GB/T 39173-2020
基本信息
标准号:
GB/T 39173-2020
中文名称:智能工厂 安全监测有效性评估方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
智能
工厂
安全
监测
有效性
评估
方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39173-2020.Smart factory-The effectiveness assessment methods of safety monitoring.
1范围
GB/T 39173规定了安全监测有效性评估方法的一-般要求,火焰、可燃气体、有毒气体和超声探测器安全监测有效性评估的方法。
GB/T 39173适用于石油.石油化工、天然气领域的智能工厂对火焰、可燃气体、有毒气体和超声的安全监测进行有效性评估。其他领域的智能工厂可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 50116-2013火 灾自动报警系统设计规范
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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可燃气体 flammable gas
甲类气体或甲.乙A类可燃液体汽化后形成的可燃气体或可燃蒸气。
注1: 又称易燃气体。
注2:改写GB/T 50493-2019,定义2.0.1。
3.2
有毒气体 toxic gas
劳动者在职业活动过程中,通过皮肤接触或呼吸可导致死亡或永久性健康伤害的毒性气体或毒性蒸气。
[GB/T 50493-2019,定义2.0.2]
3.3
释放源 source of release
可释放并能形成爆炸性气体环境、毒性气体环境的位置或地点。
[GB/T 50493-2019,定义2.0.3]
3.4
探测器 detector
将可燃气体.有毒气体或氧气的浓度转换为电信号的电子设备。
注1:又称检测器。
注2:改写GB/T 50493-2019,定 义2.0.4。
3.5
安全监测 safety monitoring
智能工厂中用于火焰、可燃气体、有毒气体的监视和检测。
标准内容
ICS25.040.40
中华人民共和国国家标准
GB/T39173—2020
智能工厂
安全监测有效性评估方法
Smart factoryThe effectiveness assessment methods of safety monitoring2020-10-11发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
般要求
开展有效性评估的阶段
人员要求
探测器评估要求
评估技术
评估流程
评估工具
数据收集
评估报告
火焰探测器安全监测有效性评估6.1
评估要求
危险类型辨识
定义火灾区域
覆盖率目标定义
可燃气体探测器安全监测有效性评估7.1
评估要求
危险类型辨识
定义风险区域
CFD计算和输人
覆盖率目标定义:
有毒气体探测器安全监测有效性评估8.1
评估要求
危险类型辨识
定义风险区域
CFD计算和输人
覆盖率目标定义
超声探测器安全监测有效性评估·9.1
危险类型辨
GB/T39173—2020
GB/T39173—2020
9.3定义风险区域
覆盖率目标
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
探测器覆盖评估技术
典型设备的泄漏频率
三维数字化模型
CFD计算流程和方法
智能工厂感温火灾探测器适用区域·附录F(资料性附录)典型烃类装置的火灾区域分级表..附录G(资料性附录)场景分析法中的泄漏量定义…参考文献
安全监测有效性评估流程.
风险层深度示意图……
有毒气体风险层深度示意图
氨气压缩机气体风险层和气体探测覆盖情况氨气压缩机火焰风险层和火焰探测覆盖情况三维模型正面图(*.dgn格式)
三维模型45°俯视图(*.dgn格式):三维模型俯视图(*,dgn格式)划分固体网格
基干场景计算出的平均风速
烃类装置的火灾区域风险层示意图2.5kg/s甲烷释放示意图
火灾区域等级
火焰探测器覆盖率目标值….
