可燃氣體和有毒氣體檢測報警儀安裝規范（二）

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xitong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xitong的檢測與發出報警信號的功能不受其它儀表或儀表xitong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xitong;

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lanjie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lanjie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"lanjie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xitong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lanjie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xitong

5.1 xitong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xitong.

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xitong.

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xitong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xitong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xitong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xitong,模似信號接至DCS指示記錄,至報警及聯鎖xitong的信號不可從DCS接出.

數據采集xitong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xitong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xitong有關:

報警（xitong）――具有報警和位號識別功能;

指示報警（xitong）――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xitong公用;

指示報警xitong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xitong.

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xitong上.

根據xitong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.

6.1.3 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