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報警系統(tǒng)在石油化工行業(yè)的應用論文
1目前石油化工行業(yè)火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)的主要構成方式
1．1單獨設置
單獨設置火災報警系統(tǒng)，可燃有毒氣體的檢測信號傳至DCS系統(tǒng)內(nèi)，火災報警與氣體檢測系統(tǒng)兩者之間沒有關系，因為這種結(jié)構比較簡單，所以這種設置是目前國內(nèi)投資并且已經(jīng)能夠投產(chǎn)的裝置中采用比較多的系統(tǒng)構架。
1．2主體設置
在這個系統(tǒng)構架中，以火災報警系統(tǒng)為主體，可燃有毒氣體傳感器通過相關的控制器以及直接數(shù)字控制器將原本的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩蛪弘娖介_關量輸出信號，同時兩者之間相互連接。這是一種比較完善，經(jīng)濟實用的報警檢測系統(tǒng)，同時也是目前采用較多的火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)構架。
1．3完整設置
根據(jù)相關要求，同時依據(jù)裝置生產(chǎn)區(qū)域和輔助生產(chǎn)區(qū)域危險等級的不同，需要將生產(chǎn)區(qū)域中所有的自動火災報警設備、可燃有毒氣體傳感器、可視主動火焰?zhèn)鞲衅饕约坝炅芟到y(tǒng)等的控制信號和動作返回信號等所有相關的信號連接在可編程控制器上;在輔助生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，則是設置火災自動報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的是二總線制，其中包括報警控制器、煙霧傳感器、手動按鈕以及空氣取樣傳感器等，同樣還是把發(fā)生火災時控制器的輸出信號送到可編程邏輯控制器上，通過可編程控制器的輸出接口將所有信號傳送至控制室，這兩個部分合在一塊就是一個完整的火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)。
2不同報警和檢測系統(tǒng)的性能以及優(yōu)缺點
2．1第一類系統(tǒng)的構架
該系統(tǒng)通常是國內(nèi)投資企業(yè)采用的方式，采用的背景是基于設置的火災報警設備基本上是國內(nèi)的自主產(chǎn)品，這種結(jié)構的有點在于投資少而且比較獨立，但是該系統(tǒng)無法接收可燃、有毒氣體傳感器的模擬量信號，所以在火災報警系統(tǒng)是單獨安裝在裝置區(qū)內(nèi)的控制室和變電所等地方，同時可燃、有毒氣體傳感器則是接入DCS系統(tǒng)，兩者之間互不相干。在裝置生產(chǎn)區(qū)域的火災報警設備基本上是安全型非地址碼、報警按鈕，而國產(chǎn)的手動報警大多是不放水的。如果是安置在室外使用，就必須要加非標防水外罩，這樣的火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)大多情況下都會存在一些缺陷:比如在建筑物進行大修期間，DCS系統(tǒng)會停止工作，導致氣體傳感器停止工作，一旦可燃、有毒氣體發(fā)生泄漏，檢測系統(tǒng)無法檢測到，給裝置區(qū)域帶來極大的安全隱患。而且在建筑物進行大修期間，如果檢修工在使用焊接設備時，可燃砌體發(fā)生泄漏并且已經(jīng)達到上限值，同時DCS系統(tǒng)停止工作無法報警，那極易引發(fā)火災。而且化工裝置與民用建筑不一樣，在裝置變電所的夾層中，因為夾層內(nèi)灰塵比較多，而且還潮濕，煙霧傳感器的智能程度有限，所以設置在電纜夾層中的煙霧傳感器經(jīng)常會誤報警，大大降低了火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)的可靠程度。
2．2第二類系統(tǒng)的構架
該系統(tǒng)通常是專裝置區(qū)域建筑物內(nèi)二總線制火災報警系統(tǒng)，為了保證該系統(tǒng)的可靠性，該系統(tǒng)中火災報警設備和砌體檢測設備大多數(shù)情況下是采用進口或者是合資產(chǎn)品，這個系統(tǒng)的優(yōu)點在于投資較少而且系統(tǒng)可靠性比較高，尤其是在建筑物大修期間系統(tǒng)仍然可以正常工作，也容易管理。缺點就是該系統(tǒng)的響應時間比較長，在火災發(fā)生時無法顯示具體的模擬量信號數(shù)值，尤其是風向和風速傳感，無法準確的區(qū)分建筑物和裝置區(qū)域的安全等級。
2．3第三類系統(tǒng)的構架
