可燃和有毒氣體檢測報警系統的設計及應用

賀 欣

（湖南百利工程科技股份有限公司，湖南岳陽 414007）

石油化工是我國的基礎產業，在生產過程中會不可避免產生各種易燃以及有毒氣體。這些氣體一旦泄漏在工作環境內，可能會引發非常大的災害，火災、爆炸、中毒等惡性事故都有可能出現。為了防止這種情況出現，影響工作人員以及周圍居民的正常生活，為此在工作環境內安裝氣體檢測裝置，通過這個裝置能夠檢測生產區域內可燃氣體以及有毒氣體，防止石油化工生產過程中出現氣體泄漏，威脅工作人員的生命安全。

1 可燃/有毒氣體檢測器概述

檢測器選擇需要按照一定的原則設計、匹配，本著適用的原則選擇儀表類型，同時還需要根據檢測器的產品性能合理的搭配。實際工作中，石油化工生產會根據內容不同而產生出不同的氣體，氣體檢測報警系統針對可燃和有毒氣體有著獨特的工作原理，主要是按氣體的理化性質以及工作環境設計，使得報警系統可以檢測生產區域內可燃和有毒氣體的泄漏情況。為了能夠提升工作效果，保證報警性能，石油化工生產期間，當危險氣體出現之后，需要根據實際工作環境，選擇與之相適應的測量原理的檢測器，從而能夠快速檢測并發出報警信號。另外，可燃氣體檢測器需要具備穩定安全、可靠的特點。從經濟角度考慮性能，需要達到安全要求，同時性價比應該合理。可燃氣體檢測器引入工作前，需要由國家檢驗單位，對其計量以及防爆性能進行安全認證，只有器材達到規定要求之后才能引入。檢測器中的敏感元件是檢測可燃氣體或是有毒氣體的主要元件，但是存在形式并不單一，定電位電解或是電氣方式都可作為可燃氣體檢測器生產技術，設計可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統方案期間，需要了解裝置安置的工作區域環境，合理地進行系統結構設計。

2 系統結構設計

可燃氣體和有毒氣體的檢測結構非常重要，主要采用二次儀表檢測模式。除此之外，控制室也需要設立獨立的可燃和有毒氣體操作盤，設置系統結構時，需要注重二次儀表內部元件的選擇。需要保證各個元件的安全質量，如果其中的某個元件質量不合格，很可能會影響到檢測結果。儀表通常是由單通道采集模塊或是單通道采集電路的結構，當然多通道采集同樣可以。但是隨著技術的發展，檢測系統應該提升檢測運行的便捷性，檢測器材體積越小，越能提升工作的便捷性，但是應保證檢測裝置精準識別石油化工生產區域內可燃或有毒氣體的檢測精度。在實際應用中，系統在使用過程中可能出現故障，針對這種問題可以將二次儀表開關報警信號通訊到DCS 系統，這樣便能分享數據，便于后臺人員監控生產環境內可燃和有毒氣體的報警情況，保障工作人員的生命安全。

目前，我國大部分檢測的裝置多采用報警檢測系統，該系統配置的元件主要為I/O 卡件以及控制器等，采用這種方式設置系統具有較好的應用效果。根據GB/T50493文件要求，“可燃及有毒氣體檢測報警系統應獨立于其他系統獨立設置”，以往直接進DCS 的方式與單獨設置可燃和有毒氣體檢測報警系統相比缺點較多，比如當裝置停產檢修等情況下，過程控制系統可以停車，但可燃及有毒氣體檢測報警系統不能停止檢測；另外直接進DCS 的方式響應速度較為遲緩，一旦生產及儲運區域內可燃氣體以及有毒氣體泄漏，不能在第一時間發出預警，從而使工作存在極大的安全隱患導致設備運行的可靠性不足，難以保障工作人員的人身安全。為此在當下設計可燃及有毒氣體檢測報警系統時，采用獨立的GDS 系統成為眾多企業的首選。

3 監測系統配置

針對可燃和有毒氣體報警點數較多的情況，一般采用獨立的GDS 系統，既達到功能集成的作用又可以更加有效的監控有毒氣體及可燃氣體的泄漏情況。國內大型裝置中也有這一類的設置，該類設置將安全配置獨立于過程控制外，在一定程度上提高安全管理的防范級別。除此之外，控制室內設立了獨立的顯示器，這樣在可燃氣體以及有毒氣體在生產區內出現時，當其濃度達到一定的范圍之后，顯示器便能及時地顯示出當前氣體的濃度并發出報警信號。當裝置停工吹掃或檢修時，其他系統便會失電停運，但是該系統仍需繼續運行，這樣便能及時對現場危險環境進行監測，從而保證了生產區內工作人員的生命安全。目前，我國可燃氣體報警檢測裝置設計規范中已經明確規定可燃氣體和有毒氣體檢測，報警需要獨立于其他系統設置，其次，裝置內可以檢測空氣中的很多氣體成分，發現空氣中可燃、有毒氣體是否超標，根據安全規范要求進行有毒氣體和可燃氣體的檢測工作，這樣能夠在極大程度上提高系統的安全性及可靠性。

根據國家安全規定要求，將工作執行能力達到工作要求的裝置投入到石油化工生產區內，監測可燃或是有毒氣體，一旦工作區內泄漏可燃或有毒氣體之后，便能在第一時間發出報警信號。為了提高裝置的安全系數，采用單獨控制器，并設立獨立的操作站與之相應的報警監控設施，將其獨立設置。可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統是石油化工生產中必須存在的檢測裝置，報警裝置能夠有效地檢測到生產區域內可燃和有毒氣體的泄漏情況，裝置運行期間，探頭一旦檢測到工作區內出現可燃和有毒氣體之后，便可以將氣體檢測器的模擬信號送至到檢測報警系統內，報警系統便會在GDS 系統上顯示相關參數。根據GB/T50493，有安全聯鎖要求的氣體檢測器需要單獨設置，信號直接進SIS系統參與聯鎖，執行相應的聯鎖動作。

除此之外，氣體檢測器也需要根據工作環境、釋放源的特性等進行合理布置，盡量靠近釋放源，布置在可燃氣體和有毒氣體容易聚集的地點。其安裝高度應根據被測介質氣體特性而定。如安裝位置或高度不合理則會形成較大的安全隱患，無法達到預期的檢測效果，難以利用可燃和有毒氣體檢測報警系統保證工作區域中人員的安全。

4 結語

可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統是石油化工生產中必須存在的機電裝置，通過報警裝置能夠有效地檢測到生產區域內可燃和有毒氣體的泄漏情況，區域內一旦出現危險之后，便能通過報警信號及時采取應對措施。在安裝設置可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統過程中，還應該根據裝置的規模安全管理內容進行評定，提升設計的規范性，保證裝置方案的合理性以及科學性，使可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統成為石油化工生產區域內工作人員人身安全的有力保障。