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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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石油化工企業可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范
【正 文】
1 總則
1．0．1 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。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。類或成組布置的乙+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宜小于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。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。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。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 大鶴管鐵路裝卸棧臺，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，應按本規范第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n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人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))GBl2358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 對催化燃燒型檢測器，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 對電動吸人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人式檢測器：
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 采用吸人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，才停止報警。
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 可燃氣體的二級報警(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)的即認為比空氣重；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極(極度危害)和Ⅱ級(高度危害)有毒氣體的檢測。 |
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