.0.1 為保障石油化工企業的生產安全和/或人身安全,檢測泄漏的可燃氣體或有毒氣體的濃度并及時報警以預防火災與爆炸和/或人身事故的發生,特制定本規范.
1.0.2 本規范適用于石油化工企業泄漏的可燃氣體和有毒氣體的檢測報警設計.
1.0.3 執行本規范時,尚應符合現行有關強制性標準規范的規定.
2 術語,符號
2.1 術語
2.1.1 可燃氣體combustible gas
本規范中的可燃氣體系指氣體的爆炸下限濃度(V%)為10%以下或爆炸上限與下限之差大于20%的甲類氣體或液化烴,甲B,乙A類可燃液體氣化后形成的可燃氣體或其中含有少量有毒氣體.
2.1.2 有毒氣體toxic gas
本規范中的有毒氣體系指硫化氫,氰化氫,氯氣,一氧化碳,丙烯腈,環氧乙烷,氯乙烯.
2.1.3 最高容許濃度allowable maximum concentration
系指車間空氣中有害物質的最高容許濃度,即工人工作地點空氣中有害物質所不應超過的數值.此數值亦稱上限量.
2.2 符號
2.2.1 LEL可燃氣體爆炸下限濃度(V%)值.
2.2.2 TLV車間空氣中有害物質的最高允許濃度值.
3 一般規定
3.0.1 生產或使用可燃氣體的工藝裝置和儲運設施(包括甲類氣體和液化烴,甲B類液體的儲罐區,裝卸設施,灌裝站等,下同)的2區內及附加2區內,應按本規范設置可燃氣體檢測報警儀.
生產或使用有毒氣體的工藝裝置和儲運設施的區域內,應按本規范設置有毒氣體檢測報警儀.
1 可燃氣體或其中含有毒氣體,一旦泄漏,可燃氣體可能達到25%LEL,但有毒氣體不能達到最高容許濃度時,應設置可燃氣體檢測報警儀;
2 有毒氣體或其中含有可燃氣體,一旦泄漏,有毒氣體可能達到最高容許濃度,但可燃氣體不能達到25%LEL時,應設置有毒氣體檢測報警儀;
3 既屬可燃氣體又屬有毒氣體,只設有毒氣體檢測報警儀;
4 可燃氣體與有毒氣體同時存在的場所,應同時設置可燃氣體和有毒氣體檢測報警儀.
注:2區及附加2區的劃分見《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058.
3.0.2 可燃氣體和有毒氣體檢測報警,應為一級報警或二級報警.常規的檢測報警,宜為一級報警.當工藝需要采取聯鎖保護系統時,應采用一級報警和二級報警.在二級報警的同時,輸出接點信號供聯鎖保護系統使用.
3.0.3 工藝有特殊需要或在正常運行時人員不得進入的危險場所,應對可燃氣體和/或有毒氣體釋放源進行連續檢測,指示,報警,并對報警進行記錄或打印.
3.0.4 報警信號應發送至工藝裝置,儲運設施等操作人員常駐的控制室或操作室.
3.0.5 可燃氣體檢測報警儀必須經國家指定機構及授權檢驗單位的計量器具制造認證,防爆性能認證和消防認證.有毒氣體檢測報警儀必須經國家指定機構及授權檢驗單位的計量器具制造認證.防爆型有毒氣體檢測報警儀還應經國家指定機構及授權檢驗單位的防爆性能認證.
3.0.6 凡使用可燃氣體和有毒氣體檢測報警儀的企業,應配備必要的標定設備和標準氣體.
3.0.7 檢測器宜布置在可燃氣體或有毒氣體釋放源的最小頻率風向的上風側.
3.0.8 可燃氣體檢測器的有效覆蓋水平平面半徑,室內宜為7.5m;室外宜為15m.在有效覆蓋面積內,可設一臺檢測器.
有毒氣體檢測器與釋放源的距離,室外不宜大于2m,室內不宜大于1m.
3.0.9 按本規范規定,應設置可燃氣體或有毒氣體檢測報警儀的場所,宜采用固定式,當不具備設置固定式的條件時,應配置便攜式檢測報警儀.
3.0.10 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統宜為相對獨立的儀表系統.
4 檢測點的確定
4.1 工藝裝置
4.1.1 下列可燃氣體,有毒氣體的釋放源,應設檢測器:
1 甲類氣體或有毒氣體壓縮機,液化烴泵,甲B類或成組布置的乙A類液體泵和能揮發出有毒氣體的液體泵的動密封;
2 在不正常運行時可能泄漏甲類氣體,有毒氣體,液化烴或甲B類液體和能揮發出有毒氣體的液體采樣口和不正常操作時可能攜帶液化烴,甲B類液體和能揮發出有毒氣體的液體排液(水)口;
3 在不正常運行時可能泄漏甲類氣體,有毒氣體,液化烴的設備或管法蘭,閥門組.
4.1.2 第4.1.1條規定的可燃氣體釋放源處于露天或半露天布置的設備區內,當檢測點位于釋放源的最小頻率風向的上風側時,可燃氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于15m,有毒氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于2m;當檢測點位于釋放源的最小頻率風向的下風側時,可燃氣體檢測點與釋放源的距離不宜大于5m,有毒氣體檢測點與釋放源的距離小于1m.
