中石化中原石油工程设计有限公司 河南濮阳 457001
摘要：油田集输气站生产过程中可能出现可燃气体泄漏，通过建立安全消防数据平台，可全面提高集输气站可燃气体泄漏检测能力，降低因可燃气体泄漏造成的安全事故，解决了集输气站可燃气体报警系统存在的安全隐患，降低了安全事故发生的几率，减少环境污染事件发生。
关键词：可燃气体；有毒气体；泄漏检测；消防数据平台
1安全消防数据系统概述
安全消防数据系统是以安全消防数据平台为基础的数据中心，为安全消防管理提供统一的平台，实现安全系统内信息资源的开放与共享，通过整合信息资源，建立平台，实时汇总所有报警信息并远传，厂区站各级部门均能及时接收报警信息，提高效应效率，主要由可燃气体报警系统、安全消防数据平台、安全消防数据操作站、安全消防数据APP等部分组成。
在厂部增加一台安全消防数据专业服务器，配套安全消防数据平台软件和数据库，用于存储数据；在监控岗安装操作站，并配套客户端软件，用于日常监控；在各集输气站场安装安全消防数据采集专用RTU，用RTU采集站内可燃气体报警系统和火灾报警系统的数据，由RTU上传到安全消防数据专用服务器；同时配套适用手机APP，可通过手机APP实时查看权限范围内的安全消防数据，但现场报警时同时通过手机APP进行报警。
2 气体探测报警系统
可燃气体探测报警系统由可燃气体报警控制器、可燃气体探测器组成，能够在保护区域内泄漏可燃气体的浓度低于爆炸下限的条件下提前报警，从而实现避免由于可燃气体泄漏引发的火灾和爆炸事故的发生。
2.1气体探测器设置原则
可燃气体检（探）测器的检（探）测点，应根据气体的理化性质、释放源的特性、生产场地布置、地理条件、环境气候、操作巡检线路等条件，并选择气体容易积累和便于采样检测之处布置。
（1）释放源
可燃气体的主要释放源包含以下部分：天然气压缩机的密封处、天然气采样口、凝析油罐区排液（水）口、设备和管道的法兰和阀门组。
（2）布置要求
1）现场为露天布置的设备区域，可燃气体探测器与释放源的距离要求如下：
① 设备区域的可燃气体探测器安装在释放源全年最小频率风向的上风侧时，距释放源的距离不超过15m；
② 设备区域的可燃气体探测器安装在释放源全年最小频率风向的下风侧时，距释放源的距离不超过5m。
2）现场为封闭或者局部通风不良的设备区域，可燃气体探测器与释放源的距离要求如下：
① 设备区域的可燃气体探测器每隔15m 可安装一台检（探）测器，且检（探）测器距其所覆盖范围内的任一释放源不宜大于7.5m；
② 比空气轻的可燃气体或有毒气体释放源处于封闭或局部通风不良的半敞开厂房内，除应在释放源上方设置检（探）测器外，还应在厂房内最高点气体易于积聚处设置可燃气体检（探）测器。
3）现场为其他扩散与聚集的的设备区域，可燃气体探测器与释放源的距离要求如下：
① 明火加热炉附近的可燃气体探测器安装在距加热炉5m处的释放源附近。当明火加热炉与可燃气体释放源之间设有不燃烧材料实体墙时，实体墙靠近释放源的一侧应设检（探）测器；
② 设在爆炸危险区域2区范围内的在线分析仪表间，应设可燃气体检（探）测器；
2.2 仪表选型
（1）可燃气体探测器
选用隔爆型红外点式可燃气体探测器对天然气泄漏情况进行检测，可燃气体探测器自带LCD屏就地显示可燃气体浓度，自带声光报警器，信号远传至值班室可燃气体报警控制器。
（2）报警控制器（主机）
可燃气体报警控制器和有毒气控制器独立设置，控制器应具有中文液晶显示屏，可显示现场检测浓度、通道信息等信息，可进行高、低限报警和故障报警，高低限设定值可调，报警方式为声光报警，输出1路RS-485（MODBUS-RTU协议）信号，与可燃气体探测器的接线方式为4~20mA 24VDC 3线制，电源电压为220V AC，内置直流后备电源，壁挂式安装。
3安全消防数据平台
安全消防数据平台是以SCADA系统为基础框架开发的数据采集监控系统，主要包括数据采集、数据显示、报警预警、设备管理、报表、Web发布等功能。
3.1主要功能
（1）数据采集
在站内，消防专用RTU系统采集不同厂家的可燃气体报警器的信号，并通过产销厂专网通过MODBUS协议传送到服务器，数据保存到实时数据库中。
（2）数据显示
数据显示包括实时数据显示、历史数据查询、曲线显示。数据显示采用报表形式和站平面显示形式，若是开关量数据，在平面中通过颜色进行区分，若是模拟数据，按可燃气体检测LEL数值进行显示。历史数据可以通过列表形式进行查询，数据超过警戒值采用不同的颜色报警，能够提供高限、低限两种报警。也可以通过曲线方式进行显示。每幅曲线图一般包含5条曲线，即：高高限、高限、监测点、低限、低低限，用户通过曲线可以直观观察到可燃气体监视值得情况。
（3）报警预警
系统从站内的RTU中读取数据，包括可燃气体报警、可燃气体检测值、设备状态等信息，根据技术人员设定的安全范围，判断是否有异常状况出现，并提供报警灯功能。
3.2系统要求
（1）基本要求
安全消防数据平台完成的主要功能如下（不限于此）：
1）监视各站RTU设备的运行状态；
2）站内可燃气体探头的平面布置显示及数据显示；
3）报警显示、报警管理以及事件的查询、打印；
4）实时、历史数据的采集、归档、管理以及趋势图显示；
5）报表的生成和打印；
6）系统的故障诊断和远程维护；
7）网络和通信通道的监视及管理；
8）在线测试和维护；
9）数据共享和数据集成。
（2）数据采集要求
1）数据采集方面，可以同时支持与多个厂家多种型号PLC/RTU的通讯，具有很强的兼容 性，以方便项目硬件设备选型和以后硬件系统升级改造。
2）支持OPC（DA、AE、UA）、Modbus、BacNet、Lonworks、IEC101、IEC104、DNP等标准协议，其中DA无需配置DCOM，支持采集第三方系统数据，支持存储采集数据到任何ODBC、OLEDB关系库中，支持Java、C++、C#接口，支持JS开发轻量级驱动。
3）必须支持在线监视和故障诊断。当某个数据点或者站点发生数据传输故障时，能够产生报警，通知相应人员进行处理。
4）具有独立的实时库，支持独立创建变量、在线编辑变量、在线实时监视变量的功能。
5）采集程序支持设备远程启停，方便项目的调试和维护。
6）支持驱动根据通讯协议定制开发。
4 结论
通过建立安全消防数据平台为基础的数据中心，为安全消防管理提供统一的平台，实现安全系统内信息资源的开放与共享，提高了报警响应效率，全面提高集输气站可燃气体泄漏检测的可靠性和准确性，降低因可燃气体泄漏造成的安全事故的几率，实现可燃气体报警的数据远传，建立安全消防数据平台，全面消除现有的可燃气体报警系统存在的安全隐患，保障集输气站天然气生产集输系统的安全平稳高效运行。
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