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本文内容来自：中石化广州工程有限公司自控技术副总监邵瑜先生，于“2023第三届中部地区化工（危化）企业自动化、信息化与安全改造应用技术论坛”上发表的报告。

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中华人民共和国住房和城乡建设部2019年9月25日公告：批准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》为国家标准，标准号为GB/T 50493-2019，自2020年1月1日起实施。原国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009同时废止。

 一、标准适用范围  

第1.0.2条 本标准适用于石油化工新建、扩建工程中可燃气体和有毒气体检测报警系统的设计。

第1.0.3条 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警系统的设计，除应符合本标准要求外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文解读：

　　本标准适用范围虽然没有包含改建和在役装置，但是，根据应急管理部2022年2月23日印发的《危险化学品生产使用企业老旧装置安全风险评估细则》要求，企业老旧装置GDS设置应满足GB/T 50493-2019标准！

　　因此，GB/T 50493-2019的适用范围是：石油化工在役和新建、扩建、改建工程中可燃气体和有毒气体检测报警系统的设计。

概念讲解：(安监局第45号令《危险化学品建设项目安全监督管理办法》2012.1.30发布实施)

　◇ 扩建项目：

　　新建项目相对独立，主要装置（设施）、工艺、技术与现有项目都相同。

　　① 产生或使用的危险化学品种类与现有项目相同；

　　② 产生或使用的危险化学品种类与现有项目不同。

　◇ 改建项目：

　　在原址上更新主要装置（设施）、工艺、技术。

　　① 产生或使用的危险化学品种类与现有项目相同；

　　② 产生或使用的危险化学品种类与现有项目不同。

 二、现场区域警报器设置  

现场区域警报器宜根据装置占地面积、设备及建构筑物布置、释放源理化性质和现场空气流动特点设置，区域警报器应有声光报警功能。

当报警分区内探测器数量少于10个，环境噪声低于85dBA时，如果探测器自带一体化声光报警器，可不设置区域报警器；如果探测器不带一体化声光警报器，仍需设置区域报警器。

当报警分区内探测器数量小于10个，环境噪声超过85dBA时，不管探测器是否自带一体化声光报警器，在生产现场主要出入口和高噪声区等部位，都应设置区域警报器。

当报警分区内探测器数量大于10个时，报警分区内都应设置区域报警器。

有人进入巡检操作，且可能出现可燃气体或有毒气体积聚的压缩机厂房、泵房、筒(料)仓、分析小屋、分析化验室等相对封闭场所，应在其出、入口等醒目位置，设置区域声光警报器，提醒巡检人员注意气体泄漏风险。

 三、探测器证书要求  

原3.0.5条文规定：

　　1. 可燃气体探测器必须取得国家指定机构或其授权检验单位的计量器具型式批准证书、防爆合格证和消防产品型式试验检测报告；

　　2. 参与消防联动的报警控制单元应采用取得国家消防电子产品质量监督检验中心型式试验检测报告的专用可燃气体报警控制器；

　　3. 国家法规有要求的有毒气体探测器必须取得国家指定机构或其授权检验单位的计量器具型式批准证书。安装在爆炸危险场所的有毒气体探测器还应取得国家指定机构或其授权检验单位的防爆合格证。

　◇ 根据国家市场监管总局2020年第42号文要求，原3.05条文中可燃气体探测器取消计量器具型式批准证书要求。

　◇ 型式试验是验证产品是否满足技术规范全部要求进行的试验，型式试验是新产品鉴定必不可少的一个环节，是产品取得制造许可的前提，产品只有通过型式试验，才能正式投入生产。

　◇ 根据市场监管总局2020年第42号《关于调整实施强制管理的计量器具目录的公告》要求，可燃气体探测器不再办理计量器具型式批准，国家法规有要求的有毒气体探测器（SO2、H2S、CO）应办理计量器具型式批准。

