏輯圖等資料發(fā)給系統(tǒng)工程師，方便廠家出圖，發(fā)貨前應要求廠家組態(tài)全部做好。

（2）可燃有毒檢測器的采購，嚴格按照儀表數(shù)據(jù)表進行采購， 經(jīng)過與廠家溝通及參照平時使用情況來看，品牌之間報警器性能差距很大，質(zhì)保期要有明確要求，可燃檢測器一般24 個月的質(zhì)保期，有毒檢測器的傳感器還是依賴于進口，一般質(zhì)保期18 個月。

（3）電纜、及輔材的采購，電纜要嚴格按照型號購買，聲光報警器的音效強度≥105 dB，防爆要求要滿足，跟蹤物資到貨時間，物資到貨應嚴格按照申報型號來驗收。

4 施工階段

（1）提前通知工藝車間和公司，解除已上傳安監(jiān)局的數(shù)據(jù)，以免發(fā)生誤報警影響正常生產(chǎn)。

（2）GDS 系統(tǒng)安裝， 按照訂貨尺寸需提前制作底座，以方便到貨后直接安裝，節(jié)約施工時間。 GDS系統(tǒng)要求是UPS 供電，系統(tǒng)送電后，應仔細檢查各卡件工作狀態(tài)，按照可燃有毒布置圖，核實內(nèi)部組態(tài)有無錯誤，發(fā)現(xiàn)錯誤及時修訂。

GDS 系統(tǒng)柜送電前檢查：檢查所有接線是否松動，建議接線端子全部緊固一遍，檢查卡件數(shù)據(jù)插頭是否緊固牢靠；檢查系統(tǒng)接地是否正常牢固，分為保護接地（控制柜外殼、電源外殼、卡件外殼接地等接地）和工作接地（儀表屏蔽線）；檢查控制網(wǎng)絡冗余狀態(tài)，卡件指示燈狀態(tài)是否正常。

組態(tài)工程檢查的重點： 上位機畫面儀表點的位置、數(shù)量是否與設計一致，儀表參數(shù)高報、高高報、量程、單位是否一致；位號注釋說明是否描述正確，通常是描述檢測器的位置信息； 檢查聯(lián)鎖邏輯圖是否與設計一致。

（4）電纜鋪設、現(xiàn)場穿線管配置、儀表支架制作、有毒可燃檢測器的安裝，施工過程中注意事項。

電纜中間不允許有接頭； 電纜接線兩頭建議使用壓線端子（線鼻子），減少故障率的發(fā)生；施工過程中需注意電纜屏蔽的問題， 現(xiàn)場側電纜頭的屏蔽要用絕緣膠帶包裹好，屏蔽層接地會干擾信號。防爆區(qū)現(xiàn)場不允許有失爆現(xiàn)象；氯氣、氯乙烯檢測器安裝高度傳感器距地坪0.3～0.6 m，乙炔、庚烷安裝高度傳感器距地坪0.5 m；氫氣安裝高度傳感器距地坪2 m。

（5）施工過程的安全。 由于是改造項目，一般是在運行的生產(chǎn)裝置中施工， 應注意防爆區(qū)的施工安全，施工過程中可能存在動火、登高、吊裝等特種作業(yè)，要嚴格按照審批程序，安全措施做好，監(jiān)護到位再作業(yè)。項目負責人應與工藝和施工人員充分溝通，確保施工過程中的人員和裝置安全。

（6）現(xiàn)場的焊接安全。建議現(xiàn)場能不動焊就不要動焊，本次改造四個裝置區(qū)全部沒有動焊，全部預制好到現(xiàn)場安裝， 這是對施工人員的要求， 如確需動焊，應做好動火分析，為了防止焊機回路電流穿過附近的儀表本體燒壞儀表， 焊機的地線要與焊點盡可能靠近。

5 調(diào)試階段

（1）打點調(diào)試之前，應把現(xiàn)場儀表、柜內(nèi)全部接線檢查并緊固一遍，保證線路通暢，準備打點調(diào)試記錄本，用于調(diào)試登記。

以氯乙烯檢測器標定為例， 標氣為40×10-6，氯乙烯的量程為 0～50×10-6，一級報警 8.96×10-6，二級報警 17.92×10-6。

氯乙烯檢測儀通氣，應顯示為40×10-6，如顯示低于或高于40×10-6應做校驗調(diào)整。

（2）聯(lián)鎖調(diào)試。 GDS 系統(tǒng)聯(lián)鎖主要是輸出現(xiàn)場和中控區(qū)域聲光報警， 調(diào)試過程中需對每個聯(lián)鎖條件單獨調(diào)試。檢測儀自帶的聲光報警達到高報值時，本體儀表發(fā)出聲光報警，當達到高高報警時，除了本體儀表報警外，同時聯(lián)鎖輸出區(qū)域報警、現(xiàn)場工藝交接班室報警和中控室報警。聯(lián)鎖調(diào)試完成后，做好聯(lián)鎖調(diào)試記錄，需工藝人員、儀表人員、系統(tǒng)廠家共同簽字確認。

（3）檢查GDS 系統(tǒng)儀表點歷史趨勢是否正常，操作記錄系統(tǒng)報警記錄是否正常。

（4）有毒可燃檢測器的校驗，如檢測儀廠家不能提供安監(jiān)部門出具的合格證， 需向安監(jiān)部門申報檢測器的校驗，安監(jiān)部門檢驗合格出具合格證，檢測器的校驗周期一般為一年， 為了確保檢測器能穩(wěn)定檢測，建議半年進行自檢一次。

6 培訓階段

（1）儀表人員培訓

調(diào)試期間，聯(lián)系廠家工程師對儀表人員進行培訓，講解GDS 系統(tǒng)架構、硬件組成、軟件組態(tài)建點、聯(lián)鎖組態(tài)、畫面組態(tài)等操作，能掌握基本系統(tǒng)知識，簡單加點組態(tài)。有毒可燃檢測器廠家進行講課，講解標定步驟及對檢測器的日常維護。

（2）工藝操作培訓

廠家工程師對工藝人員操作進行培訓， 當發(fā)生報警查看確認，查看歷史趨勢、操作記錄查詢。

7 資料歸檔

（1）資料匯總

儀表調(diào)試打點記錄、 聯(lián)鎖調(diào)試記錄、 儀表說明書、設計院提供的圖紙等、機柜檢點表需歸檔備查。

（2）系統(tǒng)工程備份

GDS 系統(tǒng)投用以后，要定期對系統(tǒng)工程進行備份，包括：Windows 軟件及驅動、GDS 系統(tǒng)廠家軟件、系統(tǒng)組態(tài)工程及組態(tài)畫面。

8 結語

中國化工行業(yè)的安全管理較為薄弱， 安全生產(chǎn)形勢較為嚴峻。企業(yè)安全生產(chǎn)任重道遠，一起起事故的經(jīng)驗教訓都是用鮮血換來的，GDS 系統(tǒng)的強制投入，開啟了化工安全生產(chǎn)的新篇章。安全是企業(yè)發(fā)展的前提，一個企業(yè)只有先保證安全，才能有更好的發(fā)展，才能走得更遠。