4.1.3 第4.1.1條規定的可燃氣體釋放源處于封閉或半封閉廠房內,每隔15m可設一臺檢測器,且檢測器距任一釋放源不宜大于7.5m.
有毒氣體檢測器距釋放源不宜大于1m.
4.1.4 當封閉或半封閉廠房內布置不同火災危險類別的設備時,應在第4.1.1條規定的可燃氣體釋放源的7.5m范圍內設檢測器.
4.1.5 第4.1.1條規定的比空氣輕的可燃氣體釋放源處于封閉或半封閉廠房內,應在釋放源上方設置檢測器,還應在廠房內最高點易于積聚可燃氣體處設置檢測器.
4.2 儲運設施
4.2.1 液化烴,甲B類液體儲罐,應在下列位置設檢測器:
1 在液化烴罐組防火堤內,每隔30m宜設一臺檢測器,且距罐的排水口或罐底接管法蘭,閥門不應大于15m.
2 在甲B類液體儲罐的防火堤內,應設檢測器,且儲罐的排水口,采樣口或底(側)部接管法蘭,閥門等與檢測器的距離不應大于15m.
4.2.2 液化烴,甲B類液體的裝卸設施,應在下列位置設檢測器:
1 小鶴管鐵路裝卸棧臺,在地面上每隔一個車位宜設一臺檢測器,且檢測器與裝卸車口的水平距離不應大于15m;
2 大鶴管鐵路裝置棧臺,宜設一臺檢測器;
3 汽車裝卸站的裝卸車鶴位與檢測器的水平距離,不應大于15m.當汽車裝卸站內設有緩沖罐時,應安本規范第4.1.2條的規定設檢測器.
4.2.3 裝卸設施的泵或壓縮機的檢測器設置,應符合本規范第4.1.1條,第4.1.2條和第4.1.3條規定.,
4.2.4 液化烴灌裝站的檢測器設置,應符合下列要求:
1 封閉或半封閉的灌瓶間,灌裝口與檢測器的距離宜為5~7.5m;
2 封閉或半封閉式儲瓶庫,應符合本規范第4.1.3條規定;半露天儲瓶庫四周每15~30m設一臺,當四周長小于15m時,應設一臺;
3 緩沖罐排水口或閥組與檢測器的距離,宜為5~7.5m.
4.2.5 封閉或半封閉氫氣灌瓶間,應在灌裝口上方的室內最高點易于滯留氣體處設檢測器.
4.2.6 液化烴,甲B,乙A類液體裝卸碼頭,距輸油臂水平平面15m范圍內,應設一臺檢測器.當無法安裝檢測器時,裝卸碼頭的可燃氣體檢測,應符合本規范第3.0.9規定.
4.2.7 有毒氣體儲運設施的有毒氣體檢測器,應按第4.1.2條和第4.1.3條的規定設置.
4.3 可燃氣體,有毒氣體的擴散與積聚場所
4.3.1 明火加熱爐與甲類氣體,液化烴設備以及在不正常運行時,可能泄漏的釋放源之間,約距加熱爐5m或在防火墻外側,宜設檢測器.
4.3.2 控制室,配電室與甲類氣體,有毒氣體,液化烴,甲B類液體的工藝設備組,儲運設施相距30m以內,并具備下列條件之一的,宜設檢測器:
1 門窗朝向工藝設備組或儲運設施的;
2 地上敷設的儀表電力線纜槽盒或配管進入控制室或配電室的.
4.3.3 設在2區范圍內的在線分析儀表間,應設檢測器.
對于檢測比空氣輕的可燃氣體,應于在線分析儀表間內最高點易于積聚可燃氣體處設置檢測器.
4.3.4 不在檢測器有效覆蓋面積內的下列場所,宜設檢測器:
1 使用或產生液化烴和/或有毒氣體的工藝裝置,儲運設施等可能積聚可燃氣體,有毒氣體的地坑及排污溝最低處的地面上.
2 易于積聚甲類氣體,有毒氣體的"死角".
5 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統
5.1 系統的構成及技術性能
5.1.1 系統的最基本的構成應包括檢測器和報警器組成的可燃氣體或有毒氣體報警儀,或由檢測器和指示報警器組成的可燃氣體或有毒氣體檢測報警儀,也可以是專用的數據采集系統與檢測器組成的檢測報警系統.
5.1.2 系統的構成應滿足以下要求:
1 選用mV信號,頻率信號或4~20mA信號輸出的檢測器時,指示報警器宜為專用的報警控制器;也可選用信號設定器加閃光報警單元構成的報警器;至聯鎖保護系統及報警記錄設備的信號,宜從報警控制器或信號設定器輸出.
2 選用觸點輸出的檢測器時,報警信號宜直接接至閃光報警系統或聯鎖保護系統,至報警記錄設備的信號可以閃光報警系統或聯鎖保護系統輸出.
3 可燃氣體和/或有毒氣體檢測報警的數據采集系統,宜采用專用的數據采集單元或設備,不宜將可燃氣體和/或有毒氣體檢測器接入其他信號采集單元或設備內,避免混用.
5.1.3 當選用信號設定器和報警控制器時,應按本規范第3.0.3條的規定設置報警記錄設備,報警記錄設備應具有報警打印及歷史數據儲存功能.
