氯堿裝置GDS 系統改造

周 棟

（安徽華塑股份有限公司，安徽 滁州 233290）

某氯堿公司原設計中沒有可燃有毒報警（GDS）系統，可燃有毒報警器接入在DCS 系統中，現場可燃有毒報警器本體不帶聲光報警功能， 區域沒有聲光報警， 為了滿足安全生產需要， 現對氯堿廠進行GDS 系統改造。 改造由項目負責人對GDS 系統設計、計劃申報，物資采購驗收、施工過程、質量監督、打點調試、投入使用全面跟蹤。

1 設計階段

委托設計院進行設計，由于是舊裝置改造，可以充分考慮利舊原則，在原設計基礎上進行升級改造，這樣能節約資金。初期應與設計人員溝通，提出業主的要求。

一般設計院提供的圖紙包括：儀表數據表、電纜表、I/O 表、報警器布置圖、監控數據表、聯鎖系統邏輯圖等。

設計圖紙的審核，應充分根據現場實際情況，提出寶貴意見，建議根據GB/T 50493—2019《石油化工可燃和有毒氣體檢測報警設計標準》 和安監總管三（2014）116 號的要求來審核，如可燃有毒檢測器信號應送至有人值守的現場控制室和中心控制室等進行顯示報警， 設計時現場工藝交接班室顯示報警可能會漏掉。

重要參數審核：

（1）氯氣檢測儀。 電化學原理、0～5×10-6、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警 0.31×10-6、二級報警 0.61×10-6。

（2）氫氣檢測儀。催化燃燒原理、0～100%L.E.L、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（3）氯乙烯檢測儀。 電化學原理、0～50×10-6、防爆等級Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25 mg/m3、二級報警50 mg/m3。

（4）乙炔檢測儀。紅外原理、0～100%L.E.L、防爆等級 Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（5）庚烷檢測儀。紅外原理、0～100%L.E.L、防爆等級 Ex d IIC T4、4～20 MA 三線制帶一體聲光報警功能、一級報警25%L.E.L、二級報警50%L.E.L。

（6）邏輯聯鎖部分。 區域報警聯鎖、綜合聯鎖報警輸出現場中控交接班室和中控室。

（7）現場聲光報警器。 隔爆型 、紅色、音效強度≥105 dB、防爆等級Ex d IIC T4。

2 費用預算

根據具體情況，做出預算，首先要熟悉需要改造的地方，清單如下。

（1）GDS 系統 4 套（燒堿、乙炔、VCM、PVC 四個裝置區），GDS 系統廠家平均報價（廠家會根據點位報出價格，一般都會報的偏高）。

（2）電纜預算。 首先計算儀表點位，確定哪些點位需要重新鋪設電纜， 現場實際測量或者圖紙預估計算電纜米數。需要注意的是，如果儀表之前是兩線制， 現在就要全部替換成三線制， 如果之前是三線制，可以選擇更換或者利舊，如選擇利舊，機柜間內做跨接線，GDS 系統控制柜需放在DCS 機柜間內。本次改造使用點對點直拉電纜， 現場區域聲光報警器使用的電纜為兩線制， 現場聲光報警器使用的電纜型號：ZR-DJVVP 1×2×2.5， 有毒可燃檢測儀使用的電纜型號ZR-DJYVPR 1×3×1.5，電纜應按照10%的余量進行申購。

（3）設計費用、施工費用（施工人員報價）、可燃有毒檢測器的采購費用按照以往的費用做參考，其他輔材費用包括尼龍扎帶、防爆直通穿線盒、膨脹螺栓、聲光報警器、U 型管卡、槽鋼、角鋼、防爆撓性管、鍍鋅焊管、黃綠相間接地線等。

3 采購階段和驗貨

（1）GDS 系統的采購，招標文件中要寫全面，如供貨詳單、安全級別要求、零部件品牌、備用點余量、備件清單、預留OPC 通訊接口、modbus 接口、是否冗余配置等。 關于GDS 系統品牌建議調研，提前了解性能和價格差異， 建議考慮與DCS 系統統一品牌，這樣以后如需通訊或維護都較方便。需要注意的是， 現在國家對GDS 系統沒有過多的安全要求，但數據需要上傳至安全監管中心，從長遠來看，建議系統提高采購標準，本次升級要求GDS 系統取得T V認證，所有電源、控制器、網絡全部冗余配置，其安全度級別達到SIL3。

系統訂貨后需把I/O 表、數據表、聯鎖邏輯圖等資料發給系統工程師，方便廠家出圖，發貨前應要求廠家組態全部做好。

（2）可燃有毒檢測器的采購，嚴格按照儀表數據表進行采購， 經過與廠家溝通及參照平時使用情況來看，品牌之間報警器性能差距很大，質保期要有明確要求，可燃檢測器一般24 個月的質保期，有毒檢測器的傳感器還是依賴于進口，一般質保期18 個月。

