
为什么分析仪表总是不“好用”?问题可能出在这里!在化工、环保、石油等行业,分析仪表的稳定性和准确性直接关系到生产安全与效率。然而,许多用户常常抱怨仪表“不准”“故障率高”“维护麻烦”——是真的仪表质量不行,还是选型、设计、安装或运维环节出了问题?本文从选型设计、安装施工、运行维护等关键环节入手,深入剖析分析仪表“不好用”的根源,并提供实用解决方案。
01分析仪表为什么不“好用”?

02选型安装设计
主要内容:
1.分析仪表选型设计(关键点:测量原理、测量安装方式、取样点选择等)
2.预处理系统设计(包括前处理和预处理)
备注:部分测量方式不涉及预处理系统不用考虑,比如原位测量
3.辅助配套设施(主要涉及分析小屋、分析柜)
4. 安全措施设施(主要涉及分析小屋、分析柜)
5.品牌质量要求(分析仪设备、处理系统和辅助配套的设施设备)
分析仪表选型引用的主要规范或标准:
分析仪表选型主要步骤或思路:
在线分析仪表引用规范或标准:
设计典型举例:


在线环保仪表引用规范或标准:



可燃有毒报警器引用规范或标准:
关键设计举例:
报警器的设计思考:
当前项目基本是EPC模式,从成本投资角度和现场空间限制等综合因素考虑,设计院对可燃有毒探测器的设计,只要满足标准的基本要求即可,不会做更全面和充分的设计,这样的设计报警器的布点布局能否覆盖全部释放源?报警器监测能否真实有效?
1.报警器的设计是否考虑大气压力、温度、风向和风速因素的影响?
2.报警器的设计是否考虑释放源的压力、温度、泄漏孔径、泄漏量和泄漏方向的影响?
依据GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》条文说明4.1.1:
检测点的布置,需结合泄漏发生后泄漏气体(蒸气)的现场气云扩散特性,考虑检测点的安排,为了确保现场出现泄漏事故时的及时检测报警,检测点的布置要考虑在不同泄漏场景下,目标探测器在各种潜在泄漏场所的泄漏源的分布。
实际工作中,设计人员需要按项目合同要求开展项目可燃气体和有毒气体检测报警器的布点设计效果的评价。结合现场气体扩散模拟计算结果,依据探测器选型、测量范围、探测器数量、安装位置和角度、系统的校验要求等设计参数开展,验证设计工作是否符合项目合同要求。关于这项评价工作,本标准不做详细规定,可参见(火气系统有效性的评价指南)(ISA-TR 84.00.07-2010)。
总之,探测器的布点要使探测器可以在泄漏点泄漏出来的可燃气体和有毒气体的量达到危及生产设施和人员安全的程度前,检测到相应的气体信号,并发出报警。
品牌质量要求(分析仪设备、处理系统和辅助配套的设施设备)
注意点:
1.分析仪表/环保仪表/可燃有毒报警器设备选用
建议列短名单:选用成熟可靠、质量稳定、业绩较多的品牌。制造能力、技术支持、售后服务、产品研发迭代都有可靠保障。
2.预处理系统、辅助配套设施设备选用
建议列短名单:规定最低材质、特殊要求等,选用原则同设备要求一致。
举例:如环保预处理系统中的取样隔、蠕动泵、压缩机制冷器等;如过程分析仪表预处理系统中的气动切换阀、旋风制冷器等。若不列举短名单,此类设备设施质量参差不齐、价格差异较大,使用寿命和效果不同,造成测量数据不准或波动;故障率和维护量增高;甚至损坏分析仪表设备等严重后果。
02安装施工质量
适用带集成系统(分析小屋、分析柜)以及环保仪表:
可燃有毒报警器:

03运行维护保养

根据相关规范、标准、公司/中心制度、工况介质特性、运行维护经验总结并结合企业自身,制定合理规范的分析仪表维护保养制度/规定,以实现分析仪表长周期稳定可靠的运行。
举例1:


举例2:
拓展知识:
GB/T 39173《智能工厂安全监测有效性评估方法》简介:
发布:2020年10月11日;实施:2021年5月1日
范围:本标准适用于石油、石油化工、天然气领域的智能工厂对火焰、可燃气体、有毒气体和超声的安全监测进行有效性评估,其他领域的智能工厂可参照执行。
适用对象:火焰、可燃气体、有毒气体探测器,可燃气体探测器包括超声探测器,其他火灾探测器不适用。
与行业标准相比:本标准的目的是给出火焰、可燃和有毒气体探测器有效性评估的方法,为监测有效性评估提供适当的参考。国内无相关类似标准,本标准主要与国外标准ISA TR84.00.07 《火气系统有效性评估指南》对比,其优点是采用定量的方法,计算火焰、可燃气体、有毒气体等探测器的覆盖率,对探测器布点设计进行验证、优化。
与定性分析相比较,可以提供量化的覆盖率及布局方案,避免主观因素对安全监测有效性的影响。
虽然没有定性分析过程简便,但其结果精确,在定性分析之后可以应用该方法对分析结论进行优化
利用三维设计成果开展评估,并提供可视化的分析过程和结果。有效性评估方法为实现对火焰、可燃/有毒气体泄漏实现可靠、及时地监测提供了依据,具有重要的指导作用。
GB/T 39173《智能工厂安全监测有效性评估方法》关键内容:
一、开展有效性评估的阶段:
1 新建工程安全监测有效性评估应在初步设计阶段或施工图阶段实施,并在投产前确认。
2 改扩建工程涉及安全监测对象或监测区域发生变化时,应进行安全监测有效性评估。
3 每隔五年应至少进行一次定期复审,确保安全监测在整个生命周期内满足有效性要求。
二、评估技术方法:
安全监测有效性评估技术有空间分析法、场景分析法两种。
1 空间分析法根据探测器参数或设计要求,采用计算机辅助方法确定探测器在工厂下的空间覆盖率。(说明:选择覆盖半径来计算探测器的覆盖率,此方法特点是计算量小,比较容易执行;但缺点就是精确性低,覆盖半径小)
2 场景分析法应根据探测器参数,结合设备及建/构筑物布置、释放源的理化特性、泄漏频率和空气流动等特点,采用数值模拟及计算机辅助分析方法确定探测器在工厂下的场景覆盖率。(说明:特点是侧重于对探测器的设计布置分析,其计算量大,实际执行有一定挑战性,优点是精确性高,直接针对目标气体,优化后的探测器数量和布置都会更接近于实际工况,目前场景分析法是探测器最先进的评估技术)
可燃、有毒气体探测器建议采用场景分析法进行有效性评估。空间分析法仅适用于需要保护区域或设备本身泄漏的覆盖率分析,不适用于扩散气体泄漏覆盖率分析。
注:空间分析法在不深入考虑空气流动影响的场景下执行,适用于室内、设备密集的场所、装置内空间狭小的地方,结构简单的设备,但对存在空气流动的场景下完全用空间分析可能产生误导。
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