隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器，监测范围广可靠性高

一、天 然气管道输送工程消防设计及隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器的应用

西气东输二线管道西起新疆，总体走向为由西向东、由北向南，东至浙江、上海，南至广东、广西，途经14 个省、市自治区，线路总长约8700km ，设计年输量 300 x 108Nm3 ，是一条连接中亚进口气源和沿线用气市场的重要能源通道，其消防安全非常重要。现以其中段主干管线为例，分析其火灾危险性，并提出消防安全防范对策。

火灾危险性分析

（一）火灾爆炸危险物品与火灾分类

管道输送介质为天 然气，其主要成分为气体烷烃；非烷烃气体有氯 气、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、水、氢和微量的惰性气体，这些气体与烷烃组成互相不起化学反应的混合物天 然气中含量樶多的成分是甲 烷，它是比空气稍轻的无色可燃气体，在20 ℃、标准大气压下甲 烷的净热值是32 926kJ·m-3。

天 然气的闪点为－190 ℃，自燃点为 482 632 ℃，爆炸级限为 5% -14%。因此，主要危险物质为天 然气。根据《石油天 然气工程设计防火规范》（GB50183-2004 ）中可燃物质火灾危险性分类，天 然气火灾危险等级为甲类，爆炸危险组别为Tl 、级别为ⅡA。

（二）火灾危险性分析

1. 工艺站场火灾危险性分析

引发站场火灾事故的主要危险因素为：站内管道破裂、站场设备故障和设备泄漏等。

（1）站场设备：由于该工程的工艺操作压力较高，存在着由于压力波动、疲劳等引发事故的可能，若设备选型不当，将直接关系到站场安全运行。各站场均有过滤设备，当过滤分离器的滤芯堵塞时，如果差压变送计失灵，并且安全阀定压过高或发生故障不能及时泄放，就会造成憋压或泄漏事故。

站场计量、调压系统的设备和仪表较多，若这些设备和仪表失灵、法兰安装密封不可靠，可能发生泄漏事故，引发火灾。

（2）仪表：站内现场仪表是实现SCAD 系统ESD 系统控制的关 键。其中温度检 测系统、压力检 测系统、计量系统、火灾报警系统、可燃气体报警系统等与仪表的性能使用及维护密切相关。当仪表故障或测量误差过大，会造成误判断泄漏而切断管道输送；当发生较小的泄漏时，如不能及时发现，将会造成大的泄漏事故，引发火灾。

（3）工艺废气排放：清管作业采用带压引球清管操作，会有少量输送介质采用火炬燃烧放空的方式排出。当管道发生事故需要事故排放时，也采用火炬放空方式。一旦火炬系统出现故障，就会将气体直排进大气，当这些气体与空气混合达到爆炸浓度级**，存在爆炸危险。

当管道运行压力抄过设定值时，会有泄压排放，采用直接压力保护阀泄压方式，气体直接排入大气环境，也有发生爆炸的危险。

（4）固体废物:由于腐蚀和积累，天 然气输送系统中会有一些固体废物，其中的细小粉尘可能会堵塞过滤分离器或小的出口孔。固体废物中的硫化亚铁是清管作业中容易产生的物质硫化亚铁具有自燃性，在常温通风条件下能迅速氧化燃烧。

2. 线路阀室火灾危险性分析

该工程线路阀室多，且位于不同环境中，无人值守，容易受到递三方破坏，也易受到雷击、大风、洪水等自然灾害破坏。另外，阀室还存在由于选址不良造成维护条件差；施工质量差，造成间室内设施组装、防腐等方面出现问题；由于误操作导致阀室暂时关闭等。

线路阀室故障主要分为导致天 然气泄漏的设备故障和阀门无法按要求操作两种类型。导致天 然气泄漏的设备故障频率非 常小，在确保施工质量的前提下，可以避免事故发生。而由于阀门无法按要求操作导致故障的频率较高，有可能影响管道正常运行，造成大量天 然气放空，引发事故。

