火气控制系统

六、便携式气体探测仪
• • • • （一）测爆仪（测氧仪） 三合一多气体检测仪 主要特点： （1）可连续监测多至三种气体：包括可燃气体（LEL ， CH4 ）, 氧气及一种有毒气体 如 NH3，CO，CL2，ClO2， HCl， HCN，H2S，NO，NO2 ，SO2和O3 • （2）超过报警上限时传感器具寿命自动保护功能 • （3）一次按键，自动校正传感器，监测碳氢化合物的泄 漏（50ppm起） • （4）90分贝声音报警
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三．烟雾探测器 1、分类 按工作原理分 离子检测型：对可见和不可见的燃烧产物 产生反应 光电检测型: 按工作特性分 非累积型：达到规定的烟浓度即工作 累积型：达到规定浓度持续20～30s后才工 作。
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离子检测型烟雾传感器
光电检测型烟雾传感器
离子检测型烟雾传感器
光电检测型烟雾传感器
• 工作原理： • 烟雾探测器由两部分组成，一部分是具有电离 特性的小室，这时小室由于镅 241 的辐射使烟 气电离，两个小室中一个是密闭的，其中充以 纯空气（无烟），另一个是相对敞开的，烟能 进入，另一部分是低压固体器件组成的电路。 用于对信号进行处理和输出。当有烟时，由于 电离作用使小室内电离浓度增加，从而使电桥 失去平衡，输出信号至火灾控制盘，同时现场 探头上有一发光二极管闪亮，表示报警，待火 灭烟散后，火灾控制盘复位，发光二极管熄灭。
维护保养：
• • • ①探测器的探测窗前不应有遮挡物； ②定期清洁探测窗； （a） 用清洁的布或纸巾擦拭镜头，不可用商用的玻璃擦 拭纸巾（因可能含有部分硅质遗留在镜头上）； （b） 用专用的清洗剂来清洗镜头，不可用其他易被UV吸 附的化学溶剂清洗。 ③功能测试：无须定期标定，只要保持清洁即可。
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• Ｃ７０５０型紫外线探测器的核心部件是Geiger（盖格计 数器）管，当紫外线照射探头敏感元件的阴极时，探测器 将输出电脉冲信号送至控制单元，紫外线增加，脉冲数也 就增加。
• 采用内外电离室串联的目的，是为了减 少平时环境温度、湿度、气压等自然条 件变换时对离子电流的影响，以提高其 工作稳定性和可靠性。它发出的警报信 号只是告诉人们可能发生火灾，是否真 正发生火灾，还需要有关人员进行检查。 因此，烟雾探测器不与自动灭火系统联 动。
维护保养
• 保持烟雾探测器周围环境清洁，避免有 害灰尘、油气等进入离子室；定期清洁 探测期内的检测装置；定期（每月）进 行功能测试。 对于可燃性气体探测器和烟雾探测器的 维护，最主要的工作就是做好定期的抽 查检验工作，检查探测器的灵敏度，平 时要注意探测器外壳孔隙的通畅，确保 探头有良好的透气性。
定温式火灾传感器
差动式火灾传感器
1、感温探测器（THERMAL DETECTOR） • 感温探测器如图1-8所示，用于探测在空 气中散发的热量的上升速度，其工作元 件主要由热传感器和印刷电路板组成， 正常情况下，触点常开，电子电路不导 通，发生火灾时，周围环境温度迅速升 高，热传感器响应温度发生变化，当温 升速率达到某一标定值，温度达到某一 标定值时，印刷电路板电子线路导通， 向报警器输出火警信号。
天然气探测由可燃气体探测器 （COMBUSTIBLE GAS DETECTOR）进行， 这些探测器的预报警值为最低爆炸浓度下限 （ LEL）的 20% ，危险值为最低爆炸浓度下限 的 60% 。传感器的设计是探测在爆炸下限 0 — 100%范围内的可燃气体。传感器使用惠斯顿电 桥电路，当可燃气体或空气混合物扩散进入传 感器，在催化剂的作用下，可燃气体发生氧化 反应，产生热量，使珀电阻的温度升高，就造 成电桥的一个不平衡电压，此电压与天然气混 合物的浓度成正比。此信号随后被放大并转换 成一个模拟输出电流。并向控制盘发出信号， 控制盘再启动报警和采取其它措施。
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火气控制系统