報警記錄設備可以是DCS或其他數據采集系統,也可選用專用的工業微機或系統.
5.1.4 檢測器,指示報警器或報警器的技術性能,應符合現行《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB12358的有關規定.
5.2 檢測器的選用
5.2.1 可燃氣體檢測器的選用,應符合下列規定:
1 宜選用催化燃燒型檢測器,也可選用其他類型的檢測器;
2 當使用場所空氣中含有少量能使催化燃燒型檢測元件中毒的硫,磷,砷,鹵素化合物等介質時,應選用抗毒性催化燃燒型檢測器或半導體型檢測器;
3 氫氣的檢測宜選用電化學型或導體型檢測器.
5.2.2 有毒氣體檢測器的型式,可根據被檢測的有毒氣體的具體特性確定:
1 硫化氫,一氧化碳氣體可選用定電位電解型或半導體型;
2 氯氣可選用隔膜電極型,定電位電解型或半導體型;
3 氰化氫氣體可選用凝膠化電解(電池式)型,隔膜電極型或定電位電解型;
4 環氧乙烷,丙烯腈氣體可選用半導體型或定電位電解型;
5 氯乙烯氣體宜選用半導體型或光子電離型.
5.2.3 有毒氣體檢測器的選用,應考慮被檢測的有毒氣體與安裝環境中可能存在的其他氣體的交叉影響.
5.2.4 檢測器防爆類型的選用,應符合下列規定:
1 根據使用場所爆炸危險區域的劃分,選擇檢測器的防爆類型;
2 根據被檢測的可燃性氣體的類別,級別,組別選擇檢測器的防爆等級,組別;
3 對催化燃燒型檢驗器,宜選用隔爆型;
4 對電化學型檢測器和半導體型檢測器,可選用隔爆型或本質安全防爆型;
5 對電動吸入式采樣器應選用隔爆結構.
5.2.5 根據使用場所的不同,按以下規定選用檢測器的采樣方式:
1 宜采用擴散式檢測器.
2 下列情況宜采用單點或多點吸入式檢測器;
a 因少量泄漏有可能引起嚴重后果的場所;
b 由于受安裝條件和環境條件的限制,難于使用擴散式檢測器的場所;
c Ⅰ級(極度危害)有毒氣體釋放源;
d 有毒氣體釋放源較集中的地點.
3 采用吸入式有毒氣體檢測器檢測可燃性有毒氣體時,宜選用氣動吸入式采樣系統.
5.3 指示報警器或報警器的選用
5.3.1 指示報警器或報警器應分別具有以下基本功能:
1 能為可燃氣體或有毒氣體檢測器及所連接的其他部件供電.
2 能直接或間接地接收可燃氣體和/或有毒氣體檢測器及其他報警觸發部件的報警信號,發出聲光報警信號,并予以保持.聲報警信號應能手動消除,再次有報警信號輸入時仍能發出報警.
3 檢測可燃氣體的測量范圍:0~100%LEL;有毒氣體的測量范圍宜為0~3TLV.在上述測量范圍內,指示報警器應能分別給予明確的指示;采用無測量值指示功能的報警器時,應按本規范第3.0.3條的規定,將模擬信號引入多點信號巡檢儀,DCS或其他儀表設備進行指示.
4 指示報警器(報警控制器)應具有為消防設備或聯鎖保護用的開關量輸出功能.
5 多點式指示報警器或報警器應具有相對獨立,互不影響的報警功能,并能區分和識別報警場所位號.
6 指示報警器或報警器發出報警后,即使環境內氣體濃度發生變化,仍應繼續報警,只有經確認并采取措施后,才停上報警.
7 在下列情況下,指示報警器應能發出與可燃氣體或有毒氣體濃度報警信號有明顯區別的聲,光故障報警信號:
a 指示報警器與檢測器之間連線斷路;
b 檢測器內部元件失效;
c 指示報警器電源欠壓.
8 報警記錄設備應具有以下功能:
a 能記錄可燃氣體和有毒氣體報警時間,計時裝置的日計時誤差不超過30s;
b 能顯示當前報警部位總數;
c 能區分最先報警部位;
d 能追索顯示以前至少1周內的報警部位并區分最先報警部位.
5.3.2 報警設定值應根據下列規定確定:
1 根據本規范第3.0.2條規定,選用一級或一,二級報警;
2 可燃氣體的一級報警(高限)設定值小于或等于25%LEL;
3 可燃氣休的二級報警(高限)設定值小于或等于50%LEL;
4 有毒氣體的報警設定值宜小于或等于1TLV,當試驗用標準氣調制困難時,報警設定值可為2TLV以下.
5.3.3 指示誤差和報警誤差應符合下列規定:
1 可燃氣體的指示誤差:指示范圍為0~100%LEL時,±5%LEL.
2 有毒氣體的指示誤差:指示范圍為0~3TLV時,±10%指示值:指示范圍高于3TLV時,±10%量程值.
3 可燃氣體的報警誤差:±25%設定值以內.
4 有毒氣體的報警誤差:±25%設定值以內.
5 電源電壓的變化小于或等于10%時,指示和報警精度不得降低.
5.3.4 檢測報警響應時間應符合下列規定:
1 可燃氣體檢測報警:擴散式小于30s;
吸入式小于20s.