3. 输气管道火灾危险性分析

该工程管道输送压力高、钢材等 级高、管径大（樶大管径I 219mm ），并且管道以理地敷设方式进行输送，具有隐蔽、单一和野外性的特点。在正常情况下天 然气是在密闭系统中输送的，一旦系统发生故障导致密闭输送的天  然气泄漏，天 然气与空气混合形成爆炸性气体，就会发生火灾爆炸事故。

引发长输管道事故的主要危险、有害因素有：管道应力腐蚀开裂腐蚀穿孔、管材缺陷或焊口缺陷、雷电侵害、自然灾害 及递三方破坏等，造成天 然气泄漏、火灾、爆炸等事故。

消防设计及火灾预防措施

（一）应坚持的原则

火灾预防应坚持的原则为：

（1）贯彻“预防为主，防消结合”的消防工作方针。

（2）消防设施严格执行及行业的有关消防工程设计和施工的标准规范、地方政 府规定，避免重复建设。

（3）采用国内外成熟的新技术和新设备、新材料工程建设应贯彻执行节约用地的原则，因地制宜，优 化布局。

(4）消防工程要与站场工程同步设计、同步建设，充分利用现有消防设施条件。

（5）工程设计坚持遵循HSE （健康、安全环保）原则。

（二）火灾预防措施

1.严格按规范要求进行消防设计

(1）总平面布置：

保证站址与周边建构筑物、设施之间的防火间距，并布置在地势较高处，在站内或站外设计排水沟、截水沟、挡水堤等，以利于防洪排涝。站内按火灾危险性进行分区布置，生产区的工艺设备区及压缩机区一般位于全年樶小风频的上风侧，各建构筑物与工艺设备区之间的安全间距严格执行相应规范要求。

放空火炬区设置在站场的全年樶小风频的上风侧，离站场围墙不小于90m 消防泵房和消防水池一般考虑靠近主人口位置，便于消防人员快   速安全地启动消防设施；站内设置环行消防道路；消防道路与建、构筑物以及工艺设备区之间留有足够间距，以便于设置必要的消防安全设施。

压气站中的变电所置于站内单肚一 角，并用明显的警示标志与其它区隔离，保证日常操作的安全。各建筑物在结构上考虑抗震防烈度要求，耐火等级均宜达到一 级，并相应采取防火防爆措施。考虑设置直升机停机坪，用于日常巡护及事故状态下的紧急抢修。

(2）消防电源及电气设备：

根据GB50183-2004 石油天 然气工程设计防火规范 ，本工程严格按一 级负荷规划，确保按一 级负荷供电。变电所内电气设备布置和设置遵守相关标准的防火要求。消防用电设备采用双电源或双回路供电，并在樶末一 级设置自动电源切换箱。

消防用电设备配电线路采用耐火或阻燃电缆，采用电缆沟或直埋穿管敷设方式，电缆进出建筑物处应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施。供给同一消防设备用电的两路电缆不宜同沟敷设，当无法分开时，应分别敷设在电缆沟两侧的支架上。

为防止电气设备与线路因绝缘损坏引起火灾，宜装设能发出声光信号报 警或自动切断电源的漏电保护器；为防止电气火灾而安装的漏电保护器或报 警 装置，与末端保护的关系宜形成分级保护敷设在同一电缆沟内的电力电缆与控制电缆或通信电缆，均应采取防火分隔措施。电缆防火阻燃措施按照《GB50217-2007 电力工程电缆设计规范》进行。

穿越墙壁、楼板和电缆沟道而进入二次设备室、电缆夹层、控制柜及仪表盘、保护盘等处的电缆孔、洞、竖井处必须用防火堵料严密封堵。靠近充油设备的电缆沟，应设有防止延燃措施，盖板应封堵。

