石化装置有毒气体监测技术的研究

在石油化工企业的生产中, 有毒气体是一种常见的使用原料或者是伴生气体, 一旦这些有毒气体发生不可控制的溢出, 就会直接给操作者、生产设备、大气环境带来严重的伤害, 给企业造成巨大的经济损失。为适应国家环保方面的法律法规要求, 需要对化工企业的有毒气体开展监测和报警。本文主要结合实际情况, 按照相关要求对有毒气体的监测进行研究。

1 监测设备的选择

(1) 石化装置有毒气体的分类。在国家相关规定中, 对有毒气体的范围主要包含三十一种气体以及蒸汽。在石化行业比较常见的有毒气体是, 氨气、氮气、一氧化碳、苯、氯乙烯、硫化氢等等。

(2) 对有毒气体的检测, 主要选用的是电子化学型传感设备。其主要特点是性价比高, 寿命周期达到四年左右, 不会受到相关环境影响, 对有毒气体的选择性好。但是在使用中, 要在突然断电的情况下, 保护好传感器的探头不受影响。要考虑有毒气体的浓度对传感器的影响, 定期对传感器的精度进行校准。一些具有强毒性、高浓度的有毒气体, 在选择传感器时, 要结合使用环境的温度和湿度进行有效挑选。

(3) 监测设备在安装时, 要根据需要监测的有毒气体的特性, 具体生产场地的特点, 操作工人的工作方式等, 选择在有毒气体浓度最高、容易产生毒气集聚的地方进行安装。以保证采集信息的准确性和及时性。

2 智能化有毒气体监测系统的研究

(1) 随着智能电脑、智能传感元器件的发展, 目前石化企业采用智能化网络对有毒气体进行监测, 实现及时动态的安全预警功能, 是较为普遍的一种方式。这种方式的主要特点是能够为化工企业提供有效的安全保障, 为企业员工提供一个安全的工作环境, 达到国家对化工企业的安全环保相关要求。

(2) 智能化有毒气体监测系统的的基本结构。目前, 从企业的需求出发, 化工装置的有毒气体监测系统分为4个部分。一是有毒气体信息采集, 二是采集信息的网络传输;三是对采集信息的汇总分析处理平台;四是预警装置。

(3) 有毒气体信息的采集主要是通过传感器收集气体浓度等相关技术指标, 并将收集的信息及时传送出去, 经过电脑后台平台的汇总分析, 形成供操作人员使用的相关信息。一般这种采集是固定式的感应器, 在特殊情况下, 也可以使用移动手持式的采集器。

(4) 采集信息的网络传输主要是通过光纤电缆或者是无线传输设备, 把对有毒气体的采集信息及时、准确地传输到数据库中。网络传输就是信息传递的桥梁, 是前端信息收集设备和后端分析设备的重要连接。

(5) 对采集信息的汇总分析处理平台就好比人类的大脑, 主要是通过计算机的运算功能, 对有毒气体的相关指标进行比对分析。这一系统包括软件和硬件两个部分。硬件部分包括电源、服务器、显示器、硬盘、主机等。软件一般需要专业技术软件公司的支持, 主要是实现控制有毒气体的采集方式、采集信息的传输方式、对数据信息进行汇总分析, 发出预警指令等功能。化工装置有毒气体监测系统的软件平台要分为不同的安全操作等级, 比如给一般操作工人具有浏览的功能, 为专业安全管理人员提供完备的分析控制平台, 这种安全权限的控制, 能保证整个系统处于可控、可靠的工作状态。

(6) 预警装置的运行是根据分析处理平台的指令来进行, 当设置的数值达到警戒值时, 预警装置会自动启动, 根据警报的级别给相关设备或者区域启动相应的预案。预警警报的级别设置中, 一般会给有毒气体设置两个档位的预警。一级警报的级别只限定于生产车间, 通过启动排风装置、喷淋装置等, 尽快降低有毒气体的浓度。二级警报比一级警报的级别要高, 预警范围为扩大到生产区域和监控区域, 主要是根据有毒气体的有害程度、对人员带来的危害等因素启动相关的应急预案。

3 有毒气体监测系统设计的注意事项

(1) 要根据化工企业的生产流程、工艺特点, 分析有毒气体的特性, 根据有毒气体的监测要求, 选择合适的传感设备。比如为硫化氢、氨气、氯气选择电化学型或者半导体式监测设备, 苯可以选用光电离型的监测设备。

(2) 传感器的安排放置原则是, 如果有毒气体比空气重, 传感器要安装在容易发生泄露的地方, 一般高度距离泄漏点在半米左右。如果有毒气体比空气轻, 传感器要安装在可能泄漏地点的上方半米到两米的距离上。传感器要避免受到震动、冲击、电磁等干扰, 要留有检修设备的空间。

(3) 传感器应该具有声音和光线上的显著标识, 以保证在发现有毒气体超标时, 发出警示信号。要给传感器提供稳定的电压, 保证传感器的长期稳定可靠工作。

摘要：石油石化企业在生产过程中, 不可避免地会产生硫化氢、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有毒气体。这些有毒气体不仅直接危害操作人员的人身安全, 也给环境、设备等造成相关伤害。目前, 在石化装置生产中对有毒气体进行实时监控是一项需要引起高度重视的研究。

关键词：石化装置,有毒气体,监测,研究

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