马永军
大连计量检验检测研究院有限公司 辽宁 大连 116023
摘要:石油、石油化工、化工装置会产生各种可燃 气体环境。这些气体一旦泄漏(积聚/扩散)很容 易导致燃烧和爆炸的发生,对人和装置造成危 险。为了避免可怕事故的发生,需要对泄漏(积聚 /扩散)的可燃气体或有毒气体的浓度进行检测、 报警,甚至由报警接点带动连锁装置自动开启风 机,排除险情。
1检测点的确定
1.1工艺装置
(1)可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂 房内,每隔15 m可设l台检测器,且检测器距任 一释放源不宜>7.5 m。
(2)检测器应安装在危险源的下风处,以便 能够检测到可燃气体,根据危险气体的密度安装 在离地面高300 mm处(危险气体比空气重)或 高处具体的高度(室内为顶棚集气处)(危险气体 比空气轻)。
1.2储运设施 (1)在储罐的防火堤内,应设检测器,且储 罐的排水口、采样口或底(侧)部接管法兰、阀门等与检测器的距离不应>15 m。(在液化烃储罐 组防火堤内,每隔30 m宜设l台检测器。) (2)液态烃甲B类液体装卸设施应在地面上距离不应大于15 m; (3)控制室电缆沟进口处,可能形成可燃气 体积聚时,应设可燃气体报警器探头。
2可燃气体检测报警器系统选型
检测器、指示报警器或报警器的技术性能, 应符合现行《作业环境气体检测报警仪通用技术 要求))GBl2358的有关规定。 2.1检测器的选型
(1)检测器的防爆等级应符合危险区的防 爆等级。根据被检测的可燃性气体的类别、级别、 组别选择检测器的防爆等级、组别(类别、级别、 组别不应低于使用场所被检测气体的类别、级 别、组别);
(2)可燃气检测器一般选用催化燃烧型(宜 选用隔爆型),也可选用其他类型的检测器。可燃气体报警器系统设计,化学型检测器和半导体型检测器,可选用隔爆型 或本质安全防爆型对电动吸人式采样器应选用 隔爆结构)。由于有催化剂促进燃烧反应,就有催 化剂中毒问题,不要在含硫和卤化物的环境中使 用,或选用抗毒化的报警器。氢气的检测宜选用 电化学式或半导体型检测器;
(3)按使用场所的环境温度选择检测器和 控制器的温度适应范围。选择使用电化学式时, 应注意环境温度过高过低都会引起电解质的物 理变化,从而影响测量结果,需采取补救措施或 改变检测方式。
(4)根据检测点的数量选择单路或多路检 测报警器。
(5)根据现场工况,宜选用非接触式(磁棒 式或遥控式),无需开盖即可进行现场调校。
(6)检测器有零漂和寿命问题,应该经常校 验和维护,并保持扩散口的畅通。
(7)根据使用场所的不同,检测器的采样方 式分为扩散式检测器、单点或多点吸人式检测 器、气动吸人式采样系统等。一般采用扩散式检 测器:因少量泄漏有可能引起严重后果的场所, 由于受安装条件和环境条件的限制(难于使用扩 散式检测器的场所),I级(极度危害)有毒气体 释放源,有毒气体释放源较集中的地点,宜采用 单点或多点吸人式检测器。采用吸人式有毒气体 检测器检测可燃性有毒气体时,宜选用气动吸入 式采样系统。
2.2指示报警或报警器的选用
工艺有特殊需要或在正常运行时人员不得 进入的危险场所,应对可燃气体和/或有毒气体 释放源进行连续检测、指示、报警,并对报警进行 记录或打印。系统构可分别由检测器和报警器组 成或由检测器和指示报警器组成可燃气体或有 毒气体检测报警仪,也可以是专用的数据采集系 统与检测器组成的检测报警系统。
(1)指示报警器或报警器应分别具有以下 基本功能。
①声报警信号应能手动消除,再次有报警 信号输入时仍能发出报警。
②检测可燃气体的测量范围:0—100%可燃 气体爆炸下限(LEL)。
③检测误差:小于±10%。
④可燃气体报警设定值——一级报警不大 于25%LEL,二级报警不大于50%LEL;
⑤报警误差:设定值偏差在4-25%以内。
⑥响应时间:可燃气体——扩散式小于30 s,吸入式小于20 s;扩散式小于60 s,吸入式小 于30 s。
⑦电源电压发生气±10%变化时,指示报警 精度不得降低。 ⑧指示报警器(报警控制器)应具有为消防 设备或联锁保护用的开关量输出功能。
