丙烯腈装置“三气”克星反应器-急冷塔-吸收塔智能检测仪方案

摘要：丙烯腈装置反应器、急冷塔、吸收塔三点串联，介质含剧毒氰化氢、高浓丙烯腈及爆炸性混合气。传统单点、单参数巡检存在“测不到、测不全、测不准”盲区，一旦泄漏，30 min 即可达 IDLH 浓度，人员中毒与燃爆风险并存。本方案用“一台主机+三类探头”同步锁定 HCN

——氰化氢、丙烯腈、LEL同时在线，让泄漏无处藏身

（一）项目痛点

丙烯腈装置反应器、急冷塔、吸收塔三点串联，介质含剧毒氰化氢、高浓丙烯腈及爆炸性混合气。传统单点、单参数巡检存在“测不到、测不全、测不准”盲区，一旦泄漏，30 min 即可达 IDLH 浓度，人员中毒与燃爆风险并存。本方案用“一台主机+三类探头”同步锁定 HCN、C₃H₃N、LEL，把危险提前 10 min 预警，助力企业满足 GB 50493、GB/T 50441、GBZ 2.1 最新要求。

（二）检测原理

1. 氰化氢：进口抗干扰 EC 三电极，0-30 ppm 段分辨率 0.01 ppm，响应 T₉₀≤30 s，交叉灵敏度＜3 %。

2. 丙烯腈：光离子化 PID，10.6 eV 灯，0-100 ppm 内线性度≥0.999，湿度 0-95 %RH 无冷凝误差＜±2 %。

3. 可燃气体（LEL）：催化燃烧惠斯登桥，0-100 %LEL 全量程，抗硅中毒涂层寿命 36 个月，飘移＜1 %LEL/月。

三款探头均通过 Ex d IIC T6 防爆+IP66 防护，可在-40 ℃~+70 ℃连续运行。

（三）产品亮点

• 三气同测：主机 3 通道并行，每通道独立 AD，互不压制。

• 热插拔：无需停电即可更换传感器，停车零损失。

• 三级报警：预警、高报、高高报+故障继电器，可直接联锁切断阀、风机。

• 云平台：4G/NB-IoT 上云，电脑/小程序实时曲线，支持历史数据 5 年追溯。

• 智能校准：红外遥控+App 双模式，单人 3 min 完成三点校准，减少 80 %维护工时。

（四）系统功能

① 实时监控：1 s 刷新，浓度、温度、湿度、设备状态四合一显示。

② 趋势分析：内置算法自动计算 8 h TWA、15 min STEL，超标即弹窗。

③ 远程标定：工程师可云端下发指令，现场人员仅需通气，标定报告自动生成 PDF。

④ 故障自诊：传感器断线、零点飘移、通讯中断均单独代码提示，维护不再“盲人摸象”。

⑤ 开放协议：Modbus-TCP、OPC-UA 与 DCS/PLC/SIS 无缝对接，支持 802.1X 企业级安全认证。

（五）解决方案拓扑

反应器顶部易积聚 HCN，设 2 点；急冷塔进口气液两相冲刷，设 1 点；吸收塔气相出口丙烯腈浓度最高，设 2 点；五点信号经 RS-485 并联至机柜式主机，主机安装在 15 m 外仪表间，一键接入现有 GDS 系统。当任意一点 HCN≥5 ppm、丙烯腈≥10 ppm 或 LEL≥20 %，立即启动区域声光+中控室图文报警，并自动开启事故风机。

（六）选点与安装要诀

1. 反应器：探头距封头焊缝 0.5-0.8 m，避开搅拌振动区，采样口向下 45°防积液。

2. 急冷塔：选气相回流管上方，保证探头处于气流“咽喉”，切忌装在喷淋阴影区。

3. 吸收塔：塔顶出口 1 m 内，与温度计同截面，避免涡流死角。

4. 通用规则：

– 探头与释放源水平距离≤1.5 m，垂直高度高出释放源 0.3-0.6 m；

– 电缆使用阻燃屏蔽双绞，穿管后做 50 mm 防火堵料；

– 安装后做 10 次升降浓度验证，相对误差＜±5 %方可验收。

（七）执行标准

GB 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》

GB/T 50441-2020《石油化工企业职业安全卫生设计规范》

GBZ 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值》