城鎮(zhèn)燃?xì)饪扇細(xì)怏w探測器與事故通風(fēng)設(shè)施設(shè)計探討

廣州燃?xì)饧瘓F有限公司 陳曉明 許 曉

隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)得到快速發(fā)展，與之相關(guān)的不安全事件也愈加頻繁。湖北十堰燃?xì)獗ㄊ鹿室詠?，燃?xì)獍踩艿缴鐣鞣降闹攸c關(guān)注，餐飲等公共場所的燃?xì)獍踩L(fēng)險和重大隱患排查也被列為重點之一。作為安全生產(chǎn)技術(shù)的重要提升手段，可燃?xì)怏w探測器和事故通風(fēng)系統(tǒng)在城鎮(zhèn)燃?xì)庵械玫綇V泛應(yīng)用。本文將著重探討這兩類儀器在城鎮(zhèn)管道天然氣場景中的選型應(yīng)用、設(shè)計要點以及安全管理要求，以提升天然氣使用的安全性。

1 可燃?xì)怏w探測器

可燃?xì)怏w探測器是重要的燃?xì)獍踩O(shè)備?？扇?xì)怏w探測器的工作原理是通過氣體傳感器探測周圍環(huán)境中燃?xì)?主要是甲烷)的濃度，當(dāng)測出的濃度值超過設(shè)定值時，探測器會發(fā)出聲光報警信號，同時連鎖啟動事故通風(fēng)設(shè)施。目前，可燃?xì)怏w探測器檢測目標(biāo)是環(huán)境中甲烷的濃度，一般設(shè)置為二級報警，低限報警設(shè)定值為燃?xì)獗ㄏ孪逎舛萀EL 的5%～25%，自動連鎖啟動聲光報警及事故通風(fēng)設(shè)施；高限報警設(shè)定值為燃?xì)獗ㄏ孪轑EL 的50%，啟動二級報警，切斷管道進口處電磁閥，進而停止燃?xì)夤?yīng)以防止進一步泄漏。

1.1 可燃?xì)怏w探測器工作原理

可燃?xì)怏w探測器主要組成部分包括傳感器、控制電路、顯示器、聲光報警單元和供電模塊。探測器中最核心的元器件為傳感器，主要作用是檢測擴散在空氣中的可燃?xì)怏w濃度。傳感器的精度、準(zhǔn)確度、可重復(fù)性將直接影響整個探測器的探測靈敏度、精準(zhǔn)度與使用壽命。傳感器根據(jù)工作原理的不同，分為催化燃燒式、半導(dǎo)體式、紅外式等。

目前國內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè)常用的可燃?xì)怏w探測器反應(yīng)原理及性能對比見表1[1]。

表1 常用可燃?xì)怏w探測器反應(yīng)原理及性能對比[1]

1.2 可燃?xì)怏w探測器選型

如何對傳感器進行合理選型是整個可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)設(shè)計的核心。根據(jù)表1 的分類對比，通常按以下原則進行選型：只需一級報警，對泄漏量無定量檢測要求的場合(如居民家庭)，從經(jīng)濟性考慮建議采用半導(dǎo)體式可燃?xì)怏w探測器；需要二級報警，對泄漏量有定量檢測要求的場合，建議采用催化燃燒式可燃?xì)怏w探測器；對于精密性要求較高的場合，建議采用紅外式可燃?xì)怏w探測器。

以下介紹兩種特殊類型用戶的可燃?xì)怏w探測器選型原則。

(1)非居民戶餐飲廚房可燃?xì)怏w探測器選型。近年來，全國各地燃?xì)獠话踩鹿暑l發(fā)，其中非居民戶餐飲(工、商業(yè)餐飲)等公共場所的安全引起了政府部門以及社會各方的重視。為了做好餐飲企業(yè)燃?xì)獍踩?xì)化管理，廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳印發(fā)了《廣東省餐飲場所可燃?xì)怏w報警裝置安裝使用工作指引(試行)》(粵城建函〔2022〕287 號)。該文件中將餐飲場所分為兩大類，分別為小型餐飲廚房和非小型餐飲廚房，并規(guī)定不同的類型的餐飲行業(yè)需采用不同類型的探測器，其中關(guān)于兩種天然氣餐飲用戶探測器的具體選型要求見表2。