⑨多点式指示报警器或报警器应具有相对 独立、互不影响的报警功能,并能区分和识别报 警场所位号。
⑩指示报警器或报警器发出报警后,即使 环境内气体浓度发生变化,仍应继续报警,只有 经确认并采取措施后,才停止报警。
(2)目前国产壁挂式报警控器有l,2,4,8,16 路,因此在16个检测点以内可选用壁挂式。16点 以上宜采用柜式仪表盘安装,也可按用户要求来 选型。
(3)报警系统宜独立于过程控制系统。若不 设置独立的气体检测报警系统,检测信号引入 DCS系统,则应设置可燃气体报警器专有的信 号卡件,不与其他信号混合使用卡件。
(4)报警控制器一般为一级报警。当工艺需 要采取联动控制时,应采用一级报警和二级报警。二级报警的无源常开接点联动控制风机等运 行。
3检测报警仪表的安装
3.1检测器的安装
(1)检测器的安装位置应综合空气流动的 速度和方向、与潜在泄漏源的相对位置、通风条 件而确定,并便于维护和标定,要把检测仪表装 在肯能发生泄漏点的下风处。
(2)检测器要安装在可能发生泄漏处的附近,尽可能选择无震动、无阳光直射的地方,传感器朝下垂直安装。
(3)在易受电磁干扰的地区,宜使用铠装电 缆或电缆加金属护管。
(4)应避免溅水、溅油和机械损伤等外部的 不良影响。
(5)当检测工作需要采取完全防护措施时, 检测区内应最少安装2台检测仪表。
(6)检测器的安装和接线应按制造厂规定 的要求进行,并应符合防爆仪表安装接线的规 定。
(7)检测器安装高度应根据可燃气体的密 度而定。当气体密度大于O.97 kg/m3(标准状态 下)时,即为比空气重;当气体密度小于或等于 O.97 kg/m3(标准状态下)时,即认为比空气轻。 检测器的安装位置应根据所检测可燃气体的密 度大小来确定。国内目前现行的多个标准对检测 器的安装位置要求并不统一。 检测器安装位置,屋顶排气口下面500—800mm, 比空气轻, 距屋顶0.5—1.o m为宜 。GB50093—2002 应安装在泄漏域的上方位置。 SH3063—1999 宜高出释放源0.5—2 m HG/T20507—2000应安装在距地面300—500 mm处。SY6503—2000 应距地坪O.3—0.6m 。比空气重 GB50093-2002应安装在距地面200 mm处。 SH3063—1999 应距地坪O.3—0.6 m 通过表l的对比,笔者认为安装高度的选择 如下:比空气重的应安装在距地面300—500 mm 处,即有利于安装和维护,又在一定程度上避免 了地面溅水和油尘的附着。比空气轻的,应安装 在泄漏域的上方位置,宜距屋顶500—800 mm 处。也可根据具体项目选择执行相应的标准规定。
3.2报警控制器的安装
(1)当工艺装置或储运设施有中心控制室 时,指示报警器或报警器应安装在中心控制室内。
(2)当工艺装置或储运设施设有中心控制 室以外的其他控制室或操作室时,其操作管辖区 内设置的可燃气体指示报警器或报警器,宜安装在该控制室或操作室内;需要时,其报警信号再 转送至中心控制室。
(3)柜式仪表盘安装位置可根据用户、项目、 要求放置在控制室机柜间或操作室。壁挂式控制器可安装在操作台的侧面墙壁上,其底距地高度 宜为1.3~1.5 m,靠近门轴的侧面距离不应小于 0.5 m,正面操作距离不应小于1.2 m。
(4)一般报警用的报警系统,可使用普通仪表电源供电。
(5)与自动保护系统相连的可燃气体或有 毒气体的检测;人员常去场所的可能泄漏I极 (极度危害)和Ⅱ级(高度危害)有毒气体的检测, 应采用不问断电源(UPS)供电。
4结束语
本篇的浅谈固定式可燃气体报警器安装的若干问题,结合 了有限的实践经验、文献做出的整理和总结,希 望能够为同行提供一些帮助。
参考文献
1、SH 3063—1999,石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范.
2、SY 6503—2000,可燃气体检测报警使用规范.
3、HG/T 20507—2000,自动化仪表选型设计规定.
4、GB 50093—2002,自动化仪表工程施工及验收规范