大型LNG工厂FGS火气系统应用研究论文_陈进

大型LNG工厂FGS火气系统应用研究论文_陈进

中国石化江汉油田分公司江汉采油厂湖北新捷LNG项目部 湖北黄冈 438011

摘要:为了探究LNG工厂装置安全生产要点,论证FGS系统应用可行性,为系统提高LNG工厂安全性做前景性分析。通过对火气系统(FGS)系统研究概述,并基于长春华润液化天然气有限公司FGS系统实际应用情况,对比LNG工厂装置安全特点,充分评估可行性。[作者简介:陈进(1970-),男,湖北潜江人,工程师,现主要从事XX运行管理工作。地址:(438011)湖北省黄冈市火车站开发区昆仑能源湖北黄冈液化天然气有限公司(湖北500万方/天LNG工厂国产化示范工程)。电话:XXX。E-mail:XXX]

关键词:LNG工厂;装置;安全;FGS系统

0引言

LNG工厂是低温工程与化学工程的结合体。既有传统化工企业生产流程复杂、过程管控严格等特点,又具备低温工程领域对设备设施要求高,温度控制精确等要求。从行业未来的趋势来看,LNG生产装置复杂,风险控制点多,安全生产责任重大。本文基于LNG工厂特点,在智能化控制框架下提出FGS系统应用展望,为全面提高LNG生产装置安全性提出建设性意见。本文工作量与创新点有:1、系统介绍FGS系统特点与构建。2、系统分析LNG工厂安全特点。3、依据FGS系统在相关企业运行现状作出未来展望。

1 FGS系统概述

火气系统(FGS)全称为火灾报警和气体检测系统(Fire Alarm and Gas Detector System),为专用独立的安全预警性火气系统,符合国家消防安全资格认证(CCCF认证),在国际上常与SIS系统配合使用充分保障工厂生产安全。FGS系统主要针对火源和气体进行有效探测,并实施报警响应。主要工作原理为:首先通过火焰、可燃气体、烟感、温感等探头进行现场情况的实时采集。然后进行数据的分析和信息的传递,经过软件逻辑触发中控和现场报警并在电脑上显示报警位置和实时参数。最后进行自动或半自动的遥控消防炮、雨淋阀、泡沫阀以及空调系统的自动化响应,实现应急处理,最终达到保障安全目的[6]。

FGS系统主要由现场检测元件、逻辑控制器、执行元件、模拟报警盘及不间断电源组成,且包括办公区火灾报警和空调控制系统。系统采用冗余结构具有较强可靠性和可用性。现场每个装置区域的FGS系统互为独立,且与DCS保持冗余串行通讯,保证单一故障不影响系统全局正常运行[7]。其中每套FGS均配置冗余的以太网接口,通过光纤连接至冗余的FGS中央交换机。中控室控制面板与消防支队的HMI上位机可通过以太网进行各个FGS系统数据共享并保持实时通讯畅通,确保现场探头和系统报警状态实时受控。

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2LNG工厂装置安全特点

LNG工厂发展历程较短,下步会以撬装式多功能、低能耗方向发展,但由于我国LNG起步较早,相应企业厂房设施及工艺设备为国外老旧工艺引进,存在装置老化、生产现场作业环境差等问题。鉴于成本考量,低能耗LNG工厂发展上往往会在传统老工艺设备基础上进行改造[12]。老旧设施的建设年份、设备运行情况及当时建设老国标等因素都未改造后后续生产带来较多安全隐患,生产形势严峻。但鉴于工程预算,又不能大规模进行基础设施建设和设备更新换代,只能在新厂建设中运用新工艺和设备[13]。根据笔者工作经验,当前LNG生产工艺较为繁多,工艺流程复杂,相应企业生产与产品储存安全任务重、环保压力大。

3 FGS系统应用

由上章可知,LNG工厂装置点多面长,存在交叉性反应和物料互窜等风险。单纯依靠传统人工巡检难以达到安全生产的标准,迫切需要类似于FGS系统的智能化安全防护系统进行全方位检测预警[14]。

以长春华润液化天然气有限公司FGS系统应用情况为例,该公司安装有我国燕山石化引进并中文化后FGS系统,该系统基于工程工艺流程首先进行了现场探头安装位置标注确保中控人员随时监控各测点数据情况,及时发现报警点位置。

然后通过硬件以冗余可编程序控制器和火灾报警控制器融为一体。HMI上位机部分采用组态软件完成。使整个系统具备人性化操作界面,确保具备事前预防、事中处理、事后查询分析的功能。具体运行规程为可编程序控制器冗余系统与上位机通过以太网TCP/IP协议通讯,将现场通讯数据进行中控面板显示,若现场传感器检测到异常,信息会通过RS485总线经火灾报警控制器链入冗余可编程序控制系统,触发声光报警并在中控面板显示出报警位置及报警情况,以列表形式提示工作人员。同时系统可以联锁触发相应消防装置联动工作,自动保障现场设备及人员安全。系统还能根据可燃气体泄漏量及相应探头数据变化情况进行智能判断并进行预警等级限定,防止误报或消防设备触发较为敏感等问题。综上所述,FGS系统具有先进性与可靠性。

4结论

LNG装置工艺流程复杂,产品危险性大。所以安全工作不仅是依靠体系文件和加强培训等表面工作就能完全加强的。必须依靠智能化先进方案进行软硬件结合,形成立体化防护网,做到自动预警、消防联动、智能指挥、实操演练等多项功能。

FGS火气系统采用全新的技术和设计理念与传统的DCS、SIS系统相比可用性更强,兼容性好且更为稳定。依靠分布在装置区各处的不同检测仪表构成全方位立体监控阵列,在组态软件有效设定驱动下及时迅速地进行现场各处参数的响应,有效将报警发布到模拟显示盘及DCS。智能化进行消防设施联动指挥,达到第一时间应急处置,极大降低事故危害。在管理上真正做到检测、传输、显示、报警、消防启动几乎在同一时间完成。

参考文献:

[1]陈仲波. 我国盐化工产业发展与环境保护的关系[J]. 中国高新技术企业, 2011(1):12-13.

[2]王建成. 淮安市盐化工新材料产业发展与推进策略研究[J]. 现代商贸工业, 2010, 22(22):131-132.

[3]杨勇. FGS系统的开发与实现[J]. 新疆石油天然气, 1993:84-86.

[4]赵霄. 现代化乙烯工厂火灾及气体检测系统(FGS)的设计探讨[J]. 石油化工自动化, 2005(5):10-14.

论文作者:陈进

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/31

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