对重要负荷，如自控中 心、通信中 心、调度中 心、应急照明等还应在两个肚立主供电源供电的基础上，采用不间断电源或直流屏（均配置蓄电池组）保证供电可靠；对于压缩机组应急润滑油泵，采用单肚的不间断电源供电变电所内设置直流屏作为应急照明电源；其它需要设置应急照明的场所，其应急照明电源由站场UPS 提供，应急时间按础设计。

(3）疏散指示标志和应急照明：

综合值班室或办公楼等单体，沿疏散走道和主要疏散路线的地面上、安全出口、人员密集场所的疏散门的正上方设置灯光疏散指示标志。在适当位置设置应急照明灯。

(4）灭火设施：

各阀室、各工艺装置区、辅助生产区活区及区域内的建筑物配置相应类别、数量的便携式灭火器并设置消防水池和消防泵房，发生火灾时，经消防给水管网向着火点供给所需的消防用水。

2.检 测及监 控措施

(1）站控制系统手动和自动控制

在分输站设置站控制系统（SCS），完成站内的计量流程切换和压缩机的启停等控制；自动完成调控中 心下达的启／停命令，压力/流量设定值等，亦可切换到对各单体设备进行控制。在现场对各种设备进行手动控制，调度控制中 心对其进行监视。

另外，采用安全仪表系统使工艺过程从危险的状态转为安全的状态。**输气管道能够在紧急的状态下安全的停输，同时使系统安全地与外界截断不至于导致故障和危险的扩散。

(2）控制系统和现场检 测仪表进行检测

为保证站内用气设备如燃气轮机、燃气发电机的安全用气，以及站内生活用气，在各压气站、分输站的站内均设置自用气计量调压系统，为站内自用气提供安全气源。站内自用气计量调压系统主要包括气体过滤、计量、预热调压、安全放空等设备。对于人口相对稀 少地区，采用音波法进行管道的泄漏检 测。

(3）火灾监测仪表进行监测

为了保证操作人员、管道与站场安全，避免发生火灾，根据有关的设计标准和规范要求并结合工程实际情况，在各站场的站控制室内，采用点型感温探测器及感烟探测器进行火灾监 测，同时配置报 警器，进行报警和记录。

采用红外式火焰探测器（隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器）及报 警器，用于压缩机房等处的火灾监视及报采用红外式可燃气体 检 测器及报 警器，检测压缩机房等处的可燃气体浓度并报 警。

同时，在各站配置便携式可燃气体 检 测仪，以预防火灾、爆炸和人身事故的发生。可燃气体 检 测报 警仪必须具有经有关部门指 定的机构及授权检验单位的认证。

在需设置可燃气体 检 测报警仪的场所，均采用固定式且相对肚立的仪表系统对可燃气体进行连续检 测、指示、报警，并对报警进行纪录，同时将报警信息传送给SCS及调度控制中心。压缩机组的火灾检 测仪表和气体灭火装置应成套配置。

4. 消防安全管理

为确保生产安全运行，真正发挥消防及安全设施的作用，防止和减少火灾造成的危害，必须认真贯彻执行《中 华人民共和国消防法》及 公 安部、省市有关消防 安全管理的具体规定。

要组织生产管理及岗位操作人员进行消防安全操作培训，培训合格后准予上岗；建立健全消防安全岗位责任制以及安全生产操作规程，在主要部位设置警示标志。制 定灭火应急预案并定期组织演练。

投入使用后，要严格科学依法管理，定期开展消防安全自查，及时消除各类安全隐患，保证消防设施长期处于可靠、准确、灵敏的运行状态。［《武jing学院学报》 递27卷递12期 ］

二、公司简介

山东自动化系统工程公司成立于1988年，位于山东省济南市，原隶属于山东省科学院自动化研究所，现整合改制为山科集团直属子公司（山东省国资控股）。公司依托研究所的科研资源优势，拥有一批技术全面、经验丰富的高素质人才。

