可燃氣體探測器的應用

胡岱

中圖分類號：TD713.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）33-0399-01

當前，在人們的生活、生產以及科學研究過程中，總會有可燃氣體或可燃液體的使用，為了保障人身和財產的安全，在使用這些物料的不同環境中，預先采取一定的防范措施尤為重要。在我國的國家規范中針對使用可燃物質的環境也做了不同程度的要求，可燃氣體探測器，就是預先防范措施中的重要環節，下面就不同環境下可燃氣體探測器的設置、運行以及設備選型做詳細的探討說明。

1.可燃氣體探測器的定義

1.1可燃氣體探測器的定義

可燃氣體探測器是一種應用于工業和民用的高性能寬波段燃氣檢漏裝置。可用于檢測烴，鹵代烴，醇類，酮，乙酸甲酯、天然氣和其它化合物。

1.2可燃氣體探測器的原理

可燃氣體探測器可將現場的可燃氣體濃度轉化成電信號并傳送至位于安全區的監控設備，以達到監測現場可燃氣體濃度的目的。在設計和施工過程中，可燃氣體探測器應遵循相應的標準和要求。按檢測原理分類通常有四種，分別為： 熱導型、半導體型、催化燃燒型（ 接觸燃燒） 和紅外線吸收型。

1.3可燃氣體探測器的內部構成

接線說明：控制器采用三芯屏蔽線與探測器連接（注：單芯線徑不低于0.75mm國標線），將屏蔽層與控制器機殼相連并可靠接地。當采用RVV線纜時，應穿金屬管并將金屬管與機殼相連后可靠接地。 參照控制器與探測器接線圖，將控制器與探測器的對應端子相連接。

2. 可燃氣體探測器的設置環境：

2.1 可燃氣體報警裝置在住宅建筑環境中：

在GB50016-2014《建筑設計防火規范》第8.4.3條中提到“建筑內可能散發可燃氣體、可燃蒸氣的場所應設置可燃氣體報警裝置。”但是，該條的條文說明中，這樣寫道：“本條規定應設置可燃氣體探測報警裝置的場所，包括工業生產、儲存，公共建筑中可能散發可燃蒸氣或氣體，并存在爆炸危險的場所與部位，也包括丙、丁類廠房、倉庫中存儲貨使用燃氣加工的部位，以及公共建筑中的燃氣鍋爐房等場所，不包括住宅建筑內的廚房。”

這一點在中國建筑工業出版社出版的《建筑電氣設計疑難點解析及強制性條文》一書中也提到了“住宅的燃氣廚房是否要設置可燃氣體報警裝置？”文中表示“原則上不要設置”，對此結論的解析，除了引用上一段中提到的規范以外，還注釋說明了各地區消防部門在執行過程中有不同要求，在實施過程中還需要根據當地消防部門的具體要求或地方標準來執行。

但是在GB50116-2013《建筑設計防火規范》第7.3.2條規定 在住宅建筑中使用天然氣的用戶應選擇甲烷探測器，使用液化氣的用戶應選擇丙烷探測器，使用煤制氣的用戶應選擇一氧化碳探測器。

由上述規范得知，目前在住宅環境中對可燃氣體探測器的使用并無統一規定，筆者認為，近年隨著我國經濟建設的發展，高層住宅建筑數量成幾何式的增長，為了安全性的考慮，還是建議設計人員在住宅建筑的廚房設置可燃氣體探測器。

2.2 可燃氣體報警裝置在公共建筑環境中：

同樣是參照GB50116-2014《建筑設計防火規范》第8.4.3條（強制性條文）的規定“建筑內可能散發可燃氣體、可燃蒸氣的場所應設置可燃氣體報警裝置。”其條文說明也將包括的范圍闡述的很清楚，除住宅建筑內的廚房外，其他公共建筑中可能散發可燃蒸氣或氣體，并存在爆炸危險的場所與部位均應設置可燃氣體報警裝置。

2.3 可燃氣體報警裝置在工業建筑環境中：

在石油化工廠房建設的過程中，為了保障人身和財產的安全，要預先采取防范措施。對于生產、加工、處理、轉運或儲存過程中，易燃氣體和液體的蒸汽或薄霧等易燃物質極易與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；或者當生產物質閃點低于或等于環境溫度的可燃性氣體，可燃蒸氣達到一定程度與空氣混合就會形成爆炸性氣體混合物，有必要對上述環境的電力裝置要按照爆炸性氣體環境進行設計。由此可見，在以上區域布置常規的消防報警系統的同時，還應根據實際情況考慮安裝防爆型可燃性氣體探測器。