2 有毒氣體檢測報警:擴散式小于60s;
吸入式小于30s.
6 檢測報警儀表的安裝
6.1 檢測器的安裝
6.1.1 檢測比空氣重的可燃氣體或有毒氣體的檢測器,其安裝高度應距地坪(或樓地板)0.3~0.6m.
注:氣體密度大于0.97kg/m3(標準狀態下)即認為比空氣重;氣體密度小于0.97kg/m3(標準狀態下)的即認為比空氣輕.
6.1.2 檢測比空氣輕的可燃氣體或有毒氣體的檢測器,其安裝高度宜高出釋放源0.5~2m.
6.1.3 檢測器宜安裝在無沖擊,無振動,無強電磁場干擾的場所,且周圍留有不小于0.3m的凈空.
6.1.4 檢測器的安裝與接線按制造廠規定的要求進行,并應符合防爆儀表安裝接線的有關規定.
6.2 指示報警器或報警器的安裝
6.2.1 當工藝裝置或儲運設施有中心控制室時,指示報警器或報警器應安裝在中心控制室內.
6.2.2 當工藝裝置或儲運設施設有中心控制室以外的其他控制室或操作室時,其操作管轄區內設置的可燃氣體和/或有毒氣體指示報警器或報警器,宜安裝在該控制室或操作室內;需要時,其報警信號再轉送至中心控制室.
6.2.3 指示報警器或報警器,應有其對應檢測器所在位置的指示標牌或檢測器的分布圖.
6.2.4 一般報警用的報警系統,可使用普通儀表電源供電.
6.2.5 下列情況的檢測報警系統,應采用不間斷電源(UPS)供電;
1 與自動保護系統相連的可燃氣體或有毒氣體的檢測;
2 人員常去場所的可能泄漏Ⅰ級(極度危害)和Ⅱ級(高度危害)有毒氣體的檢測.
附錄A 可燃氣體和有毒氣體蒸汽特性表
表A 可燃氣體,蒸汽特性
續表
續表
注:①本表數值來源基本上以《化學易燃品參考資料》(北京消防研究所譯自美國防火手冊)為主,并與《壓力容器中化學介質毒性危險和爆炸危險程度分類》HGJ43-91,《石油化工工藝計算圖表》,《可燃氣體報警器》JJG693-90進行了對照,僅調整了個別欄目的數值;②"蒸氣密度"一欄是在原"蒸氣比重"數值上乘以1.293,其密度為標準狀態下的.
表B 有毒氣體,蒸汽特性表
注:①本表中,第1~7項數值來源基本以上《常用化學危險物品安全手冊》為主,并與《工業企業衛生標準》TJ36-79及《有毒化學品衛生與安全實用手冊》進行了對照,第8項數值來自《石油化工企業設計防火規范》GB50160-92;第9項數值來自《職業性接觸毒物危害程度分級》GB5044-85.
②環氧乙烷危害程度分級中的Ⅱ來自《石油化工企業職業安全衛生設計規范》SH3047-93.
用詞說明
對本規范條文中要求執行嚴格程度不同的用詞,說明如下:
1 表示很嚴格,非這樣做不可的用詞
正面詞采用"必須";
反面詞采用"嚴禁".
2 表示嚴格,在正常情況下應這樣做的用詞
正面詞采用"應".
反面詞采用"不應"或"不得".
3 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞
正面詞采用"宜";
反面詞采用"不宜".
表示有選擇,在一定條件下可以這樣做,采用"可". 
條文說明
1 總則
1.0.2 本規范適用于石油化工企業泄漏的可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計,包括新建,擴建,改建及原有工藝裝置和儲運設施不進行任何改動僅增設有毒氣體檢測報警的設計.
1.0.3 與本規范有關的標準
《石油化工企業設計防火規范》GB50160
《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058
《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB12358
《中華人民共和國國家計量檢定規程可燃氣體檢測報警器》JJG693
《建筑設計防火規范》GBJ16
《工業企業設計衛生標準》TJ36
《職業性接觸毒物危害程度分級》GB5044
《石油化工企業職業安全衛生設計規范》SH3047
2 術語,符號
2.1.1 按《石油化工企業設計防火規范》GB50160-92規定:甲類氣體是指可燃氣體與空氣混合物的爆炸下限小于10%(體積)的氣體;液化烴(甲A)是指15℃時的蒸氣壓力大于0.1MPa的烴類液體及其它類似的液體,例如液化石油氣,液化乙烯,液化甲烷,液化環氧乙烷等;甲B類液體是指除甲A以外,閃點小于28℃的可燃液體;乙A類液體是指閃點等于或大于28℃至等于45℃的可燃液體.甲B與乙A類液體也可稱為易燃液體.
由于乙A類液體泄漏后揮發為蒸氣或呈氣態泄漏,該氣體在空氣中的爆炸下限小于10%(體積)屬于甲類氣體,可形成爆炸危險區.但是,該氣體易于空氣中冷凝,所以擴散距離較近,其危險程度低于甲A,甲B類.
可燃氣體的爆炸濃度上限與下限之差大于20%時作為甲類氣體對待,系根據API及歐州等國家標準(對物質的火災危險性分類為甲類)的規定,但是我國在制定GB50160-92時,只考慮下限值,不考慮上限的差值,所以該物質的火災危險性分類定為乙類.本規范從防爆檢測和報警角度考慮,認為按甲類對待為宜.