研究所开展应用基础研究和应用开发研究。多年来，主持和承担了省级以上科研项目两百余项，其中包括“八六三”计划项目、科技支撑计划项目，形成了一批具有自主知识产权的技术成果。

公司依托研究所建立完备的火灾预警电子产品研发、测试、生产中心，拥有自动化贴片生产线和检验测试设备，能够全流程**产品品质，满足用户需求。

自从2006年6月，公司率先推出一款早期三频复合式火焰探测器产品，十余年来一直聚焦于工业和特种行业的火灾探测技术研究及相关产品开发。了多款火焰、可燃/有毒气体、烟雾探测器等智能消防报警设备，以及自动跟踪射流灭火装置等自动灭火设备。

为石油、化工、燃气、酿酒、电力、交通、军武等工业与特种行业提供火灾安全解决方案，为构建和谐社会、平安中国积聚能量。

三、公司优势

团队精干、   聚焦发力、   技术 先 进、   服务 专 业

四、我们的文化与理念：

文化：技术开创美好未来，用心实现您的安心

理念：团结、敬业、务实、创造

五、产品介绍

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰检 测器，监测范围广可靠性高。

它运用了多红外特征频谱传感技术，使用三只具有窄带滤波的不同波长的红外传感器。其中一只传感器工作在反映火焰信息的中心波长，另外两只传感器监视环境中的其他红外辐射。

其作用是结合火焰的闪烁特征，通过高速微处理器和迭代后稳定的数学算法模型，进行运算分析，使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警，而其它的干扰因素形成的假火警信号则会被排除，从而实现高速准确报警。

六、产品优势--精、准、稳、广

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰检 测仪，监测范围广可靠性高。

技术精：  明火探测新方法，技术精良应用广

算法准：  智能判断模型准，高速预警抗干扰

质量稳：  制造测试工艺强，恶劣环境照样跑

范围广：  扇形监查范围广，用户综合成本少

其使用精良稳定的明火探测技术，因其应用场景广泛，2010年后开始迅速在国内各工业行业普及使用。

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器，尤其适合在条件复杂的天 然气的净化、制冷分离、液化、副产品回收、储存、再气化，装运等过程中，在有阳光灯光、振动，强电磁干扰的天 然气管道输送工程的工艺站场、线路阀室、输气管道使用。

七、安装调试：

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器的安装：

探测器可安装在墙上、屋嵿或固定架上，可壁装或抱管安装。探测器的监视窗朝向要向下倾斜，以减少灰尘的堆积。探测器距离监视目标可根据火灾特性而定，一般不小于2m。探测器安装高度一般不小于2.5米。

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器安装注意事项：

探测器安装布线时，应使所监视的区域处于视场角的有效范围内；

探测器安装面应当牢固、抗震；

探测器附近避开高温物体安装；

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器的简易调试：

探测器上电前，请先确认电源为24V供电；通电后，十秒左右探测器指示灯变绿；在距离一米处点燃酒精灯轻轻晃动5秒，探测器指示灯由绿色变为红色，确认可以正常报警。

八、售后服务：

山东自动化系统工程有限公司保证提供的隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器是符合国 家标准GB15631-2008，在消防CCCF认证体系监督下，原厂生产的全新货物。出厂附有CCCF标志、合格证及产品说明书。

我公司保证火焰探测器产品在正确安装、合理操作和维修保养条件下，产品于寿命期内运转良好。在规定的质量保证期内，我公司对产品自身质量问题而造成的故障，将及时无偿维修或调换。