可燃气体气云尺寸
风险层深度
可燃气体探测器覆盖率目标值
有毒气体云团尺寸
有毒气体风险层深度
有毒气体探测器覆盖率目标值
噪声区域、探测器报警阈值与检测范围分类超声探测器有效性评估目标值
压力容器的泄漏频率
常压储罐的泄漏频率
泵阀的泄漏频率
压缩机的泄漏频率
管路及管线的泄漏频率
过滤器的泄漏频率
其他设备的泄漏频率
典型烃类装置的火灾区域分级表13
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草GB/T39173—2020
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本标准起草单位:中国石油管道局工程有限公司设计分公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、梅思安(中国)安全设备有限公司、上海合含科技有限公司、北京能源集团有限责任公司、中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院、中国石油天然气股份有限公司安全环保技术研究院、中石化广州工程有限公司、中石化石油工程设计有限公司、郑州吉地艾斯仪器有限公司、北京力拓节能工程技术有限公司、北京星火博安智能科技有限公司、华测检测认证集团股份有限公司、北京市劳动保护科学研究所、南京航空航天大学、清华大学、中石油管道有限责任公司西气东输分公司、中国石油天然气股份有限公司西部管道分公司、中国石油天然气股份有限公司西南管道分公司。本标准主要起草人:下志军、李麟、刘瑶、朱明露、汪涛、戴叶、潘宇、李玉明、张志凌、王怀义、史学玲文科武、纪志军、杨炳雄、刘海峡、关天罡、金生祥、梅东升、马万军、徐德腾、罗方伟、梁爽、马云鹏、沙蓓裔、陈涛、干永福、刘攀超、李错、肖连、陈超声、陈小华、靳江红、赵劲松、张黎明、姜巍巍、张卫华、干刚、柳晓菁。m
GB/T39173—2020
本标准的目的是给出智能工厂的安全监测有效性评估的方法。该方法采用计算机模拟仿真等智能手段,保障探测器满足智能工厂使用环境的需求,为今后开展安全监测有效性评估提供适当的参考。安全监测有效性评估采用定量的方法,计算火焰、可燃气体、有毒气体等探测器的覆盖率,对探测器布点设计进行验证、优化。是预防危险事故发生及控制后果严重性的有效手段。它的优点是:与定性分析相比较,可以提供量化的覆盖率及布局方案,避免主观因素对安全监测有效性的影响;
一虽然定量分析过程复杂,但其结果精确,在定性分析之后可以应用该方法对分析结论进行优化;
利用三维设计成果开展评估,并提供可视化的分析过程和结果。安全监测有效性是进行安全监测系统功能安全完整性评估的先决条件,是安全监测系统有效性的重要组成部分
通过安全监测有效性评估能实现对涉及火焰、可燃气体、有毒气体泄漏的行业的可靠、及时的监测。IN
1范围
智能工厂
安全监测有效性评估方法
GB/T39173—2020
本标准规定了安全监测有效性评估方法的一般要求,火焰、可燃气体、有毒气体和超声探测器安全监测有效性评估的方法。
本标准适用干石油、石油化工、天然气领域的智能工厂对火焰、可燃气体、有毒气体和超声的安全监测进行有效性评估。其他领域的智能工厂可参照执行。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用干本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用干本文件。GB50116—2013火灾自动报警系统设计规范GB/T50493一2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准3术语和定义
下列术语和定义适用干本文件。3.1
flammablegas
可燃气体
甲类气体或甲、乙类可燃液体汽化后形成的可燃气体或可燃蒸气。注1:又称易燃气体。
注2:改写GB/T50493—2019,定义2.0.1。3.2
有毒气体
toxicgas
劳动者在职业活动过程中,通过皮肤接触或呼吸可导致死亡或永久性健康伤害的毒性气体或毒性蒸气。
[GB/T50493—2019,定义2.0.2]
释放源Www.bzxZ.net
sourceofrelease
可释放并能形成爆炸性气体环境、毒性气体环境的位置或地点。[GB/T50493—2019,定义2.0.3]
探测器
detector
将可燃气体、有毒气体或氧气的浓度转换为申信号的电子设备。注1:又称检测器。
注2:改写GB/T50493—2019,定义2.0.4。3.5
安全监测
safetymonitoring
智能工厂中用于火焰、可燃气体、有毒气体的监视和检测。SAG
GB/T39173—2020
注:安全监测具备以下两个基本功能:检测火焰、可燃气体和有毒气体的泄蒲;为触发报警及后续动作提供依据。3.6
安全监测系统safetymonitoringsystem智能工厂中由火焰、可燃气体、有毒气体检测器、警报器、控制系统构成,具有报警、联锁保护功能实现降低工厂安全风险的系统。3.7
scenario
物质在即定位置,受温度、压力、流速及风向、风速影响的条件下,发生的泄漏。3.8
detectorgeographiccoverage
探测器空间覆盖率
探测器有效保护区域与目标保护区域的体积比率。注:也称探测器静态覆盖率。
探测器场景覆盖率detectorscenariocoverage探测器有效捕获泄漏场景与所有泄漏场景的比率。注:也称探测器动态覆盖率。