火气控制系统概述
海上采油、钻井平台由于空间相对狭小，人员设备高 度集中，一旦发生火灾，后果将极为严重。因此，现代 平台都配备了完善的火气控制系统。在中央控制系统 （CCS）的监控下，通过火灾控制盘接收现场火、气探 测元件，现场手动操作单元等的输入信号，进行逻辑判 断，若有火警发生，则输出信号至现场声光单元进行报 警，同时输出信号至ESD主控盘关断生产设备，启动消 防系统及CO2释放系统，及时控制火情，保证设备与人 员的安全。 为采油生产及生活的安全，采油生产与生活系统中 设置大量的火气探测装置，它能及时、准确探测早期火 灾及可燃气泄漏，通过火灾盘的逻辑分析、处理，实现 报警、关断、消防，以消除事故，保护平台操作人员及 生产设施的安全。
五．热探测器
• 热探测器分类 热熔式：只能一次性使用，如易熔塞火灾探测 器，当出现异常情况时，易熔金属熔断，钢丝 动作，带动控制箱中的控制器，控制干粉和其 它灭火剂释放。 感温式：可重复使用，利用双金属触点原理， 当温度升高，达到动作温度时，由于双金属片 的热膨胀系数不一样，双金属片弯曲使触点断 开，于是现场有火灾（高温）及无火灾（低温） 转变为开、关变化，传到火灾控制盘上。
• 红外线探测器 • 上的硫化铅光敏元件对波长42000—47000A的红外射线 起作用，而对太阳、闪电、X射线、伽马射线或电弧光 的射线不起作用，但对火或黑体热辐射源有反应。 • 其工作原理为：由碳氢混合物燃烧的火焰产生的红外 射线。该射线脉冲或闪烁触动探测器探头的硫化铅光 敏元件并传送到放大电路。探测器采用反射式光管聚 焦系统，红外射线聚焦于光敏元件上的光敏电阻的PN 结附近，激发出光生电子空穴对，它们在外加反向偏 压和内电场作用下，导通电路，发出报警信号。 • 因为红外射线探测器只能探到碳氢混合物燃烧的火焰， 无法探测到非碳氢混合物燃烧的火焰，如氢气、氨和 金属燃烧的火焰。所以UV/IR探测器上都同时装有紫外 线与红外线探测元件。
图1-8 感温探测器外型图
2、易熔塞（FUSIBLE PLUG）
• 易熔塞安装在压力控制管线上，正常情况下， 回路里充满压缩空气，压力达到 0.35MPa，当 环境温度上升达到某一设定值时，低熔点的金 属塞熔化，回路里由于气体排出导致压力降低， 这时低压信号传送到平台井口控制柜，转变为 电信号再送到报警器，程序控制器发出火警关 停指令。 • 只要有一回路易熔塞回路压力低于其设定压力， 生产系统发生关停，消防泵启动，并在该路易 熔塞管区喷淋。
火气控制系统概述
火气控制系统的目的：保障采油生产及生活的 安全 火气控制系统的主要构成： 火气探测器——及时、准确探测早期火灾及可 燃气泄漏。
火灾控制盘——逻辑分析、处理，实现报警、 关断、消防，以消除事故，保护平台操作人员
第一章 火气探测元件
一、火气探测器分类 1． 感温探测器； 2． 感烟探测器； 3． 紫（红）外火焰探测器； 4． 可燃气体探测器； 5． 氢气探测器； 6． 易熔塞。
3. 维护与保养：定期对探测器进行清洁，清除影响探测 器正常工作的尘埃、油污、盐结晶、潮湿水汽等，保 持可燃气体探测器周围环境清洁。 4. 探测器的标定 在下述情况下要对探测器进行标定： ①在新系统准备投入使用前； ②新更换探测器； ③若输入的电子因数变动； ④探测器暴露在高浓度的可燃气体后； ⑤探测器暴露在新的或不同的环境后。 • 根据情况，可规定探测器的标定周期为30、60或90天， 通常，标定周期越短，可靠性越好。
• （二）单一气体检测仪 • T82（如图1－10）单气体检测器使用高级 “smart‖ 传感器技术，有最好的探测和人身 安全保护功能， 可检测14种气体中的任何一 种。 有STEL 短期暴露极限和TWA时间加权 平均读数。数据下载版本提供90小时内的实 时调查数据储存，间隔1分钟记录一次，数据 可下载到装有Windows操作系统的电脑里。 • 可检测下列任一种气体之一， O2, CO, H2S, H2, SO2, NO2, Cl2, ClO2, HCN, PH3, NO, NH3, O3, 或 HCl