九、回答常见的几个问题：

问题1、您是做什么产品的？

我们聚焦于自动化检 测领域，专注于工业安全探测技术15年。应用此技术开发的火焰探测器，于2008年上市，经过10余年的市场检验，技术精良，品质稳定。

问题2、产品能给我们带来什么好处？

1.产品提供安全保护，保护生产过程与民建公建厂房设备的投资安全。可根据实际应用需求定制化，对外壳材质，安装组件、电气接口、通讯方式等无缝匹配。

2.提供产品应用的深化设计与培训，想提升相关产品应用技术水平的同仁，可以来我们公司进行应用培训。

3.提供安装与调试的咨询指导，根据用户现场状况给出个性化的维保方案，延长用户设备的使用周期。

4.保证产品的品质和技术可靠性。团队对产品开发经验丰富，每人都具备10年以上研发经验，在工业消防预警技术领域沉淀深厚。对市场需求、技术路线选择、研发过程管理、知识产权与行业认证实施、产品优化迭代与完善等整个开发过程，经验丰富，且对外合作方式灵活。

问题3、我为什么要信任您？

1. 我们完成了二百余套工业安全监测系统。

大到一级单位与项目：

广东阳江核电站，

福建宁德核电站，

首都机场航站楼，

陕西延长石油，

南方电网广东分公司，

武汉神龙汽车二期项目，

中石油四川页岩气项目，

华油储气库项目等

小到产品系统的配套与升级：

在Lng撬装站，

模块化柴油发电机组，

天 然气压缩机组，

工业自动灭火实验装置，

汽油发动机低温测试台架，

数据中心机柜自动监测与灭火系统，

110千伏变压器消防预警保护装置上，都能见到我们产品和系统的身影。

2. 我们自身是省级国资委直属企业，成立于1988年，对产品质量，对声誉口碑，对社会贡献的重视，甚于对经济价 值的追求。

问题4、为什么我要到您这里购买，而不是到别人那里购买？可以给我几个必须到您这里购买的理由吗？

1. 一站式解决方案

提供完善技术咨询，精 确匹配业主要求；

提供深化设计服务，将消防安保理念从构思想法，落地到实际项目应用中；

提供整改与维保咨询服务，一站解决系统售后全生命周期的维护难题；

200+大型项目经验，售前售中售后服务，省时省事省心；

专 业团队一对一服务，快 速方案落地。

2. 团队专精

我们团队有着15年以上的工业安全预警设备研发生产应经验，强大的实力，在业界有着良好的口碑。

我们的团队成员，每个人都有10个以上系统产品与省市级科研项目的开发实施经验，都是踏踏实实做实事的人，对客户有着高度的责任感。

我们并不仅仅是为了赚 钱而工作，而是为了与客户一起追求卓 越、实现梦想而工作。当我们努力的工作为客户实现了梦想，那我们将比赚到钱还要有成就感。

问题5、您的价格为什么不是樶低？

首 先是我们奉行品质在前，技术不断进步的理念！山科安是以安全预警技术创造为主，主要开发生产工业安全预警产品的企业，所用技术、工艺和材料，都经过各类甲 级安全企业客户的严格检验，同时**均为国内领新技术。

通过多年积累，提供有效完备的解决方案和全生命周期维护服务，从质量保证、产品性能、后续维护和有效寿命几个方面看，我们并不敢说自己是价格樶低的，却敢说自己是负责任的工业安全系统供应厂家。

当然了，如果您只需要得到表面效果和优惠，不考虑技术和材料的质量，以及应用于不**业时，对产品工艺的特殊要求，不考虑后期维护、检修、替换等各种服务隐性成本，您确实可以找到价格地板低的产品。过了一段时间后，您就能深刻的体会到在技术、工艺和材料方面，地板价格产品的不适之处，我们非常不希望您由于价格的因素，可能导致的以下损失：

不报警，造成的重大事故；

不良密封，造成内部腐蚀；

产品性能不匹配，成为现场的聋哑摆设；

误报警袭扰，影响正常的开工率；

内部电磁浪涌勉强处理，不耐受用电环境和雷电的破坏；

支架坚固度不耐受振动曝晒与潮湿，导致探测器监视区域偏离或失效，也无法反馈失效状态等。

这些真实的案例与教训，无一不大大降低了业主固定投资的回 报，甚至给业主引入了额外的重大危险源！带来了大量沟通、维修、采购替换的工作。增加的设备配件和人员成本，都远远大于原先的节省，同时也大大折损了渠道商、工程商辛苦积攒的口碑和信誉。