气体探测器证书要求：

　　（1）可燃气体探测器：防爆合格证、消防产品型式试验检测报告(必须有)、消防产品认证证书(自愿取证)。

　　（2）有毒气体探测器：防爆合格证、计量器具型式批准证书(SO2、H2S、CO)。

 四、探测器校准及检定  

根据2020年第42号市场监管总局关于调整实施强制管理的计量器具目录的公告规定，可燃气体探测器不属于需要办理“型式批准”和“强制检定”的计量器具，有毒气体探测器中只有SO2、H2S和CO属于需要办理“型式批准”和但不需要“强制检定”的计量器具。因此，根据国家规定，所有气体探测器都不再实行强制检定，使用者可自行选择非强制检定或校准方式保证量值准确。

校准可采用企业自校、外校，或自校和外校相结合方式，校准只评定设备的量值误差，不判定设备是否合格，根据校准结果，给出《校准证书》或《校准报告》。检定必须根据《计量检定规程》规定的量值误差范围，对测量设备给出合格或不合格判定。量值在规定误差范围内为合格，量值超出规定误差范围为不合格，检定结果必须给出《检定合格证书》或《检定不合格证书》。

检定可以取代校准，校准不能取代检定。

 五、释放源判定  

　(1) 气体压缩机和液体泵的动密封；

　(2) 液体采样口和气体采样口；

　(3) 液体/气体排液(水)口和放空口；

　(4) 的法兰和的阀门组。

条文解释：

　　根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058规定，释放源应按物质的释放频繁程度和持续时间长短分为连续释放源、第一级释放源和第二级释放源。第一级释放源：在正常运转时周期或偶然释放；第二级释放源：在正常情况下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放。

　　可燃气体和有毒气体探测器检测的主要对象是属于第二级释放源的设备或场所。连续释放源、第一级释放源不宜设置气体探测器。

　　“经常拆卸的法兰”是指工艺操作需要，每班或每天都要进行拆卸操作的法兰，不是指开停工或事故处理工况下拆卸操作的法兰。

　　“经常操作的阀门组”是指每班或每天都需进行操作的阀门，经常不动作的阀门，如：装置或设备进、出口的切断阀或隔离阀，不在此列。从概率上说，经常操作的阀门，泄漏概率远大于经常不动作的阀门。

　　因此，经常操作的液体或气体采样口、液体排污口、气体放空口、经常拆卸的法兰、经常操作的阀门组（包括调节阀组）等，都属于释放源，气体探测器的设置应能覆盖并及时检测到这些释放源泄漏的气体。

　　标准要求探测器应安装在二级释放源附近且气体易于聚集的地方，探测器的检测范围应覆盖附近的所有释放源，但不要求每个释放源都设置气体探测器。

 六、空调引风口探测器联锁  

条文4.4.3内容：控制室、机柜间的空调新风引风口等可燃气体和有毒气体有可能进入建筑物的地方，应设置应设可燃气体和(或)有毒气体探测器。

　　在控制室、机柜间空调新风引风口设置可燃气体和有毒气体探测器，目的是为了防止将可燃气体和有毒气体吸入室内，一旦检测到新风引风口可燃气体或有毒气体浓度超标，需要立刻联锁关闭新风管道阀门。

　　在工程设计中，空调引风口探测器联锁方案通常有两种，一是联锁功能由空调机成套配带的PLC完成；二是由SIL定级主席对该联锁回路定级，定级结果为SIL1及以上时，联锁功能在SIS中完成，否则在GDS中完成。当联锁功能在成套PLC或在SIS中实施时，新风口气体检测信号应采用通讯方式送至GDS进行显示和报警。

　　新风口有毒气体探测器的类型和数量应根据新风口可能吸入的有毒气体特性确定。

 七、有毒气体定义及范围  

本标准中的有毒气体是指：劳动者在职业活动中，皮肤接触或呼吸到这些气体时，可能会导致死亡或对身体造成永久性健康伤害的毒性气体或毒性蒸气。国家其它职业健康卫生标准所列的、长期接触可导致慢性中毒的化学有害气体或蒸气，不属于本标准定义的有毒气体。

