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有关可燃气体探测报警系统的概述

发布时间: 2024-04-04 来源:交通运输

  三是探测器安装要注意位置的选择:为了探测器监测的准确性,同时也因为气体的特性,探测器在安装时要选择安装在主导风向的下风侧,还要判断探测器安装的位置是在释放缘上方还是在下方。由此可见,在安装探测器的时候,不仅要考虑到探测器监控范围,也要考虑风向的影响,同时对位置也有严格的要求。参数详见图4

  在我国,生产行业使用可燃气体比较广泛,在生产使用的过程中不可避免有泄露的情况出现。当可燃气体与空气中的氧气充分混合后,遇到明火就会产生爆炸。所以在早期发现可燃气体泄漏就会避免灾难的发生。

  可燃气体探测报警系统是火灾自动报警系统的子系统。它是由可燃气体探测器、可燃气体报警控制器和火灾声光警报器组成,能够在保护区域内监测泄漏气体的浓度,当浓度低于爆炸下限时提前报警,从而预防可燃气体泄漏引发的火灾和爆炸事故的发生

  二是施工安装问题:部分实施工程人员专业素质较差,不依照国家标准及图纸设计的基本要求进行安装,导致控制器的安装位置与供电情况出现问题,在使用上不能达到客户要求。探测器安装问题体现在安装位置选择方面,由于气体的特性,每种气体的密度有所不同,平面图只能确定设备的X轴与Y轴的定位,无法观测到Z轴,最终导致探测器安装错误,不能正常监测泄漏气体或者延迟报警。

  四是线材的选择:可燃气体探测器报警系统的线芯选材常用为铜芯线,它涉及到的线路主要分为总线、电源线、联动输出线、组网线。其中总线与组网线要求比较高,线材型号选择为ZRNH RVS2X1.5或者ZRNH RVSP2X1.5。首先阻燃耐火的优势在于阻抗高温能力强,在事故现场往往危险区域发生了火灾或者爆炸事故时,较远的区域不能及时发现,这样就会影响人员疏散压缩疏散时间。所以在事故发生后,线材可以保持在高温下正常运行是线材选择的重点。其次双绞线的优势是抗干扰能力强,因为线材上有电流通过,会产生一些电磁信号,这些电磁信号对于其他线材来说是有害的。然而双绞线的缠绕结构本身产生的电磁会相互抵消。这样就增强了它的传输效率,比较其他的铜芯电缆会有更大的宽带。电源线与联动输出线是常规电压输出,线材选择为普通BV电缆即可。但是在实际应用当中电源线与联动输出线需要较大的电流值,所以线以上,这样可以避免恶劣的环境下还能保证稳定的电压输出,确保系统的稳定运行。

  二是探测器组成与分类:可燃气体探测器包含很多类型,其中按照防爆要求分为防爆型与非防爆型,按单位要求分为0~100%LEL和PPM,按照接线方式分为分线制与总线制,也可以按系统分为独立型与非独立型等。本文仅防爆型可燃气体探测器的结构、电路与接线)探测器外壳:包含防爆盖、主体与安装背板。探测器两侧是内角螺纹,主要作用是总线、电源、声光警报器接入使用。正式安装后两侧接口处需采用防爆泥封堵,确保设备在复杂环境下达到防爆要求。下方是传感器接口,可以通过三根通讯线或者三根插针进行连接。探测器整体的防爆等级与防护等级有一定要求。根据不同项目的要求选择不同的级别。例如:现场是一个有爆炸危险性的(非矿)场所,并且有大量粉尘和水分,就可以选择防爆等级为EXdⅡCT6和防护等级为IP67的设备。2)控制电路:可燃气体探测器的控制电路安装在主体的接线仓内,由防爆盖密封。控制电路主要组成有相关的电子元件和编址插口(二进制物理拨码)以及接线端子(总线、电源输入、开闭点、传感器接口)。它的作用是把传感器的信号通过总线上传到控制器,同时也可以进行开闭点动作,启动主体连接的声光警报器。

  一是调试前的准备:做好项目信息收集,了解项目进度情况,与施工人员协商调试流程,协助施工人员确定临时点位图,帮助施工人员定义纸质版中文地址描述,调整符合项目要求的编写程序模板。