2.1.2 根據國際TJ36-79規定,氨屬車間空氣中的有害物質,所以是有毒氣體,但國標GB5044-83中規定,氨屬輕度危害,因此本規范不規定檢測.按日本有關標準規定,氨也作為有毒氣體進行檢測.
按我國的GBJ16-87和GB50160-92規定,一氧化碳為乙類氣體.由于其爆炸下限與上限之差大于20%,危險性較大.按國外規定屬于甲類氣體.又因一氧化碳氣體無色,無味不引起人們警惕,吸入較高濃度引起急性腦缺氧性疾病,損害人體的中樞神經.按國標TJ36-79規定,一氧化碳屬車間空氣有害物質.按國標GB5044-83規定,一氧化碳屬Ⅱ級毒物危害程度.因此本規范將一氧化碳作為有毒氣體進行檢測.
本規范中的有毒氣體是根據國標GB5044-83毒物危害程度分級中的極度,高度的危害氣體,并根據目前有檢測儀表而確定的.也參照日本標準規定的10種有毒氣體.
2.1.3 最高允許濃度定義引自TJ36-79第三章表4中注①.根據國外有關資料介紹,最高允許濃度系指一般人在有害氣體的環境中,以中等強度每天連續工作八小時,對健康無害的環境中有毒氣體濃度的界限.
2.2.1 LEL為Low Explosion Limit縮寫.
TLV為Threshold Limit Value縮寫.
3 一般規定
3.0.1 本條可燃氣體規定是符合GB50160-92第4.6.11條"在使用或產生甲類氣體或甲,乙A類液體的裝置內,宜按區域控制和重點控制相結合的原則,設置可燃氣體報警器探頭"和第5.1.4條"在可能泄漏液化烴場所內,宜設可燃氣體報警器探頭"的規定并且更具體化了.
2區及附加2區的劃分見《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92第2.2.5,第2.3.3,第2.3.4,第2.3.7,第2.3.8,第2.3.9條.
3.0.3 在正常運行時人員不得進入的危險場所可能有幾臺檢測器是一級或二級報警,僅甲類氣體和有毒氣體(屬Ⅰ或Ⅱ級)釋放源進行連續檢測,指示,報警,并對報警進行記錄或打印,以便隨時觀察發展趨勢和留作檔案資料.
3.0.4 通常情況下,工藝裝置或儲運設施的控制是操作人員常駐和能夠采取措施的場所.但是,不是所有情況都如此.例如某廠裝卸棧臺的可燃氣體檢測報警儀的報警器集中安裝在遠離棧臺的控制室里,而在棧臺上操作室的操作人員既看不見也聽不到報警信號,更談不上采取措施了,因此,做了本條規定.
3.0.7 本條規定主要是使一旦泄漏的可燃氣體或有毒氣體除自身擴散外又可被風吹到檢測器,其機率在全年來說最多.
3.0.8 本條規定的根據是:(1)洛陽石化工程公司與遼陽石油化纖公司儀表廠合作進行的液化石油氣擴散速率經驗;(2)日本《一般高壓氣體安全規則中LPG安全規則》.
根據液化石油氣速率試驗,室內當釋放流率為600L/h(10L/min)時,LPG的擴散速度為0.15m/s,泄漏發生1~1.5min內即可檢測到,扣除儀表本身響應時間30s后,擴散時間為30~60s,擴散距離4.5~9m.
由此推論,一臺在室內安裝的檢測器其有效覆蓋半徑可按4.5~9m考慮.
按日本LPG安全規則關于《可燃氣體及毒性氣體的泄漏檢測報警器的布置》.
室內布置的容易泄漏的高壓氣體設備,于易滯留可燃氣體的場所,在這些設備群的周圍以10m一個以上的比例計算設置檢測器的數量.在室外布置的容易泄漏的高壓氣體設備在鄰近高壓設備,墻壁及其它構筑物,在坑槽等易于滯留氣體的場所,在這設備群的周圍以20m一個以上的比例計算設置檢測器的數量.
上述容易泄漏的高壓氣體設備一般指壓縮機,泵,反應器,儲罐等.
分析日本的規定可折算為:檢測器的有效覆蓋水平平面半徑,在室內為5m,在室外為10m.
據有的資料報導:通過試驗在泄放量為5~10L/min,連續釋放5min,檢測器與泄放點的最靈敏區為10m以內,有效檢測距離是20m.
本條規定,可燃氣體泄漏30~60s即應響應報警,取其擴散距離的平均值即為7.5m.參照日本的規定,室外為室內的2倍,故室外的有效覆蓋水平平面半徑為15m.
有毒氣體檢測器與釋放源距離是根據對四個石化企業調查結果規定的,一般檢測器距釋放源室外不大于2m,室內不大于1m,多為靠近釋放源0.5~0.6m設置,其它裝高度比空氣輕的不大于1.5m,比空氣重的距地面約0.4~0.6m.
3.0.9 本條所說"不具備安裝固定式的":系指該處無法安裝檢測器:環境濕度過高;環境溫度過低;沒有非爆炸危險區安裝指示報警器等其中任何一條均認為不具備安裝固定可燃氣體或有毒氣體檢測報警儀的.
