化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统设计

　　摘要：文章从化工生产企业安全工作的形势出发，以某化工企业为例，对冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统的设计进行分析，总结了化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统的运行策略和实践经验。

　　1　化工生产企业安全工作形势

　　发展与效益是企业管理的两大课题，安全生产、安全发展是企业追求的目标之一，如果没有以安全为前提，谈企业的其他目标或效益几乎是空谈。在所有发展项目中，安全发展是最可靠、最有保障的发展，所有指标中安全指标是最硬的指标，安全管理已成为各行各业发展的关键。化工企业危险油气密集、重型机械密集、易燃、易爆、易中毒风险高。部分化工企业为旧系统、旧厂房维修改造而来，经常是施工与生产同时进行，存在大量的多工种交叉作业。同时，安全管理力量相对不高，安全风险控制点较多，风险压力高。因此，构建科学的检测和预警体系就显得十分重要。

　　2　可燃气体检测与预警控制系统设计

　　2.1　设计规范

　　严格地遵循化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统设计的相关要求，是设计的根本出发点。在冷却装置中所使用的可燃气体检测与预警系统的设计中，该厂以《石油化工可燃气体和有毒气检测报警系统设计规范》《可燃气体报警系统设计规范》《石油化工仪表管道线路设计规范》为设计标准。

　　2.2　系统设计的依据

　　《建筑设计消防规范》中明确规定，如果建筑内有散发可燃气体的可能，就需要依据该规范来设置可燃气体报警装置。《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》中要求生产和使用可燃气体的工艺装置也需要可燃气体报警装置。因此，化工冷却装置需根据这一要求，按标准配置可燃气体报警装置。

　　2.3　检测点的确定

　　在对检测点进行确定的过程中，应根据具体工艺来完成。通常，在控制室要设计可燃气体报警探头，该地多有电缆沟槽容易造成可燃气体的集聚。在可燃气体的释放源应每隔15m设置一个可燃气体报警探头，并严格按照标准采购标准探头（覆盖范围要达到或超过7.5m）。

　　2.4　设备选型

　　化工企业在对可燃气体报警系统的设备进行选型的过程中，要通过正规渠道购买符合指定机构认证的设备，并且要以功能的稳定性为第一标准。在检测器选择时，首先要检查检测器的防爆标识，一般选择隔爆型或本安型（此次设计选用的是深圳特安电子有限公司生产的隔爆型可燃气体检测报警器）。在对可燃气体报警系统控制器选型的过程中，需要根据所布置的检测器的总体数量来确定控制器的容量及形式，若不匹配，极易造成后期运行上的浪费。当前，在市场上较为常见的是集成控制器。在控制器的选择上建议选择柜式安装型，有利于对整个控制室空间的整合。

　　2.5　设备安装

　　在检测器的安装中，首先要依据化工设备可能泄露的可燃气体类型确定密度值。通过标准换算对可能泄露的气体与空气密度进行比较。当可能泄露的气体比控制密度值高时，应将探测器安装在距离地面0.3~0.4m处；当可能泄露的气体比控制密度值低时，应将探测器安装在距离房顶0.5~1.0m处；当可能泄露的气体与控制密度值相当时，应将探测器安装在距离地面1.5~1.6m处。既要保证探测器的效果，又要充分考虑安装及后期维护作业的难度。在报警控制器的安装过程中，依据现行标准需要有专门的控制室或操作室。其中，所涉及的控制设备应根据具体的类型来实现标准化安装，对于其中的电源控制需将设备与UPS电源连接，并由DCS、PLC等系统进行供电。

　　2.6　配线要求

　　对于报警系统而言，线路的质量将直接决定系统的效用。因此，在系统建设前期需要对电缆的铺设走向及类型进行规划。要避免先上设备后上配电系统这种本末倒置的方式，同时需根据设计要求来实现对系统的整体化推进。首先，在电缆的选型上需要考虑电缆横截面是否能够满足系统运行的要求。通常化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统的阻抗要求不低于0.5mm2。在防爆场合需要在汇线槽或保护管中敷设2芯或3芯电缆，横截面要求达到1.0~1.5mm2。在电缆的选型上，可选择常用的RVVP铜芯聚氯乙烯绝缘铜丝编制屏蔽聚氯乙烯护套软电缆。在防爆场合要选用阻燃性较好的电缆。化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统所使用的电缆均需要满足《可燃气体报警系统设计规范》《石油化工仪表管道线路设计规范》中的电容、电感要求。在电缆敷设的过程中，要充分对冷却装置的运行环境进行全面考虑，可采用线槽铺设的方式，有效防范线路破损。

　　3　可燃气体检测与预警控制系统应用效果和运行策略

　　化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警控制系统的设计在投入使用之后展现出了较好的性能，能够很好地实现对可燃气体的日常监测，并在试运行的半年中成功捕捉到一次危险预警，证明系统整体运行状态良好，企业根据预警进行了处理，成功避免了安全事故的发生。这一系统的使用使得化工企业的安全保障能力获得极大提升。

　　化工企业的设备安全性建立在可燃气体检测与预警控制人员和维修人员的技能基础之上。设备的操作、养护、管理都需要相关人员以技能为支点来完成。其对可燃气体检测与预警控制及维修养护的能力强，则化工企业设备的可靠性就强。在推进制度建设、技能提升的同时，不可忽视可靠性管理中对于产业人员意识的要求。只有一线管理人员和维护人员的意识提升了，才能够筑起化工企业安全生产的保护墙。设备的可靠性不是几个管理人员和维修人员就能充分保障的。一旦设备发生故障，最早处理问题的必将是产业工人。因此，化工企业应在企业内部营造浓烈的安全管理氛围，并通过各种安全宣传活动来提高全体员工的安全意识，让全体员工意识到安全生产的重要性。岗位人员安全意识的增强能够补齐制度管理的空白，并能极大程度地提升可燃气体检测与预警控制系统的保障力。同时，在可燃气体检测与预警控制创新的优化中，应确保技术及设备的引进，夯实可燃气体检测与预警控制创新优化的硬件基础，并在此基础上，加大可燃气体检测与预警控制优化中的人才培养和人才引进，实现可燃气体检测与预警控制软件层面的提升，从而在新的软硬件的支撑下，实现化工生产企业冷却装置中可燃气体检测与预警能力的升级。

　　4　结语

　　技术的不断发展使得企业的安全保证能力得到迅速提升。在风控和预警机制的双重作用下，企业安全事故的发生率有所降低，重特大安全事故被有效遏制。但安全工作是一种常态化的工作，技术的升级不代表对安全管理行为及意识的松绑。可燃气体检测与预警控制作为化工企业管理中的重要环节，直接决定化工企业安全运行的成果，并确保了化工设备可靠性的提升，也即确保企业长期稳定的运行。化工可燃气体检测与预警控制的升级是一个系统化问题，需要多个渠道协同作战才可有效实现。在化工可燃气体检测与预警控制实践中，应在充分优化设计的同时，加强后期运维上的保障，以助推化工可燃气体检测与预警控制应用的上档升级，实现预警技术应用下化工企业效能和企业效益的双提升。

　　作者简介：王吉锁（1967.10），男，安徽滁州人，中盐安徽红四方股份有限公司工程师、副总经理，研究方向：化工装置设备安全；方磊（1985-），通讯作者，男，安徽合肥人，安徽泛泽环境科技有限公司，总经理，研究方向：机械工程。

　　参考文献

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　　（责任编辑：刘振敏）

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