1.危险化学品重大危险源监测监控的法规要求

　　《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(安监总局令第40号)(以下简称《规定》)经2011年7月22日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，自2011年12月1日起施行。《规定》中对危险化学品重大危险源的辨识与评估、安全管理、监督检查、法律责任等方面做了具体要求，其中对重大危险源的安全监测监控是这样要求的：

　　第十三条 危险化学品单位应当根据构成重大危险源的危险化学品种类、数量、生产、使用工艺(方式)或者相关设备、设施等实际情况，按照下列要求建立健全安全监测监控体系，完善控制措施：(一)重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组份等信息的不间断采集和监测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能;一级或者二级重大危险源，具备紧急停车功能。记录的电子数据的保存时间不少于30天;(二)重大危险源的化工生产装置装备满足安全生产要求的自动化控制系统;一级或者二级重大危险源，装备紧急停车系统;(三)对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置;毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统(SIS);(四)重大危险源中储存剧毒物质的场所或者设施，设置视频监控系统;(五)安全监测监控系统符合国家标准或者行业标准的规定。

　　第十五条　危险化学品单位应当按照国家有关规定，定期对重大危险源的安全设施和安全监测监控系统进行检测、检验，并进行经常性维护、保养，保证重大危险源的安全设施和安全监测监控系统有效、可靠运行。维护、保养、检测应当作好记录，并由有关人员签字。

　　第十八条　危险化学品单位应当在重大危险源所在场所设置明显的安全警示标志，写明紧急情况下的应急处置办法。

　　2.本地危险化学品重大危险源安全监测监控现状

　　根据以上要求，本地企业对重大危险源监测监控的情况是怎样的呢?

　　曲靖市的化工、冶金、焦炭等行业可以构成重大危险源的危险化学品主要有：煤气(包括焦炉煤气、高炉煤气等)、液氨、甲醇、液化石油气、液化天然气、苯、液氯、汽油等，而这些危险物质存在量比较大的又是在储罐、气柜等储存容器中，故做好储罐区重大危险源的监测监控是控制重大危险源事故的关键。而以上危险物质储罐区的监测监控现状不容乐观，少部分企业监测监控系统完善并且和DCS自动控制系统融为一体，有的还是ESD紧急停车系统的组成部分，但是大部分企业的监测监控系统不完善，甚至没有，有的只有现场仪表，没有实现远传和记录，有的连现场仪表都没有，为了达到国家规范要求，必须对达不到规范要求的进行改造。

　　3.改造依据

　　(1)《危险化学品重大危险源管理暂行规定》(总局令第40号)

　　(2)《危险化学品重大危险源 罐区现场安全监控装备设置规范》(AQ3036-2010)

　　(3)《危险化学品重大危险源 安全监控通用技术规范》(AQ3035-2010)

　　(4)《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)

　　(5)《危险场所电气防爆安全规范》(AQ3009-2007)

　　(6)《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》(GB12358-2006)

　　(7)《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)

　　(8)《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)

　　(9)《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB/T50770-2013)

　　(10)《企业安全生产网络化监测系统技术规范 第1部分：危险场所网络化监测系统接入技术规范》(AQ9003.2-2008)

　　(11)《企业安全生产网络化监测系统技术规范 第2部分：危险场所网络化监测系统集成技术规范》(AQ9003.2-2008)

　　(12)《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)

　　(13)《有毒与可燃气体检测系统安全评价导则》(GB/T26073-2010)

　　(14)《化工建设项目安全设计管理导则》(AQ/T3033-2010)

　　(15)《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》(安监总管三〔2014〕68号)

　　4.改造方案

　　4.1检测仪表选择

　　下面就按照重大危险源的要求配备检测温度、压力、液位、流量、组份等的仪表，分别来详细阐述如何改造以达到要求。

　　1、温度

　　危险化学品的储存常见的是常温储存，比如：煤气、苯、汽油、甲醇等，或者是在常温下加压液化储存，比如：液氨、液化石油气等，有少部分低温储存，比如：液化天然气、液氧等。这样，在温度仪表选型上就相对简单，一般选用PT100热电阻或热电偶，具体型号根据现场储罐情况确定，但插入深度一般不低于600mm，而安装位置应测量罐内液体部分的温度。