3.0.10 可燃氣體和有毒氣體檢測報警是為防止爆炸和保障人身安全而設置的,其可靠性應受到高度重視,檢測報警系統相對獨立是保證其可靠性的有效措施之一.所謂相對獨立,即該檢測報警系統的檢測與發出報警信號的功能不受其它儀表或儀表系統故障的影響.
4 檢測點的確定
4.1 工藝裝置
4.1.1 本規范所指的可燃氣體釋放源即可能釋放出形成爆炸性混合物的物質所在的位置或點.
本規范所指的有毒氣體釋放源即可釋放出對人體健康產生危害的物質所在的位置或點.
可燃氣體釋放源根據《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》規定,釋放源應按易燃物質的釋放頻繁程度和持續時間長短分級.其分為連續釋放源,第一級釋放源,第二級釋放源,多級釋放源.
第一級釋放源:預計在正常運轉時周期或偶然釋放的釋放源.類似下列情況的,可劃為第一級釋放源:
1 在正常運行時,會釋放易燃物質的泵,壓縮機和閥門等的密封處;
2 在正常運行時會向空間釋放易燃物質,安裝在貯有易燃液體的容器上的排水系統;
3 在正常運行時會向空間釋放易燃物質的取樣點.
第二級釋放源,預計在正常情況下不會釋放,即使釋放也僅是偶爾短時釋放源.類似下列情況的,可劃為第二級釋放源:
1 在正常運行時不可能出現釋放易燃物質的泵,壓縮機和閥門的密封外;
2 在正常運行時不能釋放易燃物質的法蘭等連接件;
3 在正常運行時不能向空間釋放易燃物質的安全閥,排氣孔和其它開口處;
4 在正常運行時不能向空間釋放易燃物質的取樣點.
可燃氣體檢測器所檢測的主要對象是屬于第二級釋放源的設備或場所.本條各款的規定就是屬第二級釋放源的具體實例.
4.1.2 所謂露天布置是指設備布置沒有廠房,沒有頂棚的室外.半露天布置是指設備布置在室外,但在設備上方有頂棚.
可燃氣體檢測器的位置是按本規范第3.0.7條規定,15m距離是符合本規范第3.0.8條,有效覆蓋半徑的規定.當檢測點位于釋放源的最小頻率風向的下風側即檢測點常年處于釋放源的逆風向時,其距離取擴散距離的下限值5m.
4.1.3 封閉廠房是指有門,有窗,有墻,有頂棚的廠房,半封閉式廠房是指無門無窗,有頂棚或有花格墻,半截墻的廠房,通常多為通風不良場所.布置在封閉式廠房內的設備,是屬于室內布置,布置在半封閉式廠房內的設備也視為室內布置.因此,檢測點的間距符合本規范的第3.0.8條的規定.
封閉或半封閉廠房內有一層或二層.如果可燃氣體或有毒氣體壓縮機布置在廠房的第二層,為安全起見,盡快檢測出泄漏的可燃氣或有毒氣體,在二層應按本條規定設置檢測器.二層以下(即一層),在無釋放源情況下,屬比空氣重的可燃氣體或有毒氣體的沉積,所以在一層按本規范的4.3.4條的設置檢測器.有釋放源的情況,仍按本條設置檢測器.
4.1.4 在封閉或半封閉的廠房內,布置不同火災危險類別的設備時,僅在本規范規定的可燃氣體釋放源7.5m范圍內設檢測器,不是釋放源的場所不設檢測器.按《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》規定:
建筑物內部,一般以室為單位劃定范圍(特殊條件除外),即當同一個室內布置有甲類氣體及甲類,乙A類液體的設備時,不管室內還有丙類或其它類液體的設備,全室都劃為2區(除非有符合不劃區的條件),但是本規范規定主要是檢測釋放源.所以在非釋放源的場所不進行檢測.當有符合本規范第4.3.4條,尚宜設檢測器.
4.1.5 本條規定是檢測比空氣輕的可燃氣體,當釋放源處于露天或半露天的設備區內,通風良好,根據現場調查和引進裝置均不設檢測器.當釋放源處封閉或半封閉廠房內,通風不如露天或半露天,且在最高點死角易于積聚可燃氣體,為安全起見,盡快檢測泄漏出的可燃氣體,所以規定在釋放源上方0.5~2m處(見本規范第6.1.2條)設檢測器.在最高點易于積聚處設檢測器主要目的是檢測泄漏出可燃氣體經擴散后滯留此處,經一定時間積聚后達到報警設定值而報警.
4.2 儲運設施
4.2.1 由于液化烴罐多為球罐,在防火堤內即或有隔堤,其高度均低于防火堤.因此僅在防火堤內設檢測點.
4.2.4 灌裝口與檢測點距離小于5m時,在正常灌裝時可能報警,兩者間距離不得過小,過大又不靈敏.因此規定為5~7.5m.
一般儲瓶庫多為半露天,為有效攔截或發現泄漏的液化烴,規定沿庫的四周布置檢測器.如周邊長度不長可限下限,每間隔15m設一臺.當四周邊長之和小于15m的,至少設一臺.
當儲瓶庫系封閉或半封閉廠房時應按本規范第4.1.3條規定,使檢測器有效的覆蓋全部廠房面積.