本标准附录B所列的有毒气体、蒸气，均为石油化工企业常见的剧毒、高毒类介质。符合本标准定义的有毒气体范围如下：

　　（1）卫法监发〔2003〕142号《高毒物品目录》中的54种有毒气体或蒸气；

　　（2）GBZ2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》所列358种有毒气体或蒸气中符合GB30000.18-2013《化学品分类和标签规范第18部分：急性毒性》1类、2类急性有毒气体定义（吞咽、吸入或皮肤接触可致人死亡）的有毒气体或蒸气。

与有毒气体检测有关的职业健康标准：

　　（1）《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》GBZ2.1-2019

　　国家卫生健康委员会标准，规定了工作场所职业接触化学有害因素的卫生要求、检测评价及控制原则，适用于工业企业卫生设计及工作场所化学有害因素职业接触的管理、控制和职业卫生监督检查等。标准给出了358种工业场所空气中化学因素有害气体的职业接触限值(OEL)；

　　（2）《工作场所有毒气体检测报警装置设置规范》GBZ/T223-2009

　　国家卫生部标准，根据《中华人民共和国职业病防治法》制定，标准规定了56种有毒气体、蒸气的预报警值和探测器选型要求；

　　（3）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

　　国家卫生部标准，适用于企业的卫生设计及职业病危害评价。该标准第6.1.6.3规定，有毒气体的预报警值为MAC或PC-STEL的1/2，警报值(相当于GB/T50493中的一级报警设定值)为MAC或PC-STEL。

　　GB/T50493-2019是与企业安全生产有关的安全类标准，标准中的有毒气体是指《高毒物品目录》中的54种有毒气体和职业健康标准GBZ2.1-2019所列358种有毒气体中符合GB30000.18-2013定义的1类、2类（吞咽、吸入或皮肤接触可致人死亡）急性有毒气体。

　　职业健康标准GBZ/T223-2009中的56种有毒气体和职业健康标准GBZ2.1-2019中的358种化学有害气体，不是安全生产标准GB/T50493-2019判断有毒气体的依据，GBZ/T223-2009和GBZ2.1-2019中提供的有毒气体OEL值，可作为GB/T50493-2019设定有毒气体报警值的参考依据。

　　随着现场仪表检测手段和测量技术的不断发展，当市场提供的探测器技术指标能够满足其它有毒气体测量精度要求时，企业可根据需要扩大常用有毒气体的检测范围，GB/T50493-2019中未列出的其它有毒气体OEL值或IDLH值，可参考GBZ/T223-2009或GBZ2.1-2019。

 八、探测器测量单位  

1. 可燃气体探测器测量单位：根据可燃气体爆炸下限LEL值确定。

　　可燃气体（甲类气体或甲、乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体或可燃蒸气）与空气混合并达到一定浓度后，遇明火就会发生爆炸。混合气体发生爆炸时的浓度范围称为爆炸极限，通常用可燃气体在空气中的体积百分比表示。爆炸极限分为爆炸下限（LEL:LowerExplosiveLimitied）和爆炸上限（UEL:UpperExplosiveLimitied）。混合气体浓度在爆炸下限和爆炸上限之间时，才会有发生爆炸的危险。低于爆炸下限时，由于燃料浓度不足和过量空气的冷却作用，混合气体遇明火后既不会爆炸，也不会燃烧；超过爆炸上限度时，由于燃料浓度太高没有足够的空气支持燃烧，混合气体遇明火后只会燃烧，但不会爆炸。

2. 有毒气体探测器测量单位：根据有毒气体职业接触限值OEL值确定。

　　有毒气体的三种职业接触限值（OEL）数值由低到高依次为：最高容许浓度MAC、时间加权平均容许浓度PC-TWA（每天8小时，每周5天）、短时间接触容许浓度PC-STEL（15分钟）。

