可燃氣體報警器就是氣體泄露檢測報警儀器,是區域安全監視器中的一種預防性報警器。當工業環境中可燃泄露時,可燃氣體檢測報警器用于檢測環境空氣中的可燃氣體的含量,當空氣中的可燃氣體濃度達到報警濃度時,報警器及時報警,警示區域管理人員或操作人員查找并排除故障,并啟用區域排風、關斷等措施,避免事故的發生。廣泛應用石油化工業,是保證裝置的安全運行措施之一。
可燃氣體報警的規格型號眾多,性能參差不齊,可燃氣體漏泄現場的情況多變。因此可燃氣體報警器的設計工作尤為重要,本文主要討論石油化工企業中可燃氣體報警器的設計注意事項。
一、可燃氣體報警器的選型
可燃氣體報警器的檢測器主要有半導體氣敏元件和催化燃燒式及紅外線吸收式。
半導體氣敏元件對可燃氣體反應比較靈敏,但定量精度低,受濕度影響大,而且有睡眠現象,只能用于檢測有無氣體泄漏的場合,一般工業設計中不選擇采用半導體氣敏元件的可燃氣報警器,而其多用于民用場合。
催化燃燒式定量精度高,重復性好,適合檢測各種可燃氣體的濃度。但是在有些場合由于環境氣體中含有使催化劑中毒的氣體而使檢測器失效。當使用場所空氣中含有少量能使催化燃燒型檢測元件中毒的硫、磷、砷、鹵素化合物等介質時,應選用抗毒性催化燃燒型檢測器。催化燃燒式報警器的設計壽命較短,一般只有2-3年的合理使用周期。選用催化燃燒式報警器時,后期的維護更換量大,應充分考慮后期更新成本。在缺氧的環境不能選用催化燃燒式報警器。
紅外線吸收式是利用紅外線光源的吸收原理來檢測現場環境的可燃氣體,其精確度高,無中毒問題,維護工作小,應有范圍廣。紅外吸收式的使用壽命長,一般大于4年,但價格較高。
二、報警器的安裝場所和釋放源。
根據GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》的規定,在以下場所應安裝可燃氣體檢測器:
原油中轉站以上的油泵房、計量間、含油污水泵房、閥組間、脫水器操作間;
輸送天然氣的壓縮機房、計量間、閥組間和收發球間;
輕烴系統的壓縮機房、計量間、閥組間、收發球間、儲罐區和裝卸設施;
凝析油和汽油的泵間、計量間、閥組間、儲罐區和裝卸設施;
液化石油氣泵房、灌瓶(充裝)間、計量間、氣瓶庫和儲罐區;
在上述場合可能泄漏可燃氣體的主要有以下釋放源:
氣體壓縮機和液體泵的動密封;
液體采樣口和氣體采樣口;
液體排液(水)口和放空口;
設備和管道的法蘭和閥門組。
三、報警器的檢測點選擇
可燃氣體檢(探)測器的檢(探)測點,應根據氣體的理化性質、釋放源的特性、生產場地布置、地理條件、環境氣候、操作巡檢路線等條件,選擇氣體易于積累和便于采樣檢測之處布置。
可燃氣體釋放源處于露天或半露天布置的設備區內,當檢測點位于釋放源的最小頻率風向的上風側時,可燃氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于15m;當檢測點位于釋放源的最小頻率風向的下風側時,可燃氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于5m。
可燃氣體釋放源處于封閉或半封閉廠房內,每隔15m可設一臺檢測器,且檢測器距任一釋放源不宜大于7.5m。
可燃氣體報警器現場安裝高度根據探測的氣體密度確定,檢測比空氣輕的可燃氣體檢測儀,其安裝高度宜高出釋放源0.5-2m。檢測比空氣中的可燃氣體或有毒氣體的檢測器,器安裝高度應距地坪0.3-0.6m。比空氣輕的可燃氣體釋放源處于封閉或局部通風不良的半敞開廠房內,除應在釋放源上方設置檢(探)測器外,還應在廠房內最高點氣體易于積聚處設置可燃氣體檢(探)測器。
檢測器宜安裝在無沖擊、無振動、無強電磁場干擾的場所,且周圍留有不小于0.3m的凈空。
不在檢測器有效覆蓋面積內的下列場所,宜設檢測器:
使用或產生液化烴和/或有毒氣體的工藝裝置、儲運設施等可能積聚可燃氣體、有毒氣體的地坑及排污溝最低處的地面上。
易于積聚甲類氣體、有毒氣體的“死角”。
控制室、機柜間、變配電所的空調引風口、電纜溝和電纜橋架進入建筑物房間的開洞處等可燃氣體和有毒氣體有可能進入建筑物的地方。
四、系統的技術性能
可燃氣探測器的基本性能應滿足以下要求:
檢(探)測器的輸出宜選用數字信號、觸點信號、4-20毫安信號和毫伏信號;
檢測范圍:0-100%可燃氣體爆炸下限(LEL);
檢測誤差:爆炸下限的±10%以內;
報警設定值:一級報警小于或等于25%LEL,二級報警小于或等于50%LEL;
報警誤差:設定值偏差在±25%以內;
可燃氣體報警器控制盤的主機應滿足以下要求:
能為可燃氣體或有毒氣體檢測器及所連接的其他部件供電。
能直接或間接地接收可燃氣體和/或有毒氣體檢測器及其他報警觸發部件的報警信號,發出聲光報警信號,并予以保持。聲報警信號應能手動消除,再次有報警信號輸入時仍能發出報警。
應具有為消防設備或聯鎖保護用的開關量輸出功能。
多點式指示報警器或報警器應具有相對獨立、互不影響的報警功能,并能區分和識別報警場所位號。
指示報警器或報警器發出報警后,即使環境內氣體濃度發生變化,仍應繼續報警,只有經確認并采取措施后,才停上報警。
在下列情況下,指示報警器應能發出與可燃氣體或有毒氣體濃度報警信號有明顯區別的聲、光故障報警信號:
a 指示報警器與檢測器之間連線斷路;
b 檢測器內部元件失效;
c 指示報警器電源欠壓。
五、 防爆和電源要求:
可燃氣體報警器的檢測器一般安裝在危險區和惡劣環境中,應具有防爆和防護性能,其性能應滿足以下要求:
防爆性能應符合現行《爆炸性氣體環境用電器設備》GB3836標準的要求。按使用場所爆炸危險區域的劃分選擇檢測器的防爆類型。
按使用場所的環境溫度選擇檢測器和控制器的溫度適應范圍 。 按使用場所被測氣體的類別、級別、組別選擇檢測器的防爆等級組別。
有腐蝕性的介質時,要求檢測器與被測氣體接觸部分作防腐處理。檢測器不能安裝在含硫和堿性蒸汽等強腐蝕環境中。
可燃氣體報警器安裝環境比較惡劣,需要防水防塵,其外殼防護等級一般不低于IP54。
可燃氣體報警器為安全監控儀表,其電源應滿足以下要求:
一般的可燃氣體報警系統,可使用普通儀表電源供電。
但與自動保護系統相連的可燃氣體檢測應采用不間斷電源(UPS)供電,UPS電源滿足應能保證至少30min的供電要求。
六、 結束語
可燃氣體報警器存在零點和量程漂移,性能穩定性差,并且安裝現場條件差,易損壞。因此按照標準和規范要求設計后,在設計說明中應明確其維護和標定要求,才能保證可燃氣體報警器正常工作。