摘要：苯乙烯装置脱氢反应区高温、富烃，苯、甲苯、乙烯及副产氢气并存，可燃气体（LEL）随时可能突破安全阈值。传统人工采样滞后≥30 min，无法应对泄漏即燃的工况。本方案以“三卫科技”固定＋移动复合检测仪为核心，30 s内完成多组份识别并输出联锁信号，为装置安、稳、
脱氢慧眼：苯乙烯装置三卫科技LEL在线监测方案
一、项目背景
苯乙烯装置脱氢反应区高温、富烃，苯、甲苯、乙烯及副产氢气并存，可燃气体（LEL）随时可能突破安全阈值。传统人工采样滞后≥30 min，无法应对泄漏即燃的工况。本方案以“三卫科技”固定＋移动复合检测仪为核心，30 s内完成多组份识别并输出联锁信号，为装置安、稳、长、满、优运行保驾护航。
二、检测原理
1. 苯/甲苯：10.6 eV PID光离子化，分辨率1 ppb，线性范围10⁵
2. 乙烯：NDIR非分光红外，双波长参比，抗背景气干扰，检出限5 ppm
3. LEL：催化燃烧式，专利抗中毒涂层，寿命≥36月，响应T90＜15 s
4. 系统内置交叉干扰算法，自动补偿水蒸气、CO₂及温漂，确保在高湿≥95 %RH、-40～+70 ℃环境下误差≤±2 %FS
三、产品特点
- 隔爆Ex d IIC T6＋本安Ex ia IIC T4双认证，可在Zone 1/21长期运行
- 模块化探头，磁吸式更换≤30 s，无需二次标定
- 双通道冗余输出：4-20 mA＋RS485(Modbus-RTU)，可选LoRa 1 km无线
- 智能温度补偿＋湿度补偿，年漂移＜1 %
- 自带OLED彩屏，中文菜单，现场磁棒免开盖调试，维护量＜1 h/年
- 防护等级IP66，316L外壳耐盐雾＞1000 h，可直接水冲洗
四、系统功能（括号大纲随机出现）
1. 实时监测：四组份同屏显示，声光报警＋颜色分级提示
2. 趋势回放：内置2 G闪存，≥10万条带时标数据，U盘一键导出CSV
3. 预警推送：三级报警值可设，支持短信、微信小程序、DCS硬接点
4. 自检诊断：传感器失效、超量程、通讯中断自动上报，符合ISA-18.2报警管理
5. 联动输出：常开/常闭继电器30 VDC/2 A，可直接驱动轴流风机或切断阀
五、解决方案
1. 布点策略
- 脱氢反应器顶部氢气聚集区：距灌顶0.3 m，2 m半径均布2台LEL探头
- 油水分离器呼吸口：苯、甲苯挥发，PID探头伸入呼吸管内≥150 mm
- 乙烯循环压缩机密封罐：NDIR乙烯探头靠近密封排放口，避免涡流死角
- 换热器列管法兰面：每组法兰下风向0.5 m处设1台四合一检测仪
2. 采样方式
- 高温段配冷却隔离＋烧结过滤器，防树脂堵塞
- 正压吹扫接口，N₂或洁净仪表风，压差≥0.2 MPa，保证传感器腔体洁净
3. 校准周期
- 零点校准：每月自动执行1次
- 量程校准：每季度使用标准气（苯20 ppm、乙烯100 ppm、丙烷50 %LEL）标定一次，全程＜10 min
4. 数据上云
- 通过4G DTU上传三卫科技云平台，支持MQTT/HTTP，提供API与石化MES、安监平台对接
- 手机端远程查看浓度、报警、历史曲线，实现预测性维护
六、选点与安装注意要求（括号大纲随机出现）
- 避开蒸汽喷射、强涡流区，保证探测器进气口处于“真实代表区”
- 固定支架与设备本体绝缘，防止杂散电流腐蚀；接地电阻＜4 Ω
- PID探头水平下倾5°，防冷凝液回流；催化燃烧探头朝上，防粉尘堆积
- 电缆采用阻燃屏蔽KVVRP 3×1.5 mm²，穿管保护，与动力缆间距≥0.3 m
- 安装高度：LEL探测器距地坪0.3～0.6 m；苯/甲苯/乙烯探测器距泄漏源0.1～0.3 m或呼吸带1.5 m
- 极端寒冷地区加装保温套筒，伴热温度保持5～10 ℃，避免传感器“零点冻结”
七、执行标准
GB 15322.1-2019《可燃气体探测器》
GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》
GB 3836.1/2/4-2010 爆炸性环境用电气设备
IEC 61511-1:2016 功能安全：过程工业安全仪表系统
三卫科技企业标准 Q/SW 002-2025《多组份有机气体检测仪》
八、产品参数（非表格）
- 检测范围：苯0-200 ppm、甲苯0-200 ppm、乙烯0-1000 ppm、LEL 0-100 %LEL
- 分辨率：苯/甲苯1 ppb、乙烯0.1 ppm、LEL 0.1 %
- 示值误差：≤±2 %FS；重复性≤1 %
- 响应时间：PID≤15 s、NDIR≤20 s、催化燃烧≤10 s
- 工作电源：24 VDC（18-30 V），功耗≤5 W
- 输出接口：双继电器＋4-20 mA＋RS485＋LoRa（选配）
- 材质：壳体316L，探头滤芯PTFE烧结，O型圈全氟醚
- 工作条件：温度-40～+70 ℃，湿度10-95 %RH，压力80-120 kPa
- 外形尺寸：195×240×90 mm，重量2.1 kg
- 防爆/防护：Ex d IIC T6 Gb，Ex tD A21 IP66 T80 ℃
- 传感器寿命：PID≥3年、NDIR≥5年、催化≥3年
- 质保期：整机2年，传感器中毒或人为损坏除外
来源：三卫遥测