表2 餐飲廚房可燃?xì)怏w探測器分類和選型

隨后廣州市燃?xì)馐聞?wù)中心出臺的《廣州市管道天然氣餐飲場所可燃?xì)怏w報警裝置安裝、使用和維護指引(試行)》中，根據(jù)非小型餐飲場所的面積大小在廣東省工作指引基礎(chǔ)上做了進一步的細(xì)分，對可燃?xì)怏w探測器的選型做了進一步明確規(guī)定：當(dāng)餐飲場所面積＜80 m2時，可安裝獨立燃?xì)鈭缶b置和集中燃?xì)鈭缶b置；當(dāng)餐飲場所面積≥80 m2時，只可安裝集中燃?xì)鈭缶b置。兩份指引文件依據(jù)熱負(fù)荷和場所面積大小對餐飲用戶進行分類管理，大大降低了小型餐飲用戶投入，也為全面推進餐飲燃?xì)馐褂脝挝话惭b可燃?xì)怏w探測器，保障用戶用氣安全提供了強有力的支撐。

(2)特殊商業(yè)戶可燃?xì)怏w探測器選型參考。對非居民非餐飲非工業(yè)的特殊商業(yè)用戶，如發(fā)廊這一類用戶(尤其是小型發(fā)廊)，使用的燃具主要為家用燃?xì)鉄崴髑覍r格敏感程度高。可燃?xì)怏w探測器的購買以及每年的探測器檢定費用單位支出，會對該類價格敏感型的這種特殊商業(yè)戶造成安裝意愿低且抵觸情緒大的影響。為此，在保障安全的底線之上，需對這一類用戶進行分類管理。

第一種情況是燃?xì)鉄崴髑覠崴鞒隹诙酥岸荚谧匀煌L(fēng)良好的開放式環(huán)境中(如陽臺、戶外等非密閉環(huán)境)的用戶。這類用戶不需要安裝可燃?xì)怏w探測器。燃?xì)庥脩艏友b探測器的初衷是避免密閉空間內(nèi)燃?xì)饧酆罂赡馨l(fā)生爆燃，而這種情況下可能發(fā)生燃?xì)庑孤┑牟课欢荚谧匀煌L(fēng)良好的開放式環(huán)境下，燃?xì)庑孤┖箅S風(fēng)逸散，發(fā)生燃?xì)饩奂目赡苄詷O低，且燃?xì)庵械募映魟┮材軒陀脩舭l(fā)現(xiàn)險情，避免不安全事件的發(fā)生。

第二種情況是燃?xì)鉄崴靼惭b在在室內(nèi)密閉空間。這類用戶安裝可燃?xì)怏w探測器的原則可參照表1。其中對于單個燃燒器額定熱負(fù)荷超過46 kW的熱水器或額定熱負(fù)荷總量超過139 kW 的發(fā)廊用戶，人流量大且熱水供應(yīng)要求高，從價格敏感度和用氣需求量來說，安裝報警裝置具備一定的可操作性和必要性。

1.3 規(guī)范集氣罩設(shè)計安裝標(biāo)準(zhǔn)

按照CJJ/T 146－2011《城鎮(zhèn)燃?xì)鈭缶刂葡到y(tǒng)技術(shù)規(guī)程》3.3.3 的要求，當(dāng)氣源為相對密度＜1 的燃?xì)馇裔尫旁淳囗斉锎怪本嚯x超過4 m 時，應(yīng)設(shè)置集氣罩或者分層設(shè)置探測器。集氣罩的作用是將泄漏的燃?xì)饩奂谔綔y器周圍以達(dá)到快速檢測燃?xì)庑孤┑哪康?，縮短報警時間，盡早排除泄漏險情，避免大量燃?xì)庑孤乐共话踩鹿蕯U大化。上述規(guī)范對安裝距離、集氣罩的面積和裙邊高度都做了規(guī)定，但是實際操作仍存在不同方案，具體情況如圖1所示。

