甲烷氣體檢測報警系統
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境中，將可能引起火災、爆炸或人身中毒等惡性事故。為了保證生產和人身安全，應設置可靠的甲烷氣體和有毒氣體檢測報警器，連續監控控制環境中甲烷和有毒氣體的濃度情況，及時發出報警。本檢測報警系統就是為了實現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測與報警實現和集中統一管理。
為了實現可靠的甲烷氣體檢測報警系統。初步對甲烷氣體檢測報警系統進行設計，包括檢測點的設置，檢測器和指示報警設備的選型，系統配置以及安裝到檢測系統實現的整體預設。
系統主要功能包括：
（1） 實時監測油庫控制室及灌區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） 通過上位機系統監控中心實時觀看油庫的現場情況。
（3） 在監控中心實時記錄以上各監測數據，對數據統一集中管理。
（4） 并能通過聲光報警、語音報警、LED屏幕顯示等多種方式發出報警信息，及時告知維護管理責任人。
（5） 對歷史數據的自動分類整理。
（6）管理軟件提供事件查詢、告警配置和查詢、環境參數瀏覽。
二、方案介紹與設計
1檢測點的定位
通過對油庫的細致分析，我們不難發現設置甲烷氣體探測器的最佳位置或必要設置點。如容器或儲罐溢流口附近,物料進出口開關附近，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檢測報警系統的選擇
針對油庫的實際環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場環境的碳氫類甲烷氣體，比較適用于油庫的環境類型。
紅外線甲烷氣體探測器屬于無干擾智能型產品，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操作者進行校準。傳感器及信號發生器被安裝在一個防爆機殼內，機殼上有玻璃罩，正好適用于油庫這種特別要求的環境中。這種產品系列延續了在氣體傳感器設計中體現的“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）加熱的光學設計避免了冷凝現象
（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檢測報警系統安裝與實現
整個檢測系統可由檢測器和報警器組成，也可以結合PLC控制器與組態功能，實現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。此檢測儀器帶有聲光和振動報警功能，根據具體需要，可以設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。此外檢測系統還可以通過自身或外接存儲器記錄以往的歷史檢測數據。工作人員可以通過PC機或監控儀器上獲取紅外線甲烷氣體探測器所的實時和歷史數據，便于查詢和分析。當檢測到甲烷物濃度達到危險值，可通過PLC控制器自動實現報警器的報警顯示功能。
報警器可采用蜂鳴器、指示燈、指示儀等常規儀表，也有PLC、分散控制系統、數據采集系統、工業控制計算機或專用報警顯示設備等電子設備。報警器包括信號設定器和閃光報警兩個基本單元。為保證檢測報警系統的可靠性，報警控制器或信號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，對重要的報警與自動保護有關的報警，應與獨立設置。指示報警設備應安裝在有人值守的控制室、現場操作室內。現場報警器應就近安裝在檢測器所在的區域。
除此之外，在設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。根據現場的空氣可能環流及空氣流動的上升趨勢，以及廠房的空氣自然流動情況、通風通道等綜合推測，當發生大量泄漏時，根據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，再根據泄漏氣體的密度并結合空氣流動的方向，確定空間位置。
三、方案總結
綜上，本方案即利用典型的紅外線甲烷氣體探測器為引導，實現由檢測器和報警器，結合PLC控制器與組態功能，最終實現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。此外，還可考慮將甲烷、有毒氣體檢測報警系統，與火災檢測報警系統合并設置，即設置火災和氣體檢測報警系統。這樣將安全獨立于過程控制，可以實現聯網，構成一個完整的防火、滅火的消防安全系統，從而確保生產的安全運行。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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