新型可升降式可燃气体检测报警器改造实践

胡瑞颖 杨照林

（浙江浙能天然气运行有限公司）

一、引言

在生产或使用可燃气体工艺装置和储运设施的区域内，对可能发生可燃气体泄漏进行检测时，应按规定设置报警器。在天然气发生泄漏时，探测器将首先检测到并将信号传输到SCADA系统（自动监控系统），SCADA系统发出报警，提醒值班人员第一时间发现泄漏并采取应急措施，避免泄漏引起后续事故。天然气输气站一般会在室外工艺区、天然气发电机房和阀室工艺间等具有泄漏可能性的区域安装报警器。

规范对于报警器的安装位置也做出规定：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房内，除应在释放源上方设置报警器外，还应在厂房内最高点气体易于积聚处设置可燃气体或有毒气体报警器。释放源处于露天的设备区域内，检测比重小于空气的可燃气体或有毒气体的报警器，其安装高度应高出释放源0.5—2米。

《中华人民共和国计量法》规定，报警器作为安全防护类计量器具，实行强制检定。依据《可燃气体检测报警器》JJG 693—2011规定：报警器的检定周期一般不超过1年。我公司每年需定期对报警器拆装后送检。

一般安装在天然气发电机房、阀室工艺间顶部的报警器距离地面约4—5米之间，安装在室外工艺区内报警器距离地面约1.5—2米之间。根据《高处作业分级》GB/T 3068—2008规定：凡在坠落高度基准面2米以上（含2米）有可能坠落的高处进行的作业，均称为高处作业。

二、现状分析

我公司目前需定期对100多台安装在室内约5米高度的报警器拆卸送检，预计在未来三年内随着公司运营站场、阀室数量增加，安装在高处的报警器数量会达到约300台，大量的高处作业成倍地增加了人员坠落的风险，与公司安全管理理念不符，按照“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，从以人为本的角度出发，如何有效规避坠落风险是本课题研究的目标，为此特意提出“新型可升降式可燃气体检测报警器改造实践”课题，拟通过改变安装方式和作业方法，来彻底排除坠落风险，从而实现安全目标。

图1所示为目前行业内典型的安装图，报警器主要通过固定支架安装在顶部位置：

图1 报警器的安装位置

传统室内报警器的拆装作业流程、风险因素、耗时分析：

表1 报警器拆装工序

续表

通过对传统室内报警器安装方式及作业过程从人、机、料、法、环五个方面分析、研究，得出结论如下：

人的因素：为满足作业要求，从事本作业人员需同时满足熟练掌握脚手架搭建、高处作业和报警器更换三项技能，作业过程至少需要2人作业，1人监护，合计3人工作，同时在攀爬和高处作业时人员存在较大坠落风险。

机的因素：脚手架在转运、搭建过程中存在物体打击风险，可能引起天然气发电机损坏和人员伤亡等事件，尤其在阀室搭建脚手架时可能会引起主管网截断阀引压管破损，误碰压力传感器等事件，从而导致主管网截断阀误动后中断供气。

料的因素：为满足作业要求，必须使用2层脚手架，单层脚手架高度1.8米，常规抢修车后备厢无法放置，需要使用卡车搬运，极大限制了公司卡车的使用。

法的因素：在报警器的作业过程中，需要先将报警器面盖螺栓拆卸，松开内部接线端子螺栓，拆除线缆后更换报警器，再对新换上的报警器进行接线并紧固接线端子螺栓，紧固面盖螺栓。因整个过程在高处进行，极大地限制了人员的活动性，同时本拆卸方法需要打开面盖，会破坏设备的密封性，可能会引起设备密封不严，降低设备可靠性；即便在平地上操作，整个更换过程也较为复杂，无法再显著提高作业速度。

环的因素：室内报警器均安装在设备正上方，在操作过程中若扳手、螺丝刀等工具掉落会导致设备损坏，严重情况下还会导致设备误动。

根据上述分析，本方案需解决以下两个主要矛盾：解决设备更换与高处作业时潜在坠落风险导致检修人员伤亡的矛盾；解决设备更换与作业时间长、使用工具复杂导致检修成本较高的矛盾。

三、方案设计及应用

对上述主要矛盾进行分析，提出一种升降式报警器快速拆装方案，其方案主要应用原理为：（1）利用自锁式绞盘通过滑轮、钢丝绳、防爆挠性管等部件组成一个升降系统，解决高处作业引发的问题；（2）利用防爆插接头解决作业时间长、工具复杂的问题。

方案详细说明：手摇绞盘固定于墙壁合适位置，定滑轮分别固定于转角处和报警器正上方处，绞盘钢丝绳通过两个定滑轮将报警器固定在高处，其供电一端由防爆挠性管及防爆快速插接头构成。报警器拆装作业时，可利用自锁式绞盘改变钢丝绳行程，以墙边挠性管固定点为圆心，以镀锌管为半径，将报警器降至地面高度进行拆装作业。改造原理示意图如下：

图2 改造原理示意图

图3 改造后报警器的连接方式图

系统连接方式为：自锁式绞车→滑轮→报警器→防爆快速插接头→镀锌管→防爆挠性管（如图3所示）。

主要部件功能及使用方法介绍：

（1）自锁式绞车：利用手摇绞车方式改变钢丝绳行程，从而达到对报警器升降的目的，将报警器升至最高点时，可通过自锁功能固定位置。

（2）防爆挠性管：用以满足电缆对转弯半径的要求，在报警器下降时不会对电缆造成损伤。

（3）防爆快速插接头：将电源线、信号线接入左端插销处，将报警器的线缆接入右端插销处，再将防爆插接头两端插好，本装置具有极强的防水功能，同时符合现场防爆要求，其内部连接方式如图4所示。

图4 防爆快速插接头内部组成图

四、应用及效果对比

2017年9月，对某天然气站场发电机房报警器安装方式根据本方案内容实施整改，通过实践验证了本方案的优越性，改造前后现场示意图如下。

图5 报警器安装方式改造前后对比图

1.安全风险分析

表2 改造前后安全风险对比图

续表

2.作业效率分析

表3 改造前后作业效率对比图

3.经济性分析

表4 改造前后经济性对比图

五、改造成本分析

单个设备改造仅需要一些通用材料，合计成本500元，现场实施改造方便快捷。

六、结语

本文通过分析传统固定式报警器安装方式的各类弊端，针对性提出一种升降式报警器快速拆装方案，并通过现场实际应用证实其具有较高的安全性与经济性，规避了因高处作业引起的坠落、物体打击等人员伤亡、设备损坏等风险，同时通过防爆插接头极大缩短更换时间，具有很好的经济性，因此本方案具有较好的推广价值。