圖1 擴散模型設(shè)置分類

設(shè)計方案1 是分層設(shè)計和布置可燃?xì)怏w探測器，該方案中設(shè)備購買和日常維保費用高，投資造價高；設(shè)計方案2～4 是通過加裝集氣罩以降低相關(guān)費用，與方案1 的主要區(qū)別是探測器的安裝位置。從集氣罩的作用來看，方案2～4 具有一定的可行性。但就探測器后期年檢及使用壽命而言，方案3和方案4 的軟管將探測器上的指示燈遮蓋，對后期年檢造成不便。此外，安裝軟管可能造成廚房煙氣或其他燃燒廢氣、毒氣等聚集在探測器周圍，高濃度的有害煙氣容易造成傳感器失效，進而降低設(shè)備的靈敏性，縮短使用壽命。

因此，對于層高超過4 m 的用戶，在條件允許情況下，建議優(yōu)先實施設(shè)計方案1。在節(jié)約成本的考慮下，建議實施設(shè)計方案2。

2 事故通風(fēng)設(shè)施設(shè)計

當(dāng)環(huán)境中可能有大量有毒氣體或有燃燒、爆炸危險的氣體、粉塵或氣溶膠物質(zhì)產(chǎn)生時，為了避免對工作人員造成傷害和防止事故進一步擴大，必須設(shè)有事故通風(fēng)系統(tǒng)。隨著燃?xì)獍踩蟮纳?，事故通風(fēng)系統(tǒng)也逐漸被人所熟知。為此，根據(jù)燃?xì)庀嚓P(guān)規(guī)范要求，對事故通風(fēng)系統(tǒng)進行梳理，具體設(shè)計要求見表3。

表3 事故通風(fēng)設(shè)施設(shè)計要求

以上規(guī)范主要對事故通風(fēng)設(shè)施的設(shè)計做出了明確要求，而作為安全措施之一，規(guī)范要求天然氣管道敷設(shè)在地下室、半地下室或通風(fēng)不良場所時，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測器系統(tǒng)和事故通風(fēng)設(shè)施，且燃?xì)馐鹿释L(fēng)系統(tǒng)必須為防爆設(shè)施，即事故通風(fēng)設(shè)施的驗收成了重中之重。為進一步做好事故通風(fēng)設(shè)施管理，結(jié)合表3 中提及的4 個規(guī)范和GB 50243－2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，建議現(xiàn)場核驗系統(tǒng)以下信息：一是風(fēng)機是否有防爆標(biāo)志；二是現(xiàn)場測試風(fēng)機是否與報警器聯(lián)動；三是排風(fēng)量是否按照設(shè)計圖紙要求設(shè)置；四是風(fēng)機傳動裝置的外露部位以及直通大氣的進出口是否裝設(shè)防護罩(網(wǎng))或采取其他安全設(shè)施；五是確保燃?xì)夤艿篮碗娎|線管沒有穿過風(fēng)管和沿風(fēng)管外壁敷設(shè)；六是風(fēng)管的百葉口是否高于燃?xì)夤艿?。上述均合格后方可進行下一驗收環(huán)節(jié)。

3 結(jié)語

本文結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范條文及法律法規(guī)針對城鎮(zhèn)燃?xì)饪扇細(xì)怏w探測器和事故通風(fēng)設(shè)施在不同應(yīng)用場合的選型、設(shè)計及安裝提出了具體的建議措施及結(jié)論，目前某市已在實際工作中按此措施執(zhí)行，規(guī)范了燃?xì)庑孤﹫缶到y(tǒng)的應(yīng)用管理并取得了積極成效。

可燃?xì)怏w探測器和事故通風(fēng)設(shè)施，作為燃?xì)獍踩Ｕ涎b置之一，必須從源頭抓起，從設(shè)計、驗收、日常管理中不斷提高燃?xì)獍踩?，做好本質(zhì)安全管理，推動城市燃?xì)飧哔|(zhì)量安全發(fā)展。