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《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》标准编制组第2次集中答复

放大字体  缩小字体 施行日期:2021-01-19  浏览次数:36
GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》自2020年1月1日实施以来,为保障石化企业安全生产,预防人身伤害及火灾爆炸事故的产生,发挥了重要作用。一年多来,编制组收到了应用中的各种热点和难点的问题,并进行了整理,在2020年9月18日进行了第一次集中答复,本次是第二次集中答复。 

        标准主编人:文科武   裴炳安

       1 释放源判定

       问题:关于可燃气体和有毒气体释放源的定义,如何理解“经常操作的阀门组”,自动阀门或者手阀在此范围吗?
       答复:关于释放源,首先应分析判断潜在释放源的泄漏概率以及泄漏后果的严重程度是否可接受。
      “经常操作”、“经常拆卸”是指工艺操作需要,每班或每天都要拆卸操作的法兰和经常操作的阀门组。装置或设备的隔离阀等其他阀门,开停工或事故处理工况的人孔、低点排凝阀不在此列。从泄漏概率说,经常操作的阀门,其泄漏概率远大于不常使用的隔离阀。经常操作的液体和气体采样口、液体(气体)排液口和放空口、经常拆卸的法兰和经常操作的阀门组,需要考虑设置检测点。关于泄漏后果,主要分析泄漏发生后的持续时间以及泄漏量,该泄漏发生后是否会产生不可接受的爆炸、火灾及毒气扩散后果。总之,当潜在的释放源出现泄漏现象时,其风险需要受控或不可接受时,应将该潜在的释放源确定为释放源。
2 检测介质及参数设定
       问题:火炬装置区中,某泄漏源所泄漏的工艺气体为多种有毒气体组分的混合介质,并且对应多种工况,举例其中一种工况,工艺气体组分(体积分数)为:H2:34.13%,N2:0.381%,CO:37.66%,Ar:0.05%,CH4:0.044%,CO2:2.60%,H2S:0.053%,COS:0.005%,NH3:0.005%,H2O:25.07%,HCN:0.001%,甲醇:0.001%,气体温度为472.5 K,压力为0.15 MPa(G)。

       1)在不同工况下,这些介质的浓度会不同,如判断CO,H2S,HCN,NH3这几种介质在不同工况下都可能出现浓度相对较大的情况,是否需要在该释放源同时设置这4种检测器?
       2)对应不同工况,其中CO都会出现浓度相对较大的情况,不论别的有毒气体浓度怎么变化,但CO浓度始终较大,是否可以只设置CO检测器?
       答复:由于有毒气体致毒机理的不同,在对有毒气体混合物进行毒气检测时应谨慎。在不同工况下,如能判断CO,H2S,HCN,NH3这几种介质,分别都可能出现浓度相对较大,且可能达到报警值时,则应在同一个释放源的附近同时设置这4种检测器。
       如果对应不同工况,其中只有CO会出现浓度相对较大的情况,其他有毒气体浓度虽有变化,但所占比例小,如上述工况所列。介质组分较为稳定,以介质中的一种或一类介质组分为主设置一个探头检测主要介质气体,以代替该混合气体组分,即可只设置CO检测器。设计过程中,注意核实该混合气体泄漏时,可燃气体浓度是否可同时达到爆炸下限,如果能达到爆炸下限,则应同时设置可燃气体检测器。在探头的安全组别选用时,要考虑氢气。
       问题:对含有有毒组分的混合气体,将其与当地空气的分子量比较时,是以混合气体分子量为准,还是以其中有毒组分的分子量为准?如某管道中存在混合气体,含有CO,O2,H2O和H2S,混合气体的平均分子量为23,当地空气的分子量为29。
       答复:通常,按照分子运动规律,混合气体泄漏后,轻重组分不会立刻分层,故混合气体是否比空气重,可与当地空气的分子量作比较;在室内且泄漏量小的情况下,混合气体是会出现分层现象的。作为毒性混合气体探头的布置,需要考虑泄漏源位置、泄漏口方向以及周边环境特点。如果是在露天的  2层钢栅板平台,建议在漏点的上下方均设置CO和H2S有毒气体探头;如果是在地面,则只在漏点上方设置CO和H2S有毒气体探头;如果是在受限空间,还需考虑高点设置CO和H2S有毒气体探头。注意,探头布置时需考虑现场周边环境和巡检通道。
       问题:对于有些有毒气体的IDLH值很低,现有检测器的测量范围满足不了0~30%IDLH,报警值也满足不了5%IDLH的需求和10%IDLH的需求,该如何处理?
       答复:如果市场上没有适宜的检测器供选用,则应采取工艺措施以及管理措施处理,使泄漏事故处于有效的管控状态。
3 检测点的布置
       问题:根据规范要求,压缩机厂房内屋顶最高点(氢气)易于聚集处应设置氢气报警器,可是有时候厂房屋顶真正的最高点没办法安装固定报警器,如果在厂房四周墙面的最高点设置氢气报警器。该方法是否可行?
       答复:规范要求在通风不良的厂房内屋顶最高点(氢气)易于聚集处设置氢气报警器,目的是做到尽早发现泄漏以及控制泄漏气云体量,这是安全生产要求。厂房屋顶高点安装固定报警器时,设计应考虑固定或移动的检修平台。
       问题:关于新风入口的气体报警器安装位置在标准中并没有说明。控制室为检测新风入口(百叶窗处)可燃气体而设置的气体报警器,是安装在新风入口,还是安装在引风口?若要安装H2S检测器,应该装在何处?
       答复:对于控制室新风入口(百叶窗处)的可燃或有毒气体报警器,通常是按SIS设计要求来处理。一般在危险区域附近的引风口通过风管从安全位置引风,此时,可燃或有毒气体报警器就安装在引风管道或引风口附近。控制室新风入口直接用百叶窗,即整个控制室是处于安全区域了,若要装H2S检测器或可燃气探头,这些探头应安装在百叶窗附近。另外,可释放可燃或有毒气体的装置区,已经设有泄漏检测探头的,如果发生了有影响的泄漏,控制室会收到报警信息。
       问题:关于控制室/机柜间新风入口处可燃/有毒气体检测器设计方案,联锁关系等,如何实施? 
       答复:关于控制室/机柜间新风入口处可燃/有毒气体检测器设计方案,联锁关系等,建议按SIS的回路设计。根据工艺气体组分特点,设置可燃/有毒气体探头,探头的设计应符合安全完整性要求。如果业主另有管理方案要求,应按业主要求执行。
       问题:对于类似化学品仓库内堆放可释放有毒可燃气体的货品,并且无固定放置位置,如何设置有毒可燃气体检测器?
       答复:具体情况需具体分析,基于空间布置和基于释放源点布置均可,设置原则是:1)控制有害气云体量;2)确保巡检通道的安全。
4 GDS 设计
       问题:分析小屋内与可燃有毒气体检测器、火灾检测器等相关联的逻辑通常在小屋内控制系统(一般为PLC)执行,参考标准GB/T 29814—2013《在线分析器系统的设计和安装指南》和SHT 3174—2013《石油化工在线分析仪系统设计规范》。分析小屋内的可燃有毒气体监测器是否需要直接进装置的GDS,还是通过PLC与装置GDS通信并在GDS上显示? 
      答复:本标准只是提出了分析小屋内应根据环境特点设置可燃有毒气体检测器和氧气检测器。分析小屋内的可燃有毒气体检测器、火灾检测器等相关联的设计应执行GB/T 29814—2013和SH/T 3174—2013。分析小屋内的可燃有毒气体监测器的信号可以直接进装置的GDS,也可以通过PLC与装置GDS通信并在GDS上显示。
      问题:采用其他形式的检测手段体现可燃气体泄漏时(如LNG储罐利用温度计测气体泄漏),其检测信号是否可进GDS?
      答复:用其他形式的检测手段,如温度检测,来体现可燃气体泄漏的信号可以进GDS。
      问题: 液氨罐氨气泄漏联动雨淋阀应该由GDS,SIS还是火灾报警系统控制?
      答复:装置设有GDS时,可由GDS 检测,建议将检测信号通过GDS 专用控制器送消防联动控制器,按消防联动设计;如果装置没有GDS,氨气检测信号可送消防联动控制器,按消防联动设计。
      问题:本标准3.0.3条中可燃气体二级报警信号送消防控制室,是否只需送出一路二级报警信号(综合各区域),还是每个区域单独送出信号?毒气的报警是否一并考虑?
      答复:每个可燃气体和有毒气体探头的二级报警信号都需送消防控制室。 
      问题:区域报警器与有毒可燃气体检测器的联锁是否有推荐做法?什么样的联锁方案比较合理?
      答复:现场出现泄漏现象时,GDS及时检测到该泄漏并发出报警,这是GDS的基本功能。区域报警器由有毒和可燃气体检测器的二级报警值驱动。对于某些重要的装置区域,当出现泄漏,未能及时发现并采取措施处置,可能导致不可接受的事故后果时,可以通过探头冗余的方式提高泄漏检测信号的可靠性,建议检测器采用“1oo2”的方案。
5  报警器
       问题:氧气报警器依照有毒气体还是可燃设置?封闭式库房怎么设置气体检测器?