2.3.1.爆炸危險環境的界定

爆炸性氣體環境的界定：當生產、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環境時，應進行爆炸性氣體環境的電力裝置設計；

爆炸性氣體環境危險區域的劃分，應根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間分為0區、1區和2區 ，具體劃分如下：

一、0區：連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境；

二、1區：在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境；

三、2區：在正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物的環境，或即使出現也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環境；

（2）也可根據釋放源級別和通風條件，劃分爆炸危險區域具體劃分如下：

一、0區：存在連續級釋放源的區域可劃分為0區；

二、1區：存在第一級釋放源的區域可劃分為1區；

三、2區：存在第二級釋放源的區域可劃分為2區；

基于以上原則分區后，并應繪制爆炸危險區域劃分圖。

3. 可燃氣體探測器的應用：

3.1 可燃氣體探測器的設置原則：

可燃氣體探測器的設置一般情況會根據相關的規范要求進行設置，也會根據不同品牌型號的探測器的基本性能進行設置，但因在民用建筑的相關規范中沒有這一規定，因此目前基本的設置原則都是參照了石油化工行業的相關規范要求進行設置：參照GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》

3.2 可燃氣體泄漏報警

可燃氣體的測量范圍：0～100%爆炸下限；可燃氣體的一級報警設定值小于或等于25%爆炸下限，當發生此級別報警時，可以為出動聲光報警器，并同時聯動相關事故風機的啟動。

3.3 可燃氣體探測器在住宅建筑環境中的應用

前文中已經提到，在住宅建筑環境中在廚房內可以設置可燃氣體探測器。

3.4 可燃氣體探測器在公共建筑環境中的應用：

在氣體儲存、存放位置設置可燃氣體探測器；在氣體管路中過程中設置可燃氣體探測器；

在使用氣體末端點設置可燃氣體探測器：

3.5 可燃氣體探測器在工業建筑環境中的應用：

4. 可燃氣體探測器的選型及安裝：

4.1.可燃氣體探測器的適用場合

可燃氣體探測器就是對空氣中可燃氣體含量（即濃度）大小的檢測元件，可燃氣體探測器內裝有可燃氣體探測元件，當被測的區域環境中有可燃氣體泄漏時，安裝在監視該區域的可燃氣體探測器內的傳感器阻值發生變化（變小），使探測器輸出信號電壓減小，當泄漏的氣體濃度達到氣體爆炸下限的1～25%時，與之相連的可燃氣體控制器將發出聲光報警信號。空氣可燃氣體含量，濃度超過一定數值時，可燃氣體探測器會發出報警信號。可燃性氣體探測器可分為防爆型和非防爆型兩種，防爆型可燃性氣體探測器的報警點設定比非隔爆型要高，靈敏度也更高一些，所以適用于石油化工等爆炸性場所。非防爆型可燃氣體探測器一般用于民用及非防爆型工業場所，即按照正常環境安裝。

4.2.防爆型電氣設備的選型

工程設計中，應根據爆炸危險區域的劃分、可燃性物質的分級和可燃性物質的引燃溫度，同時結合工藝設計專業的要求選擇不低于相應防爆等級的電氣設備。

4.3.氣體報警系統的組成

氣體報警系統氣體設備監測由末端被監測設備、路由線路、控制器、中央管理站等組成，氣瓶間和管道井的氣體的泄漏監測、報警以及聯動由末端氣體探頭、路由線路、控制器、中央管理站等組成。

4.4. 防爆型可燃氣體探測器的接地

根據《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》的要求，可燃性氣體探測器應做接地。隔爆型可燃氣體探測器應與爆炸環境內防靜電接地干線相連，接地干線應在爆炸危險區域不同方向不少于兩處于接地體連接。為保證跨接線（接地線）的機械強度，一般可采用銅編織帶或10mm2絕緣塑銅線。

4.5可燃氣體探測器與事故風機的聯動

在爆炸性環境中有可能突然放散大量有害氣體或爆炸性危險氣體，應在該場所內設置防爆事故通風裝置。每小時換氣次數不得小于12次，并在有害氣體或爆炸危險性物質放散量可能最大或聚集最多的地點設置事故防爆風機，要求隔爆型可燃氣體探測器與事故風機做聯鎖，當發生可燃氣體泄漏報警時，報警器的外控觸點動作，自動啟動換氣裝置，同時啟動聲光報警裝置，將信號引至消防控制室。