  二是做好单点编程:单点编程是通过物理拨码或编码器编码的方式进行的一个设备定址的过程,它主要的目的是给控制器提供一个定点识别的身份。在报警过程中,它可以精确的报出泄露部位的信息,为后期控制器中文地址描述做出铺垫。单点测试可以通过两个方面进行测试,一方面是线的稳定性,另一方面是设备的功能。在测试之前需要用相应的仪器仪表对探测器线路进行对地值组测试,要保证阻值达到国标要求。进行功能测试时,对要测试的可燃气体探测器进行模拟泄露测试,如探测器在相应的时间内做出报警反应为正常。在将探测器电源线与通讯线短接或者切断,观察控制器是否有故障信息报出,如在规定的时间内由对应的信息报出为正常。

  一是设备选型问题:设备选型阶段需要注意以下几个方面。1)控制器选择要注意所带点位数量多少;确认控制器安装方式;了解现场设备的数量;注意控制器的防爆与防护等级的要求。由于施工人员对控制器的参数不够了解,所以在控制器选择时就会出现型号选错的情况。容易忽略的是控制器的防爆与防护等级要求,在选择控制器时无意识的降低了标准,最终导致项目验收不能通过。2)探测器选型常见问题为传感器选型、量程选择、可燃气体密度查询。虽然厂家有对应的选型模板,还是会出现选错的情况,其结果会增加项目成本。

  当可燃气体发生泄漏时,释放缘最近的可燃气体探测器通过传感器监测到泄漏气体,通过探测器收集到的电信号上传至控制器,同时控制器进行浓度识别并发出警报,由控制器的二级报警设定与联动关系启动联动设备,最终将信息汇总到上位机平台。具体流程见图1

  可燃气体探测报警系统是火灾自动报警系统的子系统,也是预警系统。提前起到警示作用,防止事故灾害进一步扩大。它的组件主要包含:传感器、探测器、控制器等。

  一是传感器的功能:是指在系统中监测可燃气体浓度变化的元件,它包含催化燃烧式传感器、电化学式传感器、半导体式传感器、红外式传感器、PID式传感器。其中催化燃烧式传感器是气体报警领域使用最广泛的传感器之一,它具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器的核心部件是一个高纯度金属铂线圈外表面包覆着催化剂的球体,在特定的温度下,当可燃气体与该球体接触时会在表面发生剧烈的无焰燃烧反应,其热量导致铂线圈温度变化,温度的变化又与铂线圈阻值成比例关系。所以通过测量阻值变化就可以测到气体浓度的变化。

  三是控制器简介:可燃气体控制器是整个系统中最为重要的,它是整个系统的大脑,通过内部的程序进行信号信息汇总与联动设备控制。控制器的主要组件包含主板(含显示屏)、接线)主板(含显示屏):它是控制器最核心的部分。它显示所带终端设备的实时状态,也可以将收集到信息汇总,实现与各个区域探测器实时通讯。对探测器的运行状态进行监控、及时反馈设备的运行状态。2)接线端子板:它是与终端设备实现物理连接的重要部件。接线端子版的组成一般包含电子元件、总线输出端子、电源线输出端子、开闭点输出端子、故障信号输入端子、火警信号输入端子、开关等。在系统正常运行的状态下,由主板下达信号输出的命令,该端子板对应端子进行电压输出,可实现远程设备的通讯与电压供给,同时现场报警设备的报警信号与联动设备的反馈信号,也是由该端子板进行信息识别,最后将信号传给主板进行信息分类。

  三是系统调试问题:调试人员存在的问题是,调试随意性强,调试程序内容不完整,调试模式不固定,调试流程前后颠倒,编写程序混乱无章,容易出现一项目一种程序的情况。调试人员前期无法对项目足够了解,编写程序时区域与区域之间无法准确定义,联动关系无法确认,最终导致编写程序格式不统一、现场信息统计繁琐、后期资料整理困难、程序无法存档的情况发生。

  二是控制器安装要符合要求:依据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013的要求,当现场有消防中控室时,可燃气体控制器的安装位置可选择在保护区域附近。当现场没有消防中控室时,可燃气体控制器要安装在有人值班的场所。当选择立柜式安装方式,可选择单列布置与双列布置方式,采用单列布置时设备面盘前的距离不低于1.5m。采用双列布置时,设备面盘前的距离不低于2m。如果在值班人员经常工作的一面,设备面盘距离墙的距离不低于3m,同时为了设备检修方便,应至少预留1m的检修间距。如果是壁挂安装方式,需要注意控制器的安装高度要符合人机工程学,控制器屏幕一般应控制在1.5~1.8m,水平安装时要保证设备可正常开启,不能安装在有遮挡的部位,所以一般安装在距离门轴处不低于50cm的位置。对于可燃气体控制器的主电源,应与消防电源直接连接,中间不能有插头,而且要配备备用电源,确保主电断电后仍能保证控制器可以正常运行。

