可燃有毒气体检测报警系统在化工罐区中的设计与应用

可燃有毒气体检测报警系统在化工罐区中的设计与应用何旺军

摘要：在化工罐区内，可燃有毒气体泄漏的安全风险高，为了避免因可燃有毒气体泄漏导致火灾爆炸、人员中毒伤亡等安全生产事故发生，设置可燃有毒气体检测报警系统，实时监控可燃有毒气体的浓度，及时采取防控措施。本文简单介绍了最新的标准规范和相关部门指导文件的要求，简要叙述了可燃有毒气体检测报警系统（GDS）的主要结构和功能，最后介绍了可燃有毒气体检测报警系统在化工罐区的设计与应用。

关键词：化工罐区;可燃气体;有毒气体;可燃和有毒气体检测报警系统

0引言

可燃有毒气体的早期检测报警系统主要是常规仪表模式。近几年来，伴随着计算机控制技术的飞速发展和应用，目前普遍使用的可燃有毒气体检测报警系统主要有以下3种：

1）带独立的可燃有毒气体操作盘的可燃和有毒气体检测报警系统。可燃、有毒气体操作盘主要设置在控制室或者是现场机柜内，工作主要采用的是可燃有毒检测器加二次仪表的模式。二次仪表主要指的是由单通道采样模块、多通道采样模块，单通道硬件采样电路、多通道硬件采样电路的结构。这种设计的优点主要是将生产系统进行独立的控制，比较适用于装置较小、可燃和有毒气体检测系统点数比较少的场合。这类检测系统的缺点就是如果系统本身出现问题就会导致系统无法继续工作。需要结合实际的使用情况改进二次仪表输出的开关量和报警信号输出，更加方便人工操作和数据分析。

2）现场信号接入生产控制系统的可燃和有毒检测报警系统。可燃和有毒气体检测报警系统将现场信号接入生产装置系统中，这类检测系统在点数较少的情况下，能够单独配置卡件，在点数较多的情况下除了单独配置的卡件之外，还设置由单独的控制器。这样设计的目的主要是为了节省投资，减少产品备品备件的数量，便于后期的维护。

3）有独立的可燃和有毒气体检测报警装置的控制系统。独立设置的目的就是为了减少生产控制系统的故障对报警系统的影响，在可燃和有毒有害气体检测报警系统的点数较多的情况下，采取单独的控制系统。根据国家安全监督总局的相关要求，我国的化工产业的可燃和有毒有害气体检测报警系统主要采用的是此类系统。

1装置概况

罐区始建于1977年，1978年建成投产。罐区建设初期有轻油、重油、、液化气，罐区总罐容90600m³。公司油改煤项目实施后，对罐区进行了优化改造，现罐容为65840m³。承担公司苯、环己烷、石脑油、甲醇、液化气等物料的接收、储存和输送任务。需要检测和监控的可燃气体有苯、环己烷、石脑油、甲醇、液化气等，需要检测和监控的有毒气体有苯和硫化氢等。现设置现场可燃气体探测器47台，苯有毒气体探测器6台，硫化氢有毒气体7台，现有可燃和有毒气体检测报警系统设置独立的可燃、有毒操作盘，利用现场可燃有毒报警器加主控室二次表的形式实现可燃、有毒气体检测报警功能。

2存在的问题

由于该系统受二次仪表性能的影响较大，且无法及时对发生的可燃有毒气体检测报警事件自动进行准确的数据分析和定位监控，无法实现对可燃有毒气体检测报警事件的记录和追溯，不符合GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》和《国家安全监管局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》【安监总管三（2014）116号】的相关要求，存在诸多问题，主要问题详见表1。

3 GDS系统的设计和应用

3.1  GDS系统的设计

3.1.1现场可燃、有毒气体探测器的设置

按照《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-2009的要求，在每个罐区组围堰外设置一套声光报警器，在其监控范围之内的任何一台气体探测器发生报警，都将触发声光报警器报警。可燃有毒气体探测器的分布见图1：

3.1.2可燃有毒气体检测报警系统的设计

新增一套独立的可燃有毒气体检测系统用于可燃、有毒气体检测报警、该系统配置1个GDS工程师站，1个GDS操作站，1个GDS辅操台和1个独立机柜。具体结构祥见图2：

此GDS系统设置于非危险区域中的机柜室。系统主要配置设备详见表2：

3.2应用效果

此GDS系统采用ABB公司生产的800xA系统，用以完成生产过程的数据采集和监控功能。该系统是成熟的、经过实际应用考验的系统，充分满足石油化工装置的可燃有毒气体实时检测、记录分析、监控和报警等功能需求，安全可靠。

操作人员可以通过操作站对可燃有毒气体报警器的运行过程进行监视和控制，在专用显示器上监视运行参数、报警值和事件，并生成报告、报警记录和趋势记录，以便于操作、控制和管理。

该系统具有以下特点：

安全性：完美的安全性能设计使训练有素的操作员，能以最安全的方式对过程故障做出符合操作规程的响应。

可操作性：为操作员提供一个将过程控制及安全性能完美地结合在一起的单一的人机界面上。

可维护性：为维护技术员提供一套具有先进工具软件，完全冗余的及以相同硬件为基础的高可靠的及安全的控制系统。

高性能：保证合同供货范围内所有系统及设备的高可用性和高可靠性。

4结论

近几年来，由于可燃有毒气体泄漏导致火灾爆炸、人员中毒伤亡等安全事故频繁发生。国家安全管理部門本着“生命至上、安全第一”的思想，为践行“安全第一 预防为主 综合治理”的安全生产方针，加大了对安全事故的防治力度，与此同时，也对可燃有毒气体检测报警等安全仪表系统的设计提出了更高的要求。对生产现场可能发生可燃有毒气体泄漏或可能存在可燃有毒气体积聚的位置设置检测报警器，并设计GDS系统，以期及时发现异常情况，并在第一时间发出声光报警指示，督促操作人员采取有效措施消除安全隐患、降低安全风险，从而保证生产安全。

参考文献：

[1] 刘明鑫，梁杰灿.浅析可燃和有毒有害气体检测报警系统的设计与应用[J].仪器仪表用户，2016，23（04）：41-43+60.

[2] GB50493-2009石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范[S].

作者简介：

何旺军（1987—），男，学士学位，助理工程师，化工罐区设备管理。

（作者单位：巴陵石化公司储运部）