　　2、压力

　　危险化学品的储存有微压、低压等情况。比如汽油、苯储存压力在-295Pa～1750Pa;煤气储存压力湿式煤气柜在1.2kPa～4.5kPa，干式煤气柜在4kPa～8kPa，这些储存方式都属于微压储存。氨储存压力在1.6MPa;液化石油气储存压力在1MPa左右，液化天然气储存压力在0.15～0.8MPa，这些储存方式就属于低压储存。

　　在压力检测仪表选型上就要根据不同的压力等级范围进行选择，一般情况选择扩散硅压力变送器，具体型号根据测量的介质情况而定。压力检测仪表必须安装在储罐最高处气相空间。

　　3、液位

　　液位的安装选型相对复杂些，因储存危险化学品的储存容器工艺参数差别很大，有常压微压的，有高压的;容器有立式的、卧式的，有固定顶的、内浮顶的。还有的像湿式气柜、干式气柜等气体储存设备，容积是变化的。这些不同的储存情况，就要根据每一台设备的具体情况具体选型。测量液位的变送器常见的有：微差压、磁翻板、雷达、超声波、磁浮球式、投入式、射频电容等，而煤气柜就要用光纤柜位仪，这类仪表没有电信号，属于本质安全型仪表。

　　常压容器选择单法兰微差压变送器，压力容器储罐选择双法兰微差压变送器。磁翻板液位仪可以用在常压容器和压力容器上。

　　4、流量

　　流量监测分为气体流量监测和液体流量监测，这类仪表也比较好选型，关键是安装的位置要恰当，监测到的数据要具有代表性，因为生产过程在管道、设备内流动的介质很多，采集哪种介质的数据，哪个点的数据就需要根据企业的整个生产过程来确定，应把采集关键部位或装置作为重点。一般情况选用孔板流量计能满足测量要求。

　　5、组分

　　这类数据的监测采集也是要根据企业生产过程当中工艺控制的安全要求来确定，比如煤气组分当中的氧含量，就是必须要监测组分，在煤气总管道上应安装氧含量分析系统。

　　6、有毒可燃气体

　　在涉及有毒可燃气体的生产装置中，在可能泄漏的区域必须安装有毒可燃气体固定检测报警装置，具体安装哪种类型的检测器，应根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)3.0.1节中“1 可燃气体或含有毒气体的可燃气体泄漏时，可燃气体浓度可能达到25%爆炸下限，但有毒气体不能达到最高容许浓度时，应设置可燃气体检(探)测器;2 有毒气体或含有可燃气体的有毒气体泄漏时，有毒气体浓度可能达到最高容许浓度，但可燃气体浓度不能达到25%爆炸下限时，应设置有毒气体检(探)测器;3 可燃气体与有毒气体同时存在的场所，可燃气体浓度可能达到25%爆炸下限，有毒气体的浓度也可能达到最高容许浓度时，应分别设置可燃气体和有毒气体检(探)测器;4 同一种气体，既属可燃气体又属有毒气体时，应只设置有毒气体检(探)测器。”来选择。安装的位置也应根据该标准确定。

　　4.2监测数据的远传、连续记录和信息存储

　　以上安装的温度、液位、压力、流量、组分、有毒可燃气体检测等仪器仪表，除现场显示外，为了实现数据远传，还必须带有变送功能，这些数据以往有的是传输到控制室二次显示仪表，这些仪表没有存储功能，不能进行数据的存储。有的传输至DCS控制系统，传输至DCS控制系统的数据基本能实现连续记录和信息存储，但信息存储的时间就没有完全按照40号令的要求存储，据了解有的系统存储时间才有一星期左右，若要达到30天以上的存储时间，必须根据数据量的多少来配置存储硬盘，一般情况，模拟量1个点1天占8～10M存储空间，开关量1个点1天占200K左右的存储空间。

　　4.3监控应实现的相关功能

　　重大危险源的相关参数除了以上的现场显示、远传输送、信息存储以外，还应该实现高低限报警;高高限或低低限安全联锁、紧急停车，甚至实现部分应急处置的功能。

　　高低限报警：根据工艺参数进行设定高限或低限报警，提前预警，告知作业人员进行处理。

　　安全联锁：一旦超出参数的高高限值、低低限值，系统立即给出信号使某个控制节点实现开、关、启、停的功能。比如：液位超高，联锁启动，关闭进液阀;温度超高，联锁启动，打开冷却喷淋装置;氧含量超高，切断煤气，打开放散;运输槽罐车装车过程中液位达到高限，联锁启动，停止充装泵或切断充装阀等。