       答复:氧气报警器依照有毒气体设置,通常,封闭式库房可沿巡检通道和出入口设置气体检测器。
       问题:对于粉尘可燃报警器的设置,有没有明确的要求,如标高、释放范围?
       答复:本标准没有涉及粉尘监测器的设置,目前,尚无经济适用、连续在线的可燃粉尘检测器在售,市场上能采购到的粉尘检测器主要是有毒粉尘检测器。有毒粉尘检测器的设置原则同可燃气体与有毒气体的设置原则:1)靠近源点布置;2)控制粉尘气云体量;3)确保巡检通道的安全。
       问题:有些项目业主要求采用带现场显示功能的区域报警器,一般8~12点,每个通道都显示对应的检测器状态,并且声光报警,现场检测器需硬线接入此类区域报警器,这与中控室GDS功能相重复。如何处理此类带现场显示功能的区域报警器与控制室GDS之间的关系?
       答复:项目业主要求采用带现场显示功能的区域报警器时,在符合本标准要求的基础上,可执行业主要求;带现场显示功能的区域报警器本质上还是视作为区域报警器,仍可由控制室的控制器操作,也可视为新加的现场辅助操作台。功能重复则是业主的设计要求,技术上完全可以实现。
        问题: 关于区域报警器报警闪光颜色,条文解释中:火灾报警为红色,气体报警为蓝色、事故报警为黄色。实际使用中,现场需区别有毒气体报警和可燃气体报警,以及氧气报警。事故报警使用条件是什么?能否明确规定火灾、可燃气体、有毒气体、氧气报警的闪光颜色?
       答复:本标准面向的用户多,各用户常有自己的声光报警技术要求。本标准只是提出区域报警器报警闪光颜色与其他报警区别开的要求,具体项目设计中,应根据项目要求确定报警闪光颜色。
      问题:工程项目中, 业主让区域报警器的灯和现场检测点一对一设置,是否合理?
      答复:业主要求,不存在合理与否的问题,但应注意区域报警器与检测器自带的一体化声光报警器的区别。区域面积较小,现场探头数量较少时,可通过检测器自带一体化的声光报警器来实现。注意,项目的GDS 设计仍需满足标准中的其他设计要求。


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