  系统调试是可燃气体探测报警系统的重要环节之一,它的正确与否关系到整个系统的稳定性。正确的调试流程是建立在一个完整的基础之上,它层次鲜明,逻辑明确,调试顺序从先到后,避免错乱情况发生。为了防止每次编写程的程序格式都不固定,以编写程序的基础之上进行编写方法定义,统一编写标准,做到先定方案在写编写内容。施工人员复查产生的编码混乱问题要进行信息统计,做好故障排查台账,做到项目全流程记录,最终将所有信息汇总,制作调试记录表,留档备查。

  四是通过联动调试验证整个系统的功能性与可靠性:可燃气体探测器报警系统在联动编程完成后,进行联动调试。首先要确保控制器屏幕清零的状态,防止测试时候误启动影响测试结果,同时受控设备要在自动状态,测试时要关注整体效果,要判断探测器报警后对应区域的受控设备是否启动,是否满足二级报警的启动顺序,启动时间是否满足规范要求,重点观察控制器信息反馈情况,是否将现场测试的信息全部汇总到控制器。

  五是布线要求:依据《火灾自动报警系统施工及验收标准》GB50166要求,在布线遇到明敷的情况时,应采用符合要求的安装配件支撑固定。各类管路暗敷时,应敷设在不燃结构内。同时布线区域包含沉降缝、伸缩缝、抗震缝等变形缝处,应采取补偿措施。如在定点区域有接线头或者分支处,需要设置专用的接线盒,同时接线盒设置的位置要满足国标要求。在系统的导线V的兆欧表测量每个回路的对地阻值,并且保证对地阻值不低于20兆欧。

  一是设备安装时的准备:在设备安装之前需要注意对探测器量程的选择,防止探测器选型错误导致的二次施工。量程选择是根据可燃气体探测器规格书的要求做选型,如果规格书内表述是PPM单位,则可以直接进行确认,但是部分规格书要求单位是mg/m³,就需要进一步换算。例如:监测的气体为CO,一级报警值为5mg/m³。那么PPM值就等于一级报警值乘上气体摩尔体积(在标准状况(STP)0℃(273K)、1.01×10^5Pa下为22.4L/mol)除以CO的分子量,计算结果约等于4ppm。所以一级报警值在4PPM,二级报警是一级的一倍,二级报警值是8ppm。具体的公式见图3。

  三是完整的编写程序过程:编写程序包含单点编程与联动编程。在单点编程之前需要把单点调试完成,确保现场探测器的编码与施工提供点位图完全对应。编写单点程序是将地址码进行中文地址描述的过程,要确保描述的位置准确,易懂、易查。例如:错误的地址描述是某大楼地下一层。正确的则是大楼地下一层南测配电间内。一般控制器的中文描述可控制在13个汉字范围内,如遇到一些特殊名字的场所,就要将名字精简,同时也要体现出名字的重点。联动编程是在单点编程的基础之上进行受控设备编程,而且要有逻辑存在。它与单点编程的区别是需要代码定义。在编写联动程序时要注意本区域控制与跨区域控制,也要确认二级报警是不是正确。例如某厂区内有2个分区。受控设备是4个,分别是1号风机(1分区)、2号风机(2分区)、3号声光警报器(1分区)、4号声光警报器(2分区),可燃气体探测器是8个,地址码是1~8号。1~3号探测器控制1区,4~8号探测器控制2区。编写联动关系就是1~3号探测器一级报警3号声光警报器,二级报警启动1号风机。4~8号探测器一级报警启动4号声光警报器,二级报警启动2号风机。这一些数据需要提前定义完成,才可能正真的保证后续编写联动关系真实准确。

  摘要:随着经济的持续不断的发展,城市建筑建设越来越密集,一旦在城市群中发生可燃气爆炸事故,就会造成群死群伤。所以在建设工程中,可燃气体探测报警系统的重要性尤为突出,它是建筑安全设施中不可缺失的一部分。本文简单阐述可燃气体探测报警系统的功能、安装与调试问题,为相关工作人员提供参考。

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