点此下载——煤气安全防护设施升级改造

摘 要：为有效防止高炉系统煤气设施意外泄漏，便于煤气泄漏后及时发现处理，对煤气检测系统实施在线监测集中监控。监控系统以西门子PLC系统为控制核心，核心数据传输采用工业以太网技术，将老式煤气排水器更换成新型防泄漏型煤气排水器。改造实施后，解决了煤气系统自身缺陷，杜绝了煤气泄漏，提高了设备本质安全化水平。

关键词：煤气系统；在线监测；集中监控；煤气排水器

1 前 言

莱钢股份炼铁厂现有老式煤气排水器40个，铁水罐煤气烘烤装置5套，固定式煤气报警器67套。煤气排水器全部为老式两腔脱水器，冬季采取蒸汽伴热、人工检测水位，没有击穿后防泄漏装置，容易出现管道或阀门冻裂漏水或者管网压力波动大击穿排水器而造成煤气大量泄漏。生产现场虽然安装固定式煤气报警器67套，但没有实现集中监控，就地安装的煤气报警仪无法对较远处的人员发出警示，不能及时发现异常情况而采取控制措施，没有数据采集、处理功能，不利于对异常情况统计、汇总、分析，并制定相应的纠正和预防措施。针对以上问题，需要对莱钢股份炼铁厂煤气系统进行升级改造。

2 煤气设施升级改造

2.1 煤气系统实行在线监测、集中监控

为确保人身安全，在煤气发生泄漏等危险情况下，及时传递相关信息给应急管理部门。在易发生煤气泄漏及煤气易于聚集的区域安装固定式煤气报警仪，同时把煤气浓度信号及报警信号引至监控计算机（煤气集中监控仪）上，监控机分别放置于调度室及各区域值班室。当某一区域发生煤气泄漏时，除在本地报警以提醒周围人员撤离外，在区域集中监控计算机上同时报警并指示煤气浓度。调度员和本区域岗位值班人员根据煤气泄漏的浓度及区域，及时通知安全生产科煤气防护人员对相关区域进行检查，及时分析判断煤气来源，并根据实际情况启动相应的事故处理预案。

监控系统以西门子PLC系统为控制核心，核心数据传输采用工业以太网技术。这些技术成熟、先进，有足够的兼容性与扩展空间，能保证未来本系统扩建或与其他系统联动。本系统主要由煤气检测部分、数据采集及上传处理部分、系统控制部分、网络通讯部分组成。

特点及功能。整合了TCP/IP、模拟数据多种数据通讯手段，网络结构简单，布线容易，可避免重复布线，为跨区域复杂环境整合应用提供了强大的技术支持；提供IE数据浏览功能，通过局域网可在厂区任何地点监视系统的运行；提供灵活、方便的系统组态工具，用户界面、数据处理、控制逻辑等功能自由组态，系统维护容易；现场变送器具有就地显示及声光报警功能。网络通讯部分的设计。1#～6#高炉喷煤运转车间、环保车间、生产准备车间，检测点采用西门子S7-300型计算机进行煤气检测信号监控和处理，并通过该设备上配置的通信模块以工业以太网为平台传输至老区调度室和银前区调度室；各个调度中心数据利用局域网传至服务器。

煤气检测部分。煤气探测器全部采用iTrans固定式煤气检测报警仪。220 V交流供电，连续自动检测报警，探头扩散式采样检测，现场可以显示泄露的煤气浓度；煤气浓度超过设定值时，现场声光报警；带有4～20 mA模拟量信号输出，信号值可以标明泄露的煤气浓度；带有计算机数据接口；煤气浓度超标时，风口平台、出铁场平台能够控制轴流风机。

系统控制部分。控制系统软件平台基于西门子Step 7和WinCC工控组态软件，编写计算机监控程序。软件实现功能：根据现场的实际任务进行组态编程，对不同的工业过程实现自动控制；对现场的数据进行记录、绘制趋势曲线、流程显示、打印输出等，进行数据的记录、维护和再现。

2.2 防漏型排水器的改造

根据各区域管道煤气压力情况，选择LFMP-IV系列的四室结构排水器。利用检修机会，将原来的老式煤气排水器全部更换为新型防泄漏型煤气排水器。防泄漏型煤气排水器主要由煤气排水器本体和煤气排水器防止泄漏煤气装置组成。本体设有水位观察装置，便于观察密封水位的高低，排水器内设置自动补水阀（浮球阀），可以有效防止因水位降低导致排水器击穿而造成的煤气泄漏。当煤气管网压力波动或其他原因引起的排水器有效水位异常降低造成煤气泄漏时，通过煤气排水器防止泄漏煤气装置，可有效地遏止煤气的外泄，防止煤气着火、爆炸、中毒等恶性事故的发生。

3 升级改造效果

老式煤气排水器更换成新型防泄漏型煤气排水器，解决了煤气系统自身缺陷，杜绝了煤气泄漏，提高了设备本质安全化水平。对现场各区域的煤气浓度进行实时检测、监控，能够及时发现各区域的煤气泄漏情况，可及时安排安全管理人员及煤气防护人员进行现场检查处理，并根据不同情况启用相应的事故应急预案，将煤气事故危害降到最低程度。数据同步系统便于分析各区域煤气浓度异常变化的趋势，查找区域煤气浓度异常的原因，并制定相应纠正和预防措施，杜绝类似事故的发生。