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石油化工装置可燃气体和有毒 气体报警系统设计体会 摘要:可燃性气体和有毒气体报警系统在易燃易爆场合有着广泛的需求,也有大量的应用。文章详细介绍了可燃性气体和有毒气体检测报警系统的组成、结构与特点,并介绍了检测器和报警器的选型及正确安装。 关键词:可燃气体;有毒气体;检测器;报警器;报警系统 Abstract:There is a wide demand and also a large number of applications of detection alarm system for combustible and toxic gas in the flammable and explosive circumstance. The configuration, structure and features of the system are introduced in detail as well as detail description about the method of selection and correct installation of the detector and alarm.Keywords:combustible gas; toxic gas; detector; alarm; alarm system 引言 随着煤炭、化工、石油等行业的发展及可燃气体能源 （特别是天然气和液化气）的不断开发和应用，可燃气体与 人们生活密切相关。这些气体若在生产、运输及使用过程 中发生泄漏，极易容易引起火灾，严重的会引起爆炸事故。 由于可燃气体极易挥发和扩散，在风力的影响下迅速扩 散，会形成爆炸危险区域；具有扩散迅速、事故突发性强、 危害范围广等特点。采用可燃气体报警器及时检测空气中 可燃气体的含量，当可燃气体浓度达到报警器的阈值时， 报警器会发出警报信号，提醒人们采取必要的安全措施， 从而可以降低事故的发生率。 1 可燃气体报警器的分类及检测对象 1.1 可燃气体报警器的分类 1.1.1 按照使用环境的不同，可以分为：①家用可燃气 体报警器（燃气报警器）：为防止煤气爆炸和煤气中毒事故 的发生，主要用于家庭煤气泄漏的检测。②工业用气体报 警器：包含工业用便携式可燃气体报警器和工业用固定式 可燃气体报警器。便携式可燃气体报警器集探测器和控制 器为一体，由现场工作人员手持用，小巧灵活，便于携带， 但是不能与其他设备连接。工业用固定式可燃气体报警器 由探测器和控制器组成。可燃气体传感器为探测器的核心 部件，用来检测空气中可燃气体的浓度并将其转换成电信 号，常置于可燃气体最容易发生泄露的地方。控制器接收 来自探测器的电信号，由于电信号的强度与气体浓度成正 比例关系，当浓度达到临界值时，对应的电信号也达到报 警点，从而发出报警信号，可以自动驱动排气扇、电磁阀等 外联设备做相应的安全措施。 1.1.2 按照传感器的不同，可以分为：①热导式可燃气 体报警器：适用于热导系数较高的气体（如氢气）；由于不 同气体的热导系数和热传导速率不同，当气体以稳定的速 度进入仪器，当被测气体的浓度发生变化时，报警器内的 铂热电阻丝的阻值也会随之变化。接着通过电桥将阻值信 号转换为电信号，通过放大、温度补偿及线性化得到测量 值。②红外式可燃气体报警器：适用于大部分的碳氢化合 物；根据不同气体吸收波长不同的原理制成，优点是反应 灵敏、抗中毒性好；缺点是成本高、结构较为复杂。③催化 燃烧式可燃气体报警器：适用于各种蒸汽和可燃气体；采 用惠斯通电桥原理，环境中的可燃气体与感应电阻发生燃 烧，使感应电阻的阻值发生变化，打破了报警器内电桥的 平衡状态，电桥会输出一个与可燃气体浓度成正比的电压 信号。优点是定量检测、不易产生误报、反应准确、选择性 好、稳定性好、控制可靠等，对于大部分可燃气体的检测都 适用。④半导体式可燃气体报警器，适用于 CO、CO 2 、甲烷、 乙烷等众多气体的检测，利用电导率随环境不同而发生改 变的原理制成的，通过电流变化来激发报警器电路。优点 是反应灵敏、价格低廉；缺点是受环境影响大，稳定性较 差，测量精确度较低。 1.2 可燃气体报警器的检测对象 可燃气体是可燃气 体报警器的主要检测对象，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙 烯、丙烯等有机气体和氢气等无机气体。当氧气或空气与 可燃气体混合达到一定体积分数时，在遇到明火的情况下 会发生爆炸现象，达到发生爆炸所需体积分数的最小值称 为爆炸极限，在可燃气体报警器中测量单位是用%LEL 来 表示的。例如某气体报警器的 100%LEL 显示表示的是这 种气体发生爆炸所需的最低的体积分数。 2 可燃气体检测报警系统 2.1 可燃气体检测报警系统的技术性能 ①可燃气体 检测报警系统检测器的输出信号