甲烷氣體檢測報警系統(tǒng)
一、 方案概述
在石油化工裝置中不可避免地存在著各種易燃易爆、有毒有害的氣體(或蒸汽)，這些氣體一旦泄露或積聚在周圍環(huán)境中，將可能引起火災(zāi)、爆炸或人身中毒等惡性事故。為了保證生產(chǎn)和人身安全，應(yīng)設(shè)置可靠的甲烷氣體和有毒氣體檢測報警器，連續(xù)監(jiān)控控制環(huán)境中甲烷和有毒氣體的濃度情況，及時發(fā)出報警。本檢測報警系統(tǒng)就是為了實現(xiàn)對油庫各控制室以及儲罐附件接口等處的甲烷氣體進行實時濃度監(jiān)測與報警實現(xiàn)和集中統(tǒng)一管理。
為了實現(xiàn)可靠的甲烷氣體檢測報警系統(tǒng)。初步對甲烷氣體檢測報警系統(tǒng)進行設(shè)計，包括檢測點的設(shè)置，檢測器和指示報警設(shè)備的選型，系統(tǒng)配置以及安裝到檢測系統(tǒng)實現(xiàn)的整體預(yù)設(shè)。
系統(tǒng)主要功能包括：
（1） 實時監(jiān)測油庫控制室及灌區(qū)附近甲烷氣體和有毒氣體的含量，達到一定濃度時實時報警。
（2） 通過上位機系統(tǒng)監(jiān)控中心實時觀看油庫的現(xiàn)場情況。
（3） 在監(jiān)控中心實時記錄以上各監(jiān)測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理。
（4） 并能通過聲光報警、語音報警、LED屏幕顯示等多種方式發(fā)出報警信息，及時告知維護管理責(zé)任人。
（5） 對歷史數(shù)據(jù)的自動分類整理。
（6）管理軟件提供事件查詢、告警配置和查詢、環(huán)境參數(shù)瀏覽。
二、方案介紹與設(shè)計
1檢測點的定位
通過對油庫的細致分析，我們不難發(fā)現(xiàn)設(shè)置甲烷氣體探測器的最佳位置或必要設(shè)置點。如容器或儲罐溢流口附近,物料進出口開關(guān)附近，管道與容器、閥件等之間接口處附近，以及周圍工作控制室等位置。具體到某個裝置時可做更具體的分析，根據(jù)上述可能泄露的部位,確定甲烷體探測器布置的最佳位置或必要設(shè)置點，從而保證泄漏的甲烷氣體充分擴散到檢測器附近，使泄漏險情及時被探知。
2檢測報警系統(tǒng)的選擇
針對油庫的實際環(huán)境與自然條件的限制，選用紅外線甲烷氣體探測器較為合適，因為紅外光學(xué)型是利用紅外傳感器通過紅外線光源的吸收原理來檢測現(xiàn)場環(huán)境的碳氫類甲烷氣體，比較適用于油庫的環(huán)境類型。
紅外線甲烷氣體探測器屬于無干擾智能型產(chǎn)品，具有良好的安全性能，操作靈活簡便。這種探測器的一個主要的特點是它的自動校準功能，可以通過帶背光的液晶顯示屏上的提示一步步地引導(dǎo)操作者進行校準。傳感器及信號發(fā)生器被安裝在一個防爆機殼內(nèi)，機殼上有玻璃罩，正好適用于油庫這種特別要求的環(huán)境中。這種產(chǎn)品系列延續(xù)了在氣體傳感器設(shè)計中體現(xiàn)的“易于安裝、易于維護”的理念。
HNAG1000-CH4-F型紅外線甲烷氣體探測器特點：
（1）獨特的小型即插型現(xiàn)場可更換傳感器
（2）無干擾、智能型探測器界面
（3）加熱的光學(xué)設(shè)計避免了冷凝現(xiàn)象
（4）故障自診斷功能
（5）極少的維護要求，長期使用成本低廉
（6）低能耗
3檢測報警系統(tǒng)安裝與實現(xiàn)
整個檢測系統(tǒng)可由檢測器和報警器組成，也可以結(jié)合PLC控制器與組態(tài)功能，實現(xiàn)上位機直接觀測被檢測地點實時情況的遠程智能檢測報警系統(tǒng)。此檢測儀器帶有聲光和振動報警功能，根據(jù)具體需要，可以設(shè)置為具有消音和鎖存功能，只通過上位機獲取各檢測點的直觀甲烷氣體濃度值。此外檢測系統(tǒng)還可以通過自身或外接存儲器記錄以往的歷史檢測數(shù)據(jù)。工作人員可以通過PC機或監(jiān)控儀器上獲取紅外線甲烷氣體探測器所的實時和歷史數(shù)據(jù)，便于查詢和分析。當(dāng)檢測到甲烷物濃度達到危險值，可通過PLC控制器自動實現(xiàn)報警器的報警顯示功能。
報警器可采用蜂鳴器、指示燈、指示儀等常規(guī)儀表，也有PLC、分散控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)控制計算機或?qū)Ｓ脠缶@示設(shè)備等電子設(shè)備。報警器包括信號設(shè)定器和閃光報警兩個基本單元。為保證檢測報警系統(tǒng)的可靠性，報警控制器或信號設(shè)定器應(yīng)與檢測器一對一相對獨立設(shè)置，閃光報警單元可與其他儀表系統(tǒng)共用，對重要的報警與自動保護有關(guān)的報警，應(yīng)與獨立設(shè)置。指示報警設(shè)備應(yīng)安裝在有人值守的控制室、現(xiàn)場操作室內(nèi)。現(xiàn)場報警器應(yīng)就近安裝在檢測器所在的區(qū)域。
除此之外，在設(shè)計檢測器時需要充分考慮其安裝位置的合理性，為以后的使用、維護、檢定提供方便。根據(jù)現(xiàn)場的空氣可能環(huán)流及空氣流動的上升趨勢，以及廠房的空氣自然流動情況、通風(fēng)通道等綜合推測，當(dāng)發(fā)生大量泄漏時，根據(jù)甲烷氣體或有毒氣體在平面上自然擴散的趨勢方向，確定平面位置，再根據(jù)泄漏氣體的密度并結(jié)合空氣流動的方向，確定空間位置。
三、方案總結(jié)
綜上，本方案即利用典型的紅外線甲烷氣體探測器為引導(dǎo)，實現(xiàn)由檢測器和報警器，結(jié)合PLC控制器與組態(tài)功能，最終實現(xiàn)上位機直接觀測與控制被檢測地點實時情況的遠程智能檢測報警系統(tǒng)。此外，還可考慮將甲烷、有毒氣體檢測報警系統(tǒng)，與火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)合并設(shè)置，即設(shè)置火災(zāi)和氣體檢測報警系統(tǒng)。這樣將安全獨立于過程控制，可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成一個完整的防火、滅火的消防安全系統(tǒng)，從而確保生產(chǎn)的安全運行。此種方式安全管理級別更高，推薦貴項目組考慮使用此方式。
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