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小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統
發布日期:2014/4/7 點擊數:846新聞來源:

本文中的小型防爆區是指在生產、加工、處理、轉運和儲存過程中出現或可能出現爆炸性氣體混合物的房間。因其面積小、規模小、多數情況下通風也不好,因此可燃氣體與空氣混和易形成爆炸性氣體混合物而產生爆炸危險。針對小型防爆區的這種特點,我們設計出了一套安全、可靠、高效的可燃氣體自動報警和聯動控制系統。

1 小型防爆區特性研究和電氣裝置防爆

1.1 爆炸性氣體環境危險區域劃分

根據GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》規定,爆炸性氣體環境應根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間,按下列規定進行分區:

1)0區:連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境;

2)1區:在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境;

3)2區:在正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物的環境,或即使出現也是短時存在的爆炸性氣體混合物的環境。

1.2 小型防爆區的特性

小型防爆區通常在生產、加工、處理、轉運或儲存過程中出現或可能出現爆炸性氣體混合物。例如工廠生產車間中的小型噴漆間、清洗間和油封間等生產場所和工業與民用的易燃液體儲藏間等。由于房間面積小,易燃氣體與空氣形成的氣體混合物易達到爆炸下限而造成危險,故這些區域的防爆安全一直是安全生產和存儲工作中的重中之重。這些區域通常是爆炸危險環境的1區和2區。

傳統的防爆措施是定時通風和隔絕點火源。這其中最為有效的措施就是定時通風,但由于定時通風依靠的是工作人員定時通風的工作習慣而不是實際上的需要與否,故時常出現因通風不足而造成的可燃氣體濃度超過爆炸下限或因通風過量而造成的能源損失。所以急需要一套安全、可靠、高效的自動化監測聯動控制系統,自動監測爆炸危險環境中的可燃氣體濃度,當其含量超標準時及時報警并排除危險因素,使防爆區的生產和儲存更加安全、可靠、高效。

1.3 電氣裝置防爆

根據GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》規定,爆炸性氣體混合物,應按其最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流(MIC)分級,如表1所示:

爆炸性氣體混合物應按引燃溫度分組,并應符合表2的規定。

根據GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》的規定,爆炸性氣體環境電氣設備的選擇應符合下列規定:

1)根據爆炸危險區域的分區、電氣設備的種類和防爆結構的要求,選擇相應的防爆電氣設備;

2)選用的防爆電氣設備的級別和組別,不應低于該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別。當存在有兩種以上易燃性物質形成的爆炸性氣體混合物時,應按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。

3)爆炸危險區域內的電氣設備,應符合周圍環境內化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環境條件對電氣設備的要求。電氣設備結構應滿足電氣設備在規定的運行條件下不降低防爆性能的要求。

根據以上規定,凡處于防爆間內的電氣裝置均應按上述要求選擇防爆電氣設備。

2 小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統

2.1 小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統原理圖

2.2 小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統功能說明

在小型防爆區內設置可燃氣體自動報警和聯動控制系統,能夠實現以下的監測報警和控制功能:

1)正常工作狀態下,當房間內可燃氣體與空氣形成的爆炸性氣體混合物的濃度達到爆炸下限的25%時,置于防爆區內的聲光報警器報警,警示人員及時疏散,并自動起動室內的通風設備;

2)聲光報警器報警后,可在現場消音,但不能停止光報警,以確認現場仍處于危險狀態;

3)通風后,可燃氣體濃度降至設定值以下時,聲、光報警均自動停止,室內通風設備自動關機。此時系統可手動恢復至初始監控狀態;

4)正常工作時,如需室內通風,可直接手動起動通風設備。通風后,應將風機控制開關置于“自動”檔,恢復自動監控狀態;

5)通風設備檢修時可將風機控制開關置于“檢修”檔,則通風設備電源全被切斷,可進行安全檢修。

2.3 主要設備簡介

2.3.1 GASMASTER四通道可燃氣體報警器

GASMASTER四通道可燃氣體報警器為英國科爾康檢測儀器有限公司(CROWCON DETECTION INSTRUMENTS LTD.)的產品。其主機外殼由低碳鋼材料制成,通過前面板的窗口可觀察到所有顯示和標記,用專用鑰匙打開前面板,即可看到GMA的內部組件,并可進行細節調整。主機外殼防水防塵,密封等級為IP54。

GMA4型可燃氣體報警器可控制至多4個氣體檢測探頭,或3區域的火災檢測探頭,并可任意組合檢測探頭。其中火災檢測包括煙感、溫感探頭,人工呼叫等裝置,每個區域可安裝至多20個點。

GMA4型可燃氣體報警器每個通道提供2級紅色LED和內部蜂鳴器完成音、視頻報警。內部音頻報警可通過前面板“ACCEpt/REsEt”鍵在任意時間消除,但視頻報警和繼電器只有在氣體濃度低于報警值時才能恢復到原狀態。正常檢測狀態下,平均每5秒循環顯示各個通道數值。綠色LED表示通道編號,紅色LED表示被檢測氣體濃度。

當然也可通過人工選擇觀察任意一通道。無論顯示方式如何,每個探頭都在進行持續檢測。

GMA4型可燃氣體報警器對高低報警和故障報警均設有公共繼電器,而各個通道的高低報警也分別配備有獨立的繼電器。所有繼電器負荷為250V5A,另外,GMA主機還可以連接兩個外接聲光報警器,數據記錄儀或微機,可連接其1V~5V或4mA~20mA標準輸出。GMA主機可通過110/220VAC50/60HZ市電供電,也可根據需要選擇外接備用電池供電。

2.3.2 隔爆型可燃氣體檢測探頭FLAmgArD-D和增安型可燃氣體檢測探頭FLAmgArD-EXE

以上兩種檢測探頭均為科爾康公司產品,分別適用于爆炸危險環境的1區和2區。以上產品均可與GMA4相連,檢測可燃性氣體的爆炸下限濃度值。

2.3.3 風機電控箱控制功能及電路圖

風機電控箱用于控制風機的起動和停止,用于風機的短路和過載保護。風機電控箱可根據“手動”、“自動”和“檢修”狀態,分別控制風機的手動起停、自動起停和停機檢修三種工作狀態。

1)單相220V軸流排風扇控制電路圖。

2)三相380V軸流風機控制電路圖。

2.4 小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統電路圖

3 系統的適用范圍和使用特點

3.1 系統的適用范圍

本系統特別適用于工廠生產車間的小型噴漆間、清洗間、油封間等爆炸危險生產場所和工業與民用建筑中的易燃液體和氣體的儲存間等。

3.2 系統的使用特點

本系統是一套安全、可靠、高效的自動化監控系統。系統中因可燃氣體檢測探頭的輸出信號和壽命問題,需要每半年調校一次,3年~5年更換一次,故其造價高于傳統的通風控制。但總的來看,增加這樣的投資是非常必要的。小型防爆區可燃氣體自動報警和聯動控制系統使小型防爆區內的防爆通風手段由傳統的人為工作習慣而改為更加科學的自動化監測通風系統。本系統不但節約了生產能耗,而且使防爆區的生產變得更加安全、可靠、高效,進一步滿足了安全生產的需要。

參考文獻

1 GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》中國計劃出版社,1992

2 《建筑電氣通用圖集92DQ7電力控制》 華北地區建筑設計標準化辦公室,1992

3 97X700(上)《智能建筑弱電工程設計施工圖集》 中國建筑標準設計研究所出版,1998

 

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