　　紧急停车：工艺过程一旦出现严重的超标或事故情况，这种情况不能持续正常生产，并有可能引起严重后果，系统设置一个紧急停车按钮，作业人员只须点击这个按钮，系统对相应的控制点给出信号，系统按预设的逻辑控制程序停车。比如：开或关某些阀门，停止泵、风机等运转设备等。

　　应急处置：当设备发生事故，比如着火、泄漏等情况，那么应急处置功能的系统就会自动处置，比如进行倒罐作业。

　　以上的监测、报警、联锁、紧急停车等，必须用DCS系统来实现，而且利用DCS可以实现不同装置、不同功能的要求。

　　4.4监测监控系统配置

　　对危险化学品重大危险源的监测监控要求比较高，监测的数据要准确，变送仪表及DCS系统长周期运行要稳定，联锁及紧急停车控制动作要灵敏，故障率要低于一般过程控制仪表。为了保证这套系统的稳定运行，对检测仪表、变送器、信号线路、DCS系统的设置有相应要求，所以重大危险源监测监控系统应按照安全仪表系统的要求进行配置，按照以下要求进行配置：

　　1、重大危险源监测监控系统应采用集散控制系统，即DCS系统，并且该系统中的现场仪表、执行机构等应该独立于生产装置中其他生产工艺检测仪表、执行机构，该DCS系统独立于其他生产工艺控制的过程控制系统(DCS)。

　　2、监控系统画面组态不但包括温度、液位、压力、组分等参数，还把有毒可燃气体检测数据也接入系统，目前，据了解所有企业安装的有毒可燃气体检测数据是接入与其配套的报警控制器中，这个报警控制器的缺陷就是数据不能存储，不能查看历史趋势，不能与系统形成联锁，只能实现显示、报警功能。

　　3、监控系统应实现二级监控，一级设置在现场控制室，现场作业人员可以对系统进行操作，二级设置在企业的中心控制室(或中心值班室、中心调度室)，二级监控是把监控系统的画面传输过来，只能监视画面，不能进行操作控制，主要目的是防止重复操作。

　　4、根据《石油化工安全仪表系统设计规范》，重大危险源监控系统选择低要求操作模式，安全仪表功能的安全完整性等级采用平均失效概率衡量，确定为 SI L2，见下表：

　　5、重大危险源监控系统供电电源除正常供电系统外，还应另外设置UPS电源，供电时间不低于30min。

　　6、现场仪表要选用4～20mA传输信号及带Hart协议的智能变送器。

　　7、信号线要选用双绞屏蔽线或多芯屏蔽线。材质为高纯无氧铜，1～1.5mm2。

　　8、线路的排布、现场仪表及变送器的安装应符合防爆要求。

　　9、在这里对1、2级重大危险源，与其他装置安全距离不足，事故发生后危害大、破坏面大的重大危险源的监控仪表、信号线路、执行机构，应考虑其耐火极限，也就是说，即便发生火灾，处于燃烧高温区域内的仪表能保证一定时间内能正常传输信号，执行机构也能正常动作。

　　目前没有这方面的技术资料，也没有见到实物，只能凭经验，拟采用的方法是对可能发生火灾燃烧区域的仪表、线路、执行机构等采取防火保温措施，具体是外部用岩棉或玻纤棉包裹，包裹层厚度约为30～50mm。但没有数据表明能承受多长时间的高温或火焰燃烧。适当时候进行耐火极限的实验。

　　10、对于重大危险源监控系统中的最终元件，比如控制阀，其执行机构(或驱动)应采用气动形式。特殊情况下，若企业压缩空气在停机后储气量不足，可设置备用压缩气囊瓶，一但压缩空气压力不足，启动备用气囊，这种情况就需要设置关闭常用空气管道的阀门，打开气囊阀的自动控制。要求不高的情况下，也可设置为人工操作。

　　11、重大危险源监控系统的的防雷要独立设置。

　　4.5视频监控

　　对于重大危险源区域范围，应采用视频监控，视频范围应能覆盖整个区域，视频系统的配置要求如下：

　　1、视频信号同样也要实现二级监控，一级设置在现场控制室，二级设置在企业的中心控制室(或中心值班室、中心调度室)。

　　2、现场摄像机的安装位置最好在火灾爆炸危险区域范围以外，采用数字高清摄像机，有条件情况下可配高清高速球机，防护等级应在IP66，红外夜视距离应在30m以上。

　　3、若有技术支持，可以考虑把视频画面引入重大危险源监控系统的DCS画面，这样监控系统更完善。