城镇民用燃气安全联锁设计

摘要：通过城镇民用燃气安全联锁设计，对民用燃气系统中燃气泄漏及时报警并联锁切断供气线路控制阀门，避免引起火灾、爆炸等重大事故的发生。以新建生产指挥中心厨房操作间为项目背景的条件下，进行安全连锁设计。安全联锁设计通过可燃气体报警器、报警控制器、切断阀等3种仪表实现联锁报警功能，安全联锁设计主要包括：仪表选型、设计注意事项、联锁控制等3部分内容。对城镇民用燃气进行安全联锁设计，大大降低了由于燃气泄漏发生重大事故的概率，为以后同类设计提供了借鉴。
关键词：可燃气体报警器；报警控制器；联锁；控制

随着国民经济的迅速发展，城镇民用燃气应用范围不断增加。民用燃气在使用过程中，如果发生泄漏将会引起火灾、爆炸等重大事故。为了避免事故的发生，需要对可能泄露燃气的地点通过可燃气体报警器进行检测、报警并且由报警控制器联锁自动切断燃气线路控制阀门，排除险情。

1 仪表选型
1．1 可燃气体报警器
1．1．1 可燃气体报警器原理
可燃气体报警器由检测和声光报警器两部分组成，可燃气体报警器检测部分的原理是仪器的传感器采用检测元件与固定电阻和调零电位器构成检测桥路。桥路以铂丝为载体催化元件，通电后铂丝温度上升至工作温度，空气以自然扩散方式或其它方式到达元件表面。当空气中无可燃性气体时，桥路输出为零，当空气中含有可燃性气体并扩散到检测元件上时，由于催化作用产生无焰燃烧，使检测元件温度升高，铂丝电阻增大，使桥路失去平衡，从而有一电压信号输出，这个电压的大小与可燃性气体浓度成正比，信号经放大，模数转换，通过液体显示器显示出可燃性气体的浓度；声光报警器的原理是当被测可燃性气体浓度超过限定值时，经过放大的桥路输出电压与电路探测设定电压，通过电压比较器，方波发生器输出一组方波信号，控制声，光探测电路，蜂鸣器发生连续声音，发光二极管闪亮，发出探测信号。
1．1．2 可燃气体报警器选型依据
1)报警器的防爆等级应符合危险区的防爆等级。根据被检测的可燃性气体的类别、级别、组别选择检测器的防爆等级(类别、级别、组别不应低于使用场所被检测气体的类别、级别、组别)；
2)可燃气体报警器一般选用催化燃烧型(宜选用隔爆型)，由于有催化剂促进燃烧反应，就有催化剂中毒问题，不要再含有硫或者卤化物的环境中使用，或者选用抗毒化的报警器。也可选用其他类型的检测器；
3)根据现场情况，宜选择非接触式(磁棒式或遥控式)，无需开盖即可进行现场校验；
4)报警器有零漂和寿命问题，应该经常校验和维护，并保持扩散口的畅通。
1．1．3 设计选用的可燃气体报警器
设计选用点型可燃气体报警器，该报警器具有以下特点：
1)采用高灵敏气体传感器，抗中毒性好，抗干扰能力强；2)自动零点、灵敏度校准，自动曲线补偿；3)故障自动监测；4)超量程限流保护、反极性保护；5)节能、功耗小、带负载能力强；7)输出4～20 mA标准信号；8)可直接接入DCS／EDS／PIC／RTU控制系统；9)可接防爆声光报警器；10)与传统可燃气体报警器比较，传感器为可拆卸式，当传感器出现故障时，可在现场对传感器进行更换，不需要更换整个可燃气体报警器，能节约大量维护成本。
1．2 报警控制器
1．2．1 报警控制器选型依据
1)声报警信号能手动消除，再次有报警信号输入时仍能发出报警；2)电源电压发生±10％变化时，指示报警精度不得降低；3)报警控制器应具有联锁保护用的开关量输出功能；4)报警控制器应具有相对独立、互不影响的的报警功能，并能区别和识别报警场所位号；5)报警控制器应具有通过通讯线实现与上位机进行通讯的功能。
1．2．2 设计选用的报警控制器
设计选用8通道壁挂式报警控制器，该控制器具有以下特点：
1)通道卡可接收4～20 mA信号和开关量信号(带检线功能)输入；2)可配接可燃气体探测器、有毒有害气体探测器、氧气探测器、火焰、烟感探测器等多种设备；3)数据单位可选择PPM、LEL、％VOL、空白；4)通道数量1～8可选；5)通道卡独立显示各通道监测信息，具备4位有效浓度数字显示，精度达0．000～9 999；6)主控卡中文液晶操作界面，可集中监管显示通道的系统信息，并提供整机报警、故障继电器输出；7)主控卡可通过RS-485与上位机通讯；8)通道卡和主控卡均可进行数据设置和查询；9)每通道三级报警值设定，不同声光信号指示不同报警级别；10)报警模式包括上升报警，下降报警，上下限报警3种，适用不同探测器需要；11)每通道3个无源继电器输出，5 A／250 V，对应三级报警及故障可选；12)每通道独立输出对应4～20 mA模拟信号。