4.3 可燃氣體,有毒氣體的擴散與積聚場所
4.3.1 這是為攔截可燃氣體進入明火加熱爐區,以防引起火災.檢測器設置的位置是沿用《石油化工企業設計防火規范》GB50160-92的規定.
4.3.2 控制室,配電室內設檢測器,是屬"第二道防線"攔截可燃氣體或有毒氣體的進入.日本和臺灣的標準以及一些引進裝置都安裝檢測器.本規范則區別對待.一般控制室,變配電室距工藝設備區域儲罐15m(或22.5m)并高出地坪0.6m,是屬2區以外.高小于0.6m,距工藝設備區域儲罐15~30m之間距離是屬附加2區的范圍.在此范圍內的控制室,當門窗朝向設備組或儲運設施,則認為可燃氣體或有毒氣體可能進入.而可燃氣體或有毒氣體在全年內被吹入室內的機率較多的控制室和配電室都宜設檢測器,否則可不設.
4.3.3 本條規定,只要設在2區范圍內,使用防爆型或非防爆在線分析儀表時,其儀表間均應設置檢測器.一則可檢測管道系統泄漏出的可燃氣體,二則可檢測2區可燃氣體,對其進入儀表間,起攔截作用.
按GB50160-92第4.2.8規定,布置在爆炸危險區內非防爆在線分析一次儀表間,應正壓通風.為安全起見,本條規定,即使設了正壓通風,也應有"第二道防線"的檢測器"把門".
檢測比空氣輕的可燃氣體,因氣體比重輕于空氣,易于聚積在儀表間頂部死角,所以檢測器應設在頂部易于積聚處.
4.3.4 "死角"系指通風不良的墻角或窩風的地方.
5 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統
5.1 系統的構成及技術性能
5.1.1 石油化工企業可燃氣體和有毒氣體的檢測,除了極個別的對象有特殊的要求以外,大量的應該是報警系統.
報警器和指示報警器可以是儀表盤安裝的單元儀表,也可以是專用的數據采集系統.
報警器應包括信號設定器和閃光報警兩個基本單元.
指示報警器至少應具有信號設定,信號指示,閃光報警三個基本功能,也可以是由指示器和報警器兩部分構成.
5.1.2 為保證檢測報警系統的可靠性,報警控制器或信號民設定器應與檢測器一對一相對獨立設置,閃光報警單元可與其他儀表系統共用,但對重要的報警與自動保護有關的報警,應獨立設置.至記錄設備(或DCS)和聯鎖系統的信號宜從報警控制器或信號設定器輸出.當檢測器或指示報警器能同時送出模擬信號和報警觸點信號時,宜將報警觸點信號接至報警及聯鎖系統,模似信號接至DCS指示記錄,至報警及聯鎖系統的信號不可從DCS接出.
數據采集系統也可以是DCS中的一個相對獨立的單元,主要用以可燃氣體和(或)有毒氣體的檢測報警;該單元應包括數據采集部件和操作顯示設備.
5.1.3 報警記錄設備可以與其他儀表系統公用.
5.2 檢測器的選用
5.2.1 檢測器應該根據現場爆炸危險區域的劃分,爆炸性氣體混合物的級別和組別,環境條件及氣體介質對檢測元件的毒害程度等選用.
1 催化燃燒法使用的檢測元件是載體催化活性元件.
2 根據檢測器安裝場所,大氣中有害組分對可燃氣體檢測器的影響選用普通型或抗毒性檢測器.
鹵化物(氟,氯,溴,碘),硫化物,硅烷及含硅化合物,四乙基鉛等物質能使元件中毒.毒性物質含量過高,會使檢測器無法工作;含有毒性物質,會降低檢測器的使用壽命.
毒性物質的含量與檢測元件的使用壽命(直至無法使用)之間無嚴格的定量數據,條文中|少量"是指10ppm左右,其數值是根據使用經驗得出的.
抗毒性檢測元件主要是抗硫化物,硅化物對檢測元件的毒害.
抗毒性又分為:普通型,抗硫化氫,氯乙烯等不同系列.
3 一般檢測可燃氣體的催化燃燒方式的檢測器對氫氣有引爆炸,對氫氣的檢測應選用專用的催化燃燒型氫氣檢測器或采用有毒氣體的檢測方式(電化學或半導體檢測元件).
5.2.2 根據被檢測有毒氣體的特性選用不同工作原理的檢測器.
目前國內氣體檢測報警儀表的種類及主要生產廠家,見下表:
各種有毒氣體檢測方法的適用范圍見下表:
注:A―優先選用檢測器型式,
O―其他可選檢測器型式,
C―作為可燃氣體檢測時可選檢測器型式.
使用電化學型檢測器時,由于溫度過高過低都會引起電解質的物理變化,應注意使用溫度不超過制造廠所規定的使用環境溫度.當環境溫度不適合時,應采取措施或改用其他型式的檢測器.
常用的有毒氣體檢測器使用壽命如下:
電化學式:1~3年
半導體式:3~4年
紅外線式:不小于2年.
對同一種原理的檢測器,制造廠對檢測不同的有毒氣體采取了不同的樣品處理措施,用以消除氣體測量中的交叉反應,因此,在采購有毒氣體檢測器時應注明要檢測的氣體及安裝環境中存在的其他氣體.