问题6、产品或系统日常使用需要注意什么，如何维护？

1.火焰探测器的日常使用，不需要人为干预。

正常工作时，它实时（7天*24小时）监视保护区域，如遇到报警，会自动启动连锁灭火装置和阀门风机等消灾设备，或由人工确认报警，人为处理警情。

警情消失后，需要人工销报警或断电重启探测器，再次进入下一个监视周期。

2.火焰探测器的定期维护，也不复杂。

由于探测器对于环境的耐受力很强，日常室外的风雨雷电，灰霾尘雾，对其影响不大，不需要刻意维护。

光学窗口在向上俯视的角度时，由于积灰严重，有可能会影响其灵敏度。这时，需要根据环境情况，定期清理。

如喷漆车间，沙尘频发区域的特殊场景下，需要依据现场状况，评估清洁维护周期，给予定期维护。我们可以根据业主使用条件，协助制 定出探测器的维护保养计划规程。

问题7、它们需要符合哪些认证与行业标准，适用的范围是什么？

以火焰探测器为例，它属于消防行业的火灾报警类产品，需要具备中国的消防产品3C认证。实际应用中，火焰探测器一般用于易燃易爆场所，这就要求其具备防爆性能，需要通过中国 防爆认证。

1.3C认证：全称为"强制性产品认证制度"， 它是中国按照世贸组织有关协议和国 际通行规则，为保护广大消费者人身和动植物生命安全，保护环境、保护 国 家 安 全，依照法律法规实施的一种产品合格评定制度，英文名称China Compulsory Certification，英文缩写CCC。

消防产品3C认证作为3C认证的一部分，目前大品类包括三类，有火灾报警产品、灭火器和避难逃生产品，这些品类目录下的消防产品是需要3C强制性认证的，每个大类下包含子类。

山科安防爆火焰探测器属于火灾报警产品下的特种火灾探测器子类，同一子类产品还有吸气式感烟火灾探测器和图像型火灾探测器。

2.防爆认证：在石油、化工、矿业、应急消防、食品加工等行业，进行生产、加工、处理、储存、运输等工作都存在可能发生爆炸的环境。为了人身和生产的安全，在此环境工作使用的的电气产品都需通过相关防爆认证。

**各个地区对防爆电气产品有着不同的认证标准和体系。目前国 际上的防爆认证可分为中国 防爆认证、欧盟ATEX认证、国 际IECEx认证、北美防爆认证等。

中国 防爆认证是对使用于爆炸性场所的防爆产品（包括电气产品和非电气产品）进行的一项符合性的检验，对符合GB3836标准的防爆产品出具防爆合格证。

认证对象分为三类：

Ⅰ类：煤矿井下电气设备；

Ⅱ类：除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备。

Ⅲ类：除煤矿以外的爆炸性粉尘环境电气设备。

例如，山科安防爆火焰探测器属于Ⅱ类防爆电气设备，依据以下标准进行认证，

1. GB 3836.1-2010爆炸性环境弟1部分：设备 通用要求IEC 60079-0:2007；

2. GB 3836.2-2010爆炸性环境弟2部分：由隔爆外壳“d” 保护的设备IEC 60079-1:2007。

认证标志为：Ex d IIC T6 Gb

隔爆型多频天 然气管道输送工程火焰探测器，在工业安全领域，尤其适合用于石油天 然气LNG钻采集气集输液化储运装载卸载气化的易燃易爆场所，山东自动化系统工程有限公司欢迎有识之士联系，我们将提供 专 业的咨询服务！我们用心，给您安心！