• （三）关于气体监测的规定 • 1．本节所述的气体监测，是使用手提式的气 体探测设备对气体进行试验。 • 2．对有可燃气体、有毒气体和氧气缺少部位 必须进行监测。对人身安全和设备的安全都十 分重要。 • 3．气体测试只能由在气体试验程序各方面受 过训练，能熟练操作各种探测仪表，并能正确 判断仪表读数的人进行。 • 4．在使用探测仪表前，应按说明书进行检查。 • 5．所有气体探测仪表必须每28天检查一次。
四．紫外线探测器
• 紫外线探测器探测火灾十分灵敏有效， 紫外线探测器的敏感元件是紫外光敏电 管，对阳光的辐射和闪烁热源的辐射不 起作用，只对波长为1850—2450A的紫 外光起感应。 • 能有效地探测出火焰而又不受可见光和 红外线辐射的影响，特别适用于火灾初 期不产生烟雾的场所。
工作原理
• 紫外线探测器有一个独立的紫外光敏电子管， 紫外光敏电子管受到火焰放出紫外线的作用， 在电极上射出电子，并在两极间的电场作用下 被加速，由于管内充入一定量的惰性气体，所 以当这些被加速而又具有较大能量的电子同气 体分子碰撞时，便将气体分子电离，而电离产 生的正负离子又被加速，他们又会使更多的气 体分子电离，于是在几段时间内，造成雪崩式 的放电过程，产生的瞬时电子流从阴极流向阳 极，使电子管由截止状态变成导通状态，给电 路系统一个触发脉冲信号，经转换成电压信号 传送到报警器，发出报警信号。
技术参数
O2： 0到30% ，0.1%分辨率 NH3： 0到200ppm，1ppm分辨率 CO： 0到1500ppm，1ppm分辨率 CL2： 0.2到50ppm，0.1ppm分辨率 ClO2： 0.2到10ppm，0.1ppm分辨率 O3： 0到10ppm，0.1ppm分辨率 PH3： 0到10ppm，0.1ppm分辨率 H2： 0到1999ppm，1ppm分辨率 HCL： 0.2到30ppm，0.1ppm分辨率 H2S：0到500ppm，1ppm分辨率 HCN,NO2,SO2： 0.2到150ppm，0.1ppm分辨率 NO： 0到1000ppm，1ppm分辨率
二．可燃气体探测器
• 1. 结构：由金属铂丝、燃烧催化层、惠斯登电 桥组成。测量部分、转换放大部分 预报警值：最低爆炸浓度下限LEL=20% 危险值：最低爆炸浓度下限LEL=60% 设计探测: LEL= 0—100%的可燃气体 2. 工作原理：当可燃气体或空气混合物扩散进 入传感器，1０秒后就造成电桥的一个不平衡 电压，此电压与天然气混合物的浓度成正比。 随后此信号用惠斯顿电桥电路放大并转换成一 个模拟输出电流。并向控制盘发出信号，控制 盘再启动报警和采取其它措施。
平台上使用的测爆器如图
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技术参数： 壳体：304型不锈钢 尺寸：121 mm×70 mm×42mm 重量：578g 传感器：可燃气体/甲烷—催化扩散 氧气及有毒气体—电化学 测量范围：可燃气体50ppm～100%LEL CH4 — 体积浓度的0～5% O2 —体积浓度的 0～30% NH3—0～100ppm CO，H2S，NO—0～999ppm Cl2，CLO2，HCl，HCN， NO2 SO2—0～99.9ppm
• （四）便携式可燃气体监测器的使用规定 • 1．便携式可燃气体监测器是由平台安全监督 人员随身携带专门使用的仪器，未经允许其他 人员不得使用。 • 2．便携式可燃气体监测器使用时，应按使用 说明和规定按时保养和充电。保证在使用时达 到规定的指标，测量误差不超过±0.01。 • 3．便携式可燃气体监测器如借出使用完后至 少要用第二块探测仪表进行校对一次。 • 4．此种仪器每年到法定单位校对一次，要有 校验证书，无校验证书的使用无效。 • 5．在需要热工作的现场，特别是在工业动火 作业时，至少要用两台以上的可燃气体探测器 进行现场监测确认。
• 易熔塞必须定期进行检查、清洁并每月对该系 统进行一次功能试验。 • 对于重复使用的热探测器，可用人工制造热源 方法，如暖水瓶等定期检查其灵敏度，防止其 表面有其它污物，影响其热传递效果。对于易 熔金属片时防止其表面有其它污物。 • 以上几种探测器均由中央控制室的火灾控制盘 控制，火灾控制盘有自检功能，当由哪个探测 器出现问题时，会在控制盘上给予显示，以便 人员检查。