制藥與化工等行業

反應釜與離心機氧含量在線監測方案

深圳市東日瀛能科技有限公司

Shenzhen Skyeaglee Technology C o., Ltd.

經典防爆款

標準防爆款

一、方案概述

反應釜離心機作為一種工業設備，光放應用于石油、化工等領域，這些行業幾乎都對反應釜離心機有防爆要求，離心機安全問題已經成了制藥廠關注的首要問題。

燃燒需要三要素，可燃物、助燃劑、著火點，防爆的本質就是對這三要素進行控制。氧氣作為一種化學性質活潑的氣體也是一種非常常見的助燃劑。在石油、化工、制藥等行業反應釜離心機的投料多為易燃易爆物質因此控制反應釜離心機內部的氧含量就顯得尤為重要。需要對反應釜離心機內腔氧含量進行分析 如何快速可靠且低維護量地測量過程氣體中的氧含量，一直以來是一個重要的課題。

目前行業內常見措施有兩種方法：

1.惰性氣體置換法：

該方法主要是通過連續的將反應釜內注入惰性氣體來確保反應釜內保持低氧含量。但這種方法也又一個很大的局限性，注入反應釜離心機的惰性氣體濃度能否達到安全范圍則沒有定量的控制，沒有一個明確的數值為依據，對于投料中的各種意外因素無法控制因此，其保護的可靠性很差。

2.氧含量監測法：

通過安裝反應釜氧含量在線分析系統、離心機含氧量分析系統，來在線實時監測反應釜離心機內的氧含量。其原理是通過管道將一定的氣體從反應釜抽到分析儀器內實時在線監測反應釜離心機內氧含量，且可以自行設置濃度報警值，當氧含量達到報警發閾值時，分析儀會自動報警。相比惰性氣體置換法，在線監測應釜氧含量在線分析系統優點非常明顯，其從根本上解決了反應釜內部氧濃度監測的問題。但缺點也比較明顯，這個主要是行業不同、廠家不同，反應釜離心機投料不同、參數不一，需進行個性化處理，沒有可通用的。需針對對不同的工藝不對參數，制定對應的預處理系統。

反應釜氧含量在線分析系統、離心機含氧量分析系統的選型：

反應釜離心機腔內氣體成份不復雜，沒有腐蝕性氣體、強酸強堿性氣體時，用電化學氧分析儀。當存在腐蝕性或酸性堿性氣體時不能直接使用，必須通過預處理系統后，才能進行氧含量分析。

SK-7500-O2-BY系列氧含量在線監測預處理系統專為實時監測反應釜與離心機中氧氣含量。防止氧含量達到一定濃度而發生爆炸。

系統核心采用高精度傳感器，可實時測量和顯示空間內氧含量變化，另有高效過濾器、蠕動泵、樣氣采樣泵、高效降溫除濕冷凝器、轉子流量計、分子篩吸附罐、硅膠吸附罐、24V電源轉換器與漏電保護器。該系統具有壽命長、穩定性好、抗干繞能力強、安裝簡單方便等優點。同時具有4-20mA、RS485信號輸出或無線GPRS、4G等信號進行數據遠傳，采用LCD液晶顯示，氣體達到設定的濃度即時報警。有效保障現場人員安全。

系統主要功能包括：

1、實時監測管道中的氧氣含量。

2、通過上位機系統監控中心實時了解場所內的現場情況。

3、在監控中心實時記錄以上各監測數據，對數據統一集中管理。

4、并能通過聲光報警、LED屏幕顯示等多種方式發出報警信息，及時告知維護管理責任人。

5、可選配搭載7寸觸摸顯示屏，儲存歷史數據。

（監測系統示意圖）

二、執行標準

GB3836.1-2010《爆炸性氣體環境用電氣設備 第一部分：通用要求》

GB3836.2-2010《爆炸性氣體環境用電氣設備 第二部分：隔爆型“d" 》

GB 3836.15-2000 《爆炸性氣體環境用電氣設備第 15 部分：危險場所電氣安裝( 煤礦除外) 》

GBT50493-2019 《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》

GB12358-2006 《作業場所環境氣體檢測報警儀通用技術要求》

GBZ 2.1-2007 《工作場所有害因素職業接觸限值》

GB 4208-2008 《外殼防護等級（IP 代碼）》

GB 16297－1996《大氣污染物綜合排放標準》

GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》

HJ/T 76-2017《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》

HG/T 20507-2014 《自動化儀表選型設計規范》

三、方案介紹與設計

3.1 安裝氧含量在線監測系統的必要性

頻發不斷的爆炸事故，讓人不得不重視監測系統的安裝必要性。氧含量在線監測系統可探測氧氣含量，當氧含量的濃度達到設定值，便會啟動聯動裝置，沖氮氣保護或關閉氣源，排除險情，大程度的避免火災、爆炸、窒息、死亡等惡性事故的發生。

3.2 檢測點的定位

首先通過對場所的細致分析，初步確定設置氣體監測儀的最佳位置或必要設置點。從而保證氣體充分被監測到，使險情及時被探知。

3.3 氧含量在線監測系統的選擇

針對常見實際環境與條件，選用電化學原理的氧含量在線監測系統。

3.4 主機控制報警器

主機控制報警器用來集中顯示各監測點的氧氣濃度值。同時控制器與聯動設備關聯，當氧氣濃度值超過預設報警值時能夠自動報警或控制聯動設備。

主機控制報警器一般安裝在值班室中，與檢測設備采用四芯線RS485協議連接。控制器內部要有繼電器報警開關量輸出用于控制聯動設備。

3.5 聯動設備

風機/閥門等設備由控制器聯動，當氧氣濃度達到設定值時自動啟動；當氧氣濃度恢復正常時，自動停止。

四、產品參數

氧含量在線監測系統

主機控制報警器（選配）

五、外形尺寸

（氧含量在線監測系統） 

（主機控制報警器）

六、直視單元面板

（7寸觸摸顯示屏顯示界面示意圖）

七、電氣連接

（氧含量在線監測系統電氣接線圖）

八、配置清單

九、安裝注意事項

9.1 安裝方式：

機柜固定

機柜采用壁掛式，水平安裝。

供電

機柜采用 220V AC 供電，須確保地線接地良好。

確定安裝位置

1.主機箱安裝位置的選擇

首先內部傳感器元件的耐受溫度范圍為-20℃～+50℃，最佳工作溫度為+20℃左右，所以要選擇環境溫度不低于-20℃也不高于+50℃的地方安裝。

2.采樣點與主機箱管路距離

主機箱內部使用的抽氣泵是小型真空隔膜泵，真空度在 50KPa～70KPa 左右，管路長度的原則是溫度合適的前提下越短越好，管路越長數據延遲越長，一般20米內是沒有問題的。還是需要結合現場實際情況而定。

9.2 管路接口：

1采樣氣進氣口；

2排水口，出水口上帶有節流閥，通常是擰緊常閉的，定期檢查，如果出水的管路里有水，可通過閥門放水；

3排氣口；

9.3使用調試中的注意事項：

1 流量計流量一般控制在0.3～0.5L/Min。

2 需要定期手動維護清洗粉塵過濾器，防止粉塵堵塞氣路。

3 定期檢查過濾器是否有積累水汽，有水氣及時打開節流閥排水。

4 檢測儀的使用詳見檢測儀的使用說明書。