（3）電纜、及輔材的采購，電纜要嚴格按照型號購買，聲光報警器的音效強度≥105 dB，防爆要求要滿足，跟蹤物資到貨時間，物資到貨應嚴格按照申報型號來驗收。

4 施工階段

（1）提前通知工藝車間和公司，解除已上傳安監局的數據，以免發生誤報警影響正常生產。

（2）GDS 系統安裝， 按照訂貨尺寸需提前制作底座，以方便到貨后直接安裝，節約施工時間。 GDS系統要求是UPS 供電，系統送電后，應仔細檢查各卡件工作狀態，按照可燃有毒布置圖，核實內部組態有無錯誤，發現錯誤及時修訂。

GDS 系統柜送電前檢查：檢查所有接線是否松動，建議接線端子全部緊固一遍，檢查卡件數據插頭是否緊固牢靠；檢查系統接地是否正常牢固，分為保護接地（控制柜外殼、電源外殼、卡件外殼接地等接地）和工作接地（儀表屏蔽線）；檢查控制網絡冗余狀態，卡件指示燈狀態是否正常。

組態工程檢查的重點： 上位機畫面儀表點的位置、數量是否與設計一致，儀表參數高報、高高報、量程、單位是否一致；位號注釋說明是否描述正確，通常是描述檢測器的位置信息； 檢查聯鎖邏輯圖是否與設計一致。

（4）電纜鋪設、現場穿線管配置、儀表支架制作、有毒可燃檢測器的安裝，施工過程中注意事項。

電纜中間不允許有接頭； 電纜接線兩頭建議使用壓線端子（線鼻子），減少故障率的發生；施工過程中需注意電纜屏蔽的問題， 現場側電纜頭的屏蔽要用絕緣膠帶包裹好，屏蔽層接地會干擾信號。防爆區現場不允許有失爆現象；氯氣、氯乙烯檢測器安裝高度傳感器距地坪0.3～0.6 m，乙炔、庚烷安裝高度傳感器距地坪0.5 m；氫氣安裝高度傳感器距地坪2 m。

（5）施工過程的安全。 由于是改造項目，一般是在運行的生產裝置中施工， 應注意防爆區的施工安全，施工過程中可能存在動火、登高、吊裝等特種作業，要嚴格按照審批程序，安全措施做好，監護到位再作業。項目負責人應與工藝和施工人員充分溝通，確保施工過程中的人員和裝置安全。

（6）現場的焊接安全。建議現場能不動焊就不要動焊，本次改造四個裝置區全部沒有動焊，全部預制好到現場安裝， 這是對施工人員的要求， 如確需動焊，應做好動火分析，為了防止焊機回路電流穿過附近的儀表本體燒壞儀表， 焊機的地線要與焊點盡可能靠近。

5 調試階段

（1）打點調試之前，應把現場儀表、柜內全部接線檢查并緊固一遍，保證線路通暢，準備打點調試記錄本，用于調試登記。

以氯乙烯檢測器標定為例， 標氣為40×10-6，氯乙烯的量程為 0～50×10-6，一級報警 8.96×10-6，二級報警 17.92×10-6。

氯乙烯檢測儀通氣，應顯示為40×10-6，如顯示低于或高于40×10-6應做校驗調整。

（2）聯鎖調試。 GDS 系統聯鎖主要是輸出現場和中控區域聲光報警， 調試過程中需對每個聯鎖條件單獨調試。檢測儀自帶的聲光報警達到高報值時，本體儀表發出聲光報警，當達到高高報警時，除了本體儀表報警外，同時聯鎖輸出區域報警、現場工藝交接班室報警和中控室報警。聯鎖調試完成后，做好聯鎖調試記錄，需工藝人員、儀表人員、系統廠家共同簽字確認。

（3）檢查GDS 系統儀表點歷史趨勢是否正常，操作記錄系統報警記錄是否正常。

（4）有毒可燃檢測器的校驗，如檢測儀廠家不能提供安監部門出具的合格證， 需向安監部門申報檢測器的校驗，安監部門檢驗合格出具合格證，檢測器的校驗周期一般為一年， 為了確保檢測器能穩定檢測，建議半年進行自檢一次。

6 培訓階段

（1）儀表人員培訓

調試期間，聯系廠家工程師對儀表人員進行培訓，講解GDS 系統架構、硬件組成、軟件組態建點、聯鎖組態、畫面組態等操作，能掌握基本系統知識，簡單加點組態。有毒可燃檢測器廠家進行講課，講解標定步驟及對檢測器的日常維護。

（2）工藝操作培訓

廠家工程師對工藝人員操作進行培訓， 當發生報警查看確認，查看歷史趨勢、操作記錄查詢。

7 資料歸檔

（1）資料匯總

儀表調試打點記錄、 聯鎖調試記錄、 儀表說明書、設計院提供的圖紙等、機柜檢點表需歸檔備查。

（2）系統工程備份

GDS 系統投用以后，要定期對系統工程進行備份，包括：Windows 軟件及驅動、GDS 系統廠家軟件、系統組態工程及組態畫面。

8 結語

中國化工行業的安全管理較為薄弱， 安全生產形勢較為嚴峻。企業安全生產任重道遠，一起起事故的經驗教訓都是用鮮血換來的，GDS 系統的強制投入，開啟了化工安全生產的新篇章。安全是企業發展的前提，一個企業只有先保證安全，才能有更好的發展，才能走得更遠。