　　根据目前国内、外有毒气体探测器的制造水平，如果采用MAC市场上无探测器可选，在确保操作人员健康安全前提下，同时有多个职业接触限值的有毒气体，应按MAC、PC-TWA、PC-STEL优先顺序选用；没有提供OEL值的有毒气体，可按直接致死浓度IDLH选用。

3. 线性气体探测器测量单位：LEL﹒m或ppm﹒m

　　线型探测器是一种开放式、用于检测直线路径中可燃气体或有毒气体云团的浓度，常见的线型探测器有红外型和激光型等。线性探测器的测量单位是LEL﹒m或ppm﹒m。LEL﹒m或ppm﹒m的含义是：光所经过气团的平均浓度（以LEL或ppm为单位）与气团沿光路长度（以m为单位）的乘积。例如：20ｍ长度、５％LEL浓度的可燃气体云团，线性探测器的测量值为1LEL﹒m；10m长度、10%LEL浓度的可燃气体云团，线性探测器测量值也是1LEL﹒m，虽然两个可燃气体云团的浓度不同，但线性探测器测量显示值是一样的，因此，线型探测器只能用于定性检测可燃气体或有毒气体的泄漏情况。

　　线型可燃气体探测器的测量范围为：0～5LEL﹒m；一级报警设定值宜为1LEL﹒m；二级报警设定值宜为2LEL﹒m。

 九、可燃气体探测器量程  

国标GB/T50493-2019与GB15322.1-2019中可燃气体探测器量程不一致问题

1. GB/T50493-2019对可燃气体探测器有关设计要求

　　第5.2.1条：探测器的输出可选用4mA~20mA的DC信号、数字信号、触点信号；

　　第5.5.1条：可燃气体的测量范围应为0~100%LEL；

　　第5.5.2条：可燃气体的一级报警设定值应小于或等于25%LEL，可燃气体的二级报警设定值应小于或等于50%LEL。

　　GB/T50493-2019是为了保障企业安全生产制定的国家标准，目的是预防可燃气体泄漏引发的火灾与爆炸事故，或有毒气体泄漏对现场人员造成的人身伤害，标准的关注点在于探测器检测点的布置和气体泄露后一、二级报警值的设定，因此，及时检测到气体泄漏并在25%LEL和50%LEL浓度时发出报警信号是国标对探测器的主要技术指标要求，标准规定探测器的输出既可以是模拟量连续信号也可以是触点信号。推荐采用模拟信号的原因是模拟量仪表可以通过自诊断功能监控其工作状态，提高探测器的安全可靠性，对探测器来说，5%LEL以下浓度时测量信号是否准确并不重要。

2.《可燃气体探测器》GB15322.1-2019对可燃气体探测器有关技术要求

　　第3.1条，探测器分类：a)测量范围在3%LEL~100%LEL之间的探测器；b)测量范围在3%LEL以下的探测器；c)测量范围在100%LEL以上的探测器。

　　第4.3.1.8条，探测器量程和报警设定值：测量范围在3%LEL~100%LEL之间的探测器，量程上限应为100%LEL，高限报警设定值应为50%LEL，低限报警设定值应在5%LEL~25%LEL范围内可调。

　　第4.3.3条，探测器量程指示偏差：测量范围在3%LEL~100%LEL之间的探测器，其试验点上的可燃气体浓度显示值与基准值之差的绝对值不应大于5%LEL。

3.GB/T50493-2019中可燃气体测量范围与GB15322.1-2019探测器测量范围不一致问题在标准执行中的处理建议

　　GB15322.1在2003版中探测器的测量范围只有0~100%LEL一种，2019年修订版中，探测器按测量范围分为3%LEL以下、3%LEL~100%LEL和100%LEL以上三类，目的是为了满足不同使用场所气体泄漏检测的需要，其中3%LEL~100%LEL探测器是适用于GB/T50493-2019应用场景的探测器。