5.2.3 有毒氣體檢測器的選用,應綜合考慮氣體的物性,腐蝕性,檢測器的適應性,穩定性,可靠性,檢測精度,環境的影響及使用壽命,并根據檢測器安裝場所中的各種氣體成份的交叉反應和制造廠提供的儀表抗交叉影響的性能,選擇合適的檢測器.
5.2.4 檢測器的防爆類別組別必須符合現場爆炸性氣體混合物的類別,級別,組別的要求.爆炸危險區域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定,分為三個區域,即0區,1區,2區.
爆炸性氣體混合物按其最大試驗安全間隙和最小點燃電流比分級(Ⅰ,ⅡA,ⅡB,ⅡC);按其引燃溫度分級(T1,T2,T3,T4,T5,T6).
選用的檢測器的級別和組別不應低于安裝環境中的爆炸性氣體混合物的級別和組別.
5.2.5 根據安裝現場的環境條件及該點檢測對生產和人體的危害程度選用不同的采樣方式.吸入式檢測器較之自然擴散式檢測器增加了機械吸入裝置,有更強的定向,定點采樣能力,但覆蓋面較小,除5.2.5條第2款所規定情況采用吸入式檢測器外,大量使用的應該是自然擴散式檢測器.
5.3 指示報警器或報警器的選用
5.3.1 指示報警器或報警器要求具有的基本功能與設計配置的系統有關:
報警(系統)――具有報警和位號識別功能;
指示報警(系統)――具有指示,報警和位號識別功能;
信號設定器或報警控制器應是專用儀表;指示器和報警器可以獨立設置,也可以與其他儀表系統公用;
指示報警系統可以是盤裝單元,也可以是專用的以微計算機為基礎的數據采集系統.
有關測量范圍是根據中華人民共和國國家標準《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB12358-90,并參照中華人民共和國化工行業標準《有毒氣體檢測報警儀技術條件及檢驗方法》HG23006-92和日本國通產省令51號《關于確保液化石油氣安全和正當交易的法律實施規則的有關基準》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最終修訂)有關條文制定的.
指示報警器或報警器的有關性能指標是根據中華人民共和國國家標準《可燃氣體報警控制器技術要求及試驗方法》GB16808-97并結合目前國內外氣體檢測報警儀表的發展情況制定的.
5.3.2 報警設定單元是儀表本體上配置的單元之一,它可以設置在檢測器上;可以設置在報警控制器和報警設定器上;也可以設置在專用的數據采集系統上.
根據系統配置的要求,可以選用僅具有一級報警功能的儀表或具有一,二級報警功能的儀表.
一級,二級報警設定值是根據國內外多年的使用經驗規定的.
報警設定值及有關的測量范圍是根據中華人民共和國國家標準《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB12385-90,并參照中華人民共和國化工行業標準《有毒氣體檢測報警儀技術條件及檢驗方法》HG23006-92和日本國通產省令51號《關于確保液化石油氣安全和正當交易的法律實施規則的有關基準》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最終修訂)的有關條文制定的.
5.3.3 指示與報警誤差系根據中華人民共和國國家標準《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB13358-90有關標準制定的,但由于目前有毒氣體檢測報警儀表的報警誤差大都為30%,在執行本條規定時,如果選擇不到報警誤差小于25%的儀表時,報警誤差可酌情放寬至30%.
5.3.4 檢測報警滯后時間是根據中華人民共和國國家標準《作業環境氣體檢測報警儀通用技術要求》GB12358-90制定,該標準中規定:可燃氣體檢測報警儀在按該規范6.8和6.9條的規定進行試驗時,檢測及報警時間必須在30s以內,有毒氣體檢測報警儀在按該規范6.8條和6.9條的規定進行試驗時,檢測及報警時間必須在60s以內.
中華人民共和國化工行業標準《有毒氣體檢測報警儀技術條件及檢驗方法》HG23006-92中規定有毒氣體檢測報警儀的響應時間為:擴散式60s,泵吸式30s以內.
6 檢測報警儀表的安裝
6.1 檢測器的安裝
6.1.1 檢測比空氣重的可燃氣體和/或有毒氣體時,推薦的的檢測器安裝高度應高出地坪(或樓板面)0.3~0.6m.過低易造成因雨水淋,濺對檢測器的損害;過高則超出了比空氣重的氣體易于積聚的高度.
6.1.2 檢測比空氣輕的可燃氣體(如甲烷和城市煤氣時),檢測器高出釋放源所在高度0.5~2m,且與釋放源的水平距離適當減小至5m 以內,可以盡快地檢測到可燃氣體.當檢測指定部位的氫氣泄漏時,檢測器宜安裝于釋放源周圍及上方1m的范圍內,太遠則由于氫氣的迅速擴散上升,起不到檢測效果.
檢測與空氣分子量接近且極易與空氣混合的有毒氣體(如一氧化碳和氰化氫)時,檢測器應安裝于距釋放源上下1m的高度范圍內;有毒氣體比空氣稍輕時,檢測器安裝于釋放源上方,有毒氣體比空氣稍重時,檢測器安裝于釋放源下方;檢測器距釋放源的水平距離不超過1m為宜.
6.1.4 檢測器的安裝與接線除按制造廠規定的要求以外,應遵照《爆炸和火災危險環境電力設計規范》GB50058-92有關規定執行
石油化工企業可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范
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