安全监测有效性theeffectivenessof safetymonitoring通过覆盖率计算得出有效性的量化结果。3.11
封闭空间enclosedareaormostly-enclosedarea与外界隔绝或空气流通不畅的空间。3.12
部分封闭空间part-enclosedareaorcongestedarea有两个或两个以上散开面的空间。注:格栅式的地板和天花板按照散开面考虑。3.13
开放空间
openarea
不属于封闭空间和部分封闭空间的三维空间,并且其尺寸足以容许人员进人。3.14
mapping
探测器布局
根据已确定的危险场景,采用模拟仿真等方法量化探测器的覆盖率,优化探测器的布局。3.15
风险层risklayer
距离释放源目标设备表面一定距离以内的空间。3.16
职业接触限值
occupationalexposurelimits;OELs劳动者在职业活动中长期反复接触,对绝大多数接触者的健康不引起有害作用的容许接触水平。注1:化学因素的职业接触限值分为最高容许浓度、短时间接触容许浓度和时间加权平均容许浓度三种。注2:改写GBZ2.1—2019,定义3.5。2
最高允许浓度maximumallowableconcentration;MAC工作地点在一个工作日内、任何时间有毒化学物质均不应超过的浓度[GB/T50493—2019定义2.0.15]
GB/T39173—2020
短时间接触容许浓度permissibleconcentration-shorttermexposurelimit;PC-STEL在遵守时间加权平均容许浓度(PC-TWA)前提下容许短时间(15min)接触的浓度。[GB/T50493—2019,定义2.0.17]时间加权平均容许浓度permissibleconcentration-timeweightedaverage;PC-TWA以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触浓度。[GB/T50493—2019定义2.0.16]智能工厂smartfactory
在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。3.21
气体浓度9
gasconcentration
每立方米大气中气体的摩尔质量数。注:也称为质量一体积浓度,单位为毫克每立.方米(mg/m2)或克每立.方米(g/m\)。4缩略语
下列缩略语适用干本文件。
CFD:计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics)LEL:爆炸下限(LowerExplosiveLimit)1ooN:从N中取1(1outofN,N表示某个区域内,用干表决逻辑的探测器的数量)2ooN:从N中取2(2outofNN表示某个区域内用于表决逻辑的探测器的数量)5一般要求
5.1目的
安全监测有效性评估方法,需在适用阶段、人员、探测器选用、技术、流程、工具、数据收集和报告等方面提出要求,从而保证安全监测有效性评估的可操作性以及评估结果的真实有效、可追溯。5.2开展有效性评估的阶段
5.2.1新建工程安全监测有效性评估应在初步设计阶段或施工图阶段进行实施,并在投产前确认。注:有效性评估具体实施阶段受限于项目数据收集及输人条件5.2.2改扩建工程涉及安全监测对象或监测区域发牛变化时,应进行安全监测有效性评估5.2.3每隔五年应至少进行一次定期复审,确保安全监测在整个生命周期内满足有效性要求。5.3人员要求
5.3.1有效性评估组成员应独立于项目组成员,项目设计的人员和运行人员应配合评估组参与评估SZAC
GB/T39173—2020
活动。
5.3.2有效性评估组成员应掌握安全监测有效性评估方法,并按照本标准要求开展评估工作。5.4探测器评估要求
结合智能工厂需求应合理选用探测器,是安全监测有效性评估实施的前提。5.4.1
5.4.2火焰探测器其选型及适用范用按照GB50116—2013执行5.4.3可燃气体探测器(红外原理、催化燃烧原理、激光原理等)、有毒气体探测器(电化学、金属氧化物半导体、激光原理等),其选型及适用范围应按照GB/T50493一2019执行。5.4.4带压气体泄漏可采用超声探测器对声压等级变化进行监测,其选型应采用声学传感器。5评估技术
安全监测有效性评估技术有空间分析法、场景分析法。这两种技术的详细说明参见附录A。5.5.1
5.5.2空间分析法根据探测器参数或设计要求,采用计算机辅助方法确定探测器在工厂下的空间覆盖率。
5.5.3场景分析法应根据探测器参数,结合设备及建/构筑物布置、释放源的理化特性、泄漏频率和空气流动等特点,采用数值模拟及计算机辅助分析方法确定探测器在工厂下的场景覆盖率。典型设备的泄漏频率参见附录B。
5.5.4火焰探测器、超声探测器应采用空间分析法进行有效性评估。5.5.5可燃气体探测器、有毒气体探测器宜采用场景分析法进行有效性评估。空间分析法仅适用干需要保护区域或设备本身泄漏的覆盖率分析,不适用于扩散气体泄漏覆盖率分析。注:空间分析法在不深人考虑空气流动影响的场景下执行,适用干室内、设备密集的场所、装置内空间狭小的地方,结构简单的设备,但对存在空气流动的场景下完全用空间分析可能产生误导。5.6
评估流程
安全监测有效性评估流程参考图1。4
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