　　在工程应用中，可以将GDS中探测器的测量范围由0%LEL~100%LEL改为3%LEL~100%LEL，使之与探测器输出信号4mA~20mA对应的气体浓度3%LEL~100%LEL保持一致。事实上，由于3%LEL~100%LEL探测器的测量值指示偏差为不大于5%LEL，气体浓度为3%LEL时，探测器指示值为0%LEL也是满足国标指示精度要求的。

 十、警报器消声复位按钮  

不推荐现场区域警报器和室内警报器设置消声复位按钮。因为区域警报器和室内警报器都是在现场发生大面积泄漏且气体浓度达到二级报警值时才触发的，如果设置消声复位按钮，必须制定严格的管理制度和操作权限，保证GDS操作人员在现场问题已得到处理或有效控制的前提下才能启动消声复位按钮，避免给企业安全生产和现场人员带来事故隐患！

 十一、室内声光警报器设计  

根据GB/T50493-2019要求，控制室内必须设置单独的GDS声光报警器（与现场区域警报器技术要求一样，但警报声音更小一些），该声光报警器不能采用操作站自带的蜂鸣音响作为报警提示工具（蜂鸣器声音太小，达不到警示效果）。

如果控制室与机柜间距离较近（1公里以内），可以采用GDS的“DO输出+继电器”驱动控制室声光警报器；如果控制室与机柜间距离较远（1公里及以上），可在控制室设置远程I/O驱动室内GDS声光警报器（国产DCS或PLC的远程I/O工程投资约几万元），也可采用带有音频输入的声光警报器，用操作站音频输出控制声光警报器的启停（燕山石化已用）

 十二、GDS工程设计原则  

　　① 点式探测器应设置在可燃气体或有毒气体易于聚集（足够的浓度和停留时间）的场所或二级释放源附近。

　　② GDS应由可燃气体探测器（可带一体化声光报警器）、有毒气体探测器（宜带一体化声光报警器）、现场区域警报器、室内报警控制单元（包括GDS控制器和显示器）、室内GDS警报器等组成。

　　③ GDS应独立于过程控制系统（包括DCS、SIS等）单独设置。

　　④ GDS控制器应采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品。如：PLC、专用报警控制器、DCS控制器等。

　　⑤ 现场探测器发出二级报警信号时，应触发安装在现场相应报警分区的区域警报器和安装在控制室操作分区的室内警报器。

　　⑥ 可燃气体二级报警信号和GDS控制器的故障信号，应送至消防控制室进行图形显示和报警。--可以设置一台独立的显示器。

　　⑦ 可燃气体探测器参与消防联动时，探测器信号应先送至取得消防产品型式试验检测报告的专用报警控制器，消防联动信号由报警控制器输出至消防控制室的火灾报警控制器，消防联动功能应由火灾报警控制器实施和完成。

　　⑧ 可燃气体探测器信号不能直接接入火灾报警控制器的输入回路。

　　⑨ 可燃气体或有毒气体检测信号作为安全仪表系统（SIS）的输入时，探测器应独立设置，探测器硬件配置应根据SIF回路的SIL定级结果确定，并满足《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T50770有关规定。

 十三、结束语  

在石油化工生产过程中，GDS起预警作用；SIS在生产正常时处于休眠或静止状态，发生事故或生产异常时联锁动作，使生产过程进入预定的安全运行状态或紧急停车；火灾报警控制系统承担火灾后的紧急处置功能，防止事故进一步扩大，因此，工程设计中，GDS、SIS和火灾报警控制系统应分别独立设置。

GDS检测信号用于警示报警时，GDS控制器采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品即可，既不需要SIL认证，也不需要消防产品型式试验检测报告；检测信号用于消防联动时，GDS控制器应采用取得国家消防电子产品质量监督检验中心型式试验检测报告的专用可燃气体报警控制器；检测信号作为SIS输入时，探测器应独立设置，探测器配置应满足《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T50770有关规定。

转载自经燕化工平台 2023-11-29发布

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