該系統(tǒng)最為完善而且更加安全可靠，在國外的大型項目中得到了廣泛使用，在國內(nèi)則是運用在大型石化聯(lián)合裝置中。該系統(tǒng)是在生產(chǎn)裝置的建筑物內(nèi)設置二總線火災報警系統(tǒng)，其中包括了火災報警控制器、煙霧感應傳感器等。雖然這個系統(tǒng)比前兩個系統(tǒng)更加可靠完善，但是它的造價也偏高，而且后期的維護成本也比較高。
3如何合理設置火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)
通過上述的描述，以上三種火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)應用的背景和裝置規(guī)模都是不一樣的，第一種火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)的構架存在著明顯不合理之處，缺陷也比較多，所以在日后的化工裝置中應該不采用該系統(tǒng)。第二種系統(tǒng)構架與第一種系統(tǒng)構架相比就完善了很多，所需的費用卻很少，而且現(xiàn)場的防爆手動報警按鈕采用的是地址碼按鈕，這就節(jié)省了電纜和施工費用，同時該系統(tǒng)還可以通過模擬量信號模塊接收到可燃、有毒氣體傳感器的模擬量信號，通過與現(xiàn)場其他信號和控制設備的輸入輸出模塊相連接，就構成了簡單而且比較可靠的火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)。第三種火災自動報警和氣體檢測系統(tǒng)最可靠最安全，除了系統(tǒng)造價比較高外，還沒有發(fā)現(xiàn)其他的缺陷，所以該系統(tǒng)可以應用在大型的化工裝置中，可以發(fā)揮出很大的作用，同時這個系統(tǒng)還符合相關的規(guī)定和條款。
4火災和氣體檢測裝置報警系統(tǒng)的合并設置
在大型聯(lián)合裝置中，區(qū)域控制中心和全廠控制中心等的可燃、有毒氣體檢測報警系統(tǒng)可以優(yōu)先考慮與火災報警系統(tǒng)的合并，即所謂的火災與氣體檢測報警系統(tǒng)。火災與氣體檢測報警系統(tǒng)的職責是通過專門的傳感器和檢測儀器，檢測出早期火災和可燃、有毒氣體的泄漏，有相關設備發(fā)出警告提示工作人員進行相關安全操作，組織人員的撤離和疏散，或者也可以通過預先設置好的聯(lián)鎖邏輯程序自動開啟保護措施和救護裝置;另外火災與氣體檢測報警系統(tǒng)還可以通過遠程報警系統(tǒng)使得自身能夠得到及時救援，從而是原本可能發(fā)生的火災貨中毒事故在一開始就就被處理掉，使已經(jīng)發(fā)生的事故得到及時有效的控制，保證相關工作人員和生產(chǎn)設備的安全。火災與氣體檢測報警系統(tǒng)的職責包括生產(chǎn)裝置現(xiàn)場的所有火災和可燃、有毒氣體的檢測報警，中央控制室和機柜之間等建筑物內(nèi)的火災報警和聯(lián)動通常是由另外一套火災自動報警系統(tǒng)負責，這樣就實現(xiàn)了生產(chǎn)裝置現(xiàn)場可燃、有毒氣體檢測報警系統(tǒng)和火災檢測報警系統(tǒng)的合并設置。在功能方面，這兩個系統(tǒng)有著許多相似的地方，單獨進行設置的話，無論是初期投入還是后期的維護都是不經(jīng)濟的，這種現(xiàn)象主要是以下幾個原因:第一點，行業(yè)管理之間不同的設計規(guī)范，工業(yè)和民用建筑物內(nèi)的火災報警系統(tǒng)的設計規(guī)范是GB50116－2013中的火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范，而可燃、有毒氣體檢測系統(tǒng)采用的是GB50493－2009中的設計規(guī)范，不同的標準所要求的內(nèi)容也是不一樣的。第二點，長期以來火災與氣體檢測報警系統(tǒng)由3個不同專業(yè)來負責設計，不同專業(yè)對一體化控制的思想認識不一樣，對其他專業(yè)的認知程度也不高，這就造成了重復設置，重復設置不僅給資源造成了很大程度上的浪費，同時也給后期的維護工作帶來不小的麻煩。第三點，不同行業(yè)采用的標準不一樣，廠家依據(jù)不同標準生產(chǎn)出的產(chǎn)品也有所不同。火災自動報警系統(tǒng)大多數(shù)采用的是總線型檢測儀表，而火災與氣體檢測報警系統(tǒng)采用的是常規(guī)點對點的模擬信號和開關信號回路，導致有些時候兩個系統(tǒng)無法兼容。
5結(jié)束語
可燃、有毒氣體和火災自動報警系統(tǒng)是保證石油化工裝置和工作人員人身安全的重要措施。實施新標準有利于提高國內(nèi)對可燃、有毒氣體的檢測和報警水平，有利于國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)之間的合作，同時還能夠縮小與先進國家在這方面的差距。在設計和應用上，采取火災與氣體檢測報警系統(tǒng)是未來石油化工行業(yè)主要趨勢。
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