石油化工装置可燃/有毒气体区域报警器设计

范晓晶

摘 要：石油化工装置在生产过程中，会产生或泄露可燃/有毒气体，实时监测这些可燃和有害气体并及时报警，能有效地预防人员伤害和火灾爆炸事故，避免人员和经济损失。在设计可燃/有毒气体检测报警系统时，应根据生产装置的流程或单元进行分区报警，以便现场人员能及时感知。

关键词：石油化工装置;可燃/有毒气体检测;区域报警器

石油化工装置生产过程中使用或生产的化学品普遍存在较大的危险性，其中易燃易爆和毒性物质较多。在工艺设计时，可以通过机械强制通风、保持安全距离、室内密闭操作、设置安全泄压设施、保障泄压面积等手段降低安全风险。同时，设置必要的监控措施能有效预防事故的发生，大大降低危险性，保证人员和财产安全。

1 可燃/有毒气体检测报警系统

可燃/有毒气体检测报警系统检测到气体浓度达到设定值时，会发出报警信号，提醒作业人员采取安全措施，同时可开启排风机、切断进料、打开喷淋系统等，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。可燃/有毒气体检测报警系统的构成一般包括：可燃/有毒气体检测器、可燃/有毒气体控制器、现场报警器。

1.1 可燃/有毒气体检测器

可燃/有毒气体检测器，是将可燃/有毒气体浓度转换为标准电信号的设备。在甲、乙类装置和存储设施区域，有可燃气体或液体泄漏、能形成爆炸性环境的位置，需设置可燃气体检测器;在通过呼吸或皮肤接触可导致永久性健康伤害甚至死亡的毒性气体泄漏处，需设置有毒气体检测器。

1.2 可燃/有毒气体控制器

可燃/有毒气体控制器一般设置在有人员值班的操作室，用于接收检测器的输出信号，能实时显示和记录被检测介质的浓度，达到设定值时能发出声光报警，并能向控制室上端系统发送报警和故障信息。

1.3 现场报警器

现场报警器是一种通过声音和炫光向现场操作人员发出警示的设备。一般分为两种：一种是声光报警灯，可安装在探头上，随探头一体，也可单独设置，通过可燃/有毒气体控制器远程控制;另外一种是智能型报警器，由接线箱、控制芯片、报警灯组成。

2 现场区域报警器

为了现场操作人员能够及时、方便、安全地感知生产装置中可燃/有毒气体，设计可燃/有毒气体检测报警系统时，可根据装置的生产流程、设备布置状况、装置占有面积、释放介质的物理特性等特点，分区域设置现场区域报警器，且现场区域报警器设声、光报警功能。区域报警器的报警声级应高于110dBA，安装在工作人员易察觉的地点，高度为现场区域地面或楼板地面以上2.2米。目前常用的现场区域报警器的设置方法有两种：声光报警灯、智能型区域报警器。

2.1 声光报警灯

在区域内，装置进出口、封闭或半敞开装置的门口处、人员通道处设置声光报警灯，一般情况下，可燃气体的声光报警灯与有毒气体的声光报警灯分开单独设置，两种灯采用不同的颜色显示，以示区分。由于声光报警灯驱动功率较大，为保证可靠性，采用电源与控制命令分开的四线制方式。电源一般选用24VDC，由操作室可燃/有毒气体控制器的电源回路单独供电。

区域内设置的可燃/有毒气体检测器，分别采用硬接线方式将4-20mA输出信号接至操作室内可燃/有毒气体控制器。可燃/有毒气体控制器内部通过组态编程，区域内任意可燃气体（或有毒气体）浓度达到报警设定值时，可燃/有毒气体控制器输出干接点信号至现场可燃气体的声光报警灯（或有毒气体的声光报警灯），实现区域报警的功能。

2.2 智能型区域报警器

智能型报警器由接线箱、控制箱、声光报警灯组成。接线箱用于将现场区域内的可燃气体（或有毒气体）检测器信号集中至控制箱。控制箱内设有控制主板（采用处理芯片）、报警信号灯、电源启动/闭开按钮、测试按钮、消音按钮。控制箱电源为220VAC或24VDC，由一级负荷中的重要负荷电源供电。控制箱输入信号为气体检测器4-20mA模拟量输出信号或开关量输出信号。当任意检测器达到设定报警值时，控制箱相应回路的指示灯亮，同时输出信号至声光报警灯，报警喇叭响、报警灯闪烁。

采用智能型报警器时，现场可燃/有毒气体检测器选用4-20mA、干接点两种输出信号，其中4-20mA信号采用硬接线接至操作室内可燃/有毒气体控制器，干接点信号采用硬接线接至现场智能型报警控制器。可燃/有毒气体浓度远传在操作室显示与报警，智能型报警控制器用于现场区域报警。这样冗余设计，既能保证操作室数据传输的可靠，也能保证现场报警的可靠。

3 结语

随着石油化工行业人员安全意识的提高，可燃/有毒氣体检测报警系统在生产中的使用越来越广泛，现场区域报警器的设计与应用是非常必要的，对避免和控制现场事故有重要的意义。在实际应用中，应根据国家规范、行业规范要求选择合适的气体检测器、区域报警器，同时需加强企业安全管理、控制事故隐患、完善安全措施，以达到安全生产的目的。

参考文献：

[1]文科武，李苏秦，罗明，等.GB 50493-2009石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范[S].北京：北京计划出版社，2009.

[2]宋希伟，费春祥，张学军，等.GB 16808-2008 可燃气体报警控制器[S].北京：中国标准出版社，2009.