啤酒厂天然气、氨气、二氧化碳等气体报警器系统平台

 
    啤酒生产工艺，用天然气锅炉供热、液氨冷却、产出与回收二氧化碳、沼气回收与利用，天然气、液化石油气和沼气不充分燃烧会产生一氧化碳。为这预防这些气体，防止员工受到伤害、财产损失，需安装天然气、氨气、二氧化碳、沼气、一氧化碳气体等探测器和报警控制器，形成一定规模的物联网气体安防平台，高效地检测预防气体事故。下面，详细谈谈为什么需要这些气体报警器（包括5种气体探测器和1台气体报警控制器），和物联网气体安防平台。

一、5种探测器

     首先看一下，啤酒生产工艺流程： 流程:麦芽->粉碎-> 加糊化的大米，糖化->过滤->加酒花、糖，煮沸->回旋沉淀->冷却（快速冷却）->充氧->发酵（二氧化碳回收工序）->成熟->过滤->灌装。
     (1)天然气、液化石油气和一氧化碳气体探测器 
     在上面工艺中，糊化和煮沸，需要用水蒸汽隔层加热，在清洗锅或别的容器、器具，也会用到水蒸汽。大多啤酒企业，已根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271），采用1台或多台燃气锅炉，燃烧天然气或液化石油气供热。
    天然气探测器： 为防止天然气泄漏，或燃烧不充分产生一氧化碳，需在天然气锅炉房安装天然气、一氧化碳探测器。天然气如有少量泄漏，会在锅炉房顶部积聚，因而需根据锅炉房顶结构，安装2-3台天然气探测器。还要在天然气到锅炉的管道阀门处安装1-2台天然气探测器，以监测这些部位气体泄漏。探测器安装位置，以下简称探点。
    液化石油气探测器：液化石油气的气体比重比空气重得多，泄漏后，会在地面和地势低处积存，因而液化石油气锅炉房，探测器应安装在墙脚、离地0.3-0.6米处。依据锅炉房的具体情况，安装2-3液化石油气探测器。同样，在主要管道、阀门处，也要考滤安装1-2台探测器。
      一氧化碳探测器：因其密度与空气差不多，一氧化碳探测器安装在锅户房墙壁，离地1-1.5米处。具体探测器数量和探点，要视锅炉房具体情况来定。一般需2-3台一氧化碳探测器。
    如果企业拥有天然气或液化石油气储存大罐，在大罐处就高或就低来选择探点，安装2台天然气或液化石油气探测器。
     另外，啤酒厂餐厅厨房，还要安装3-4台天然气或液化石油气探测器。
    这样，大约需7台天然气或液化石油气探测器。如果自备气罐，则9台。
    (2)二氧化碳探测器  
    二氧化碳的回收
    在发酵过程中，产生大量CO₂，直接排放掉，浪费资源，加重环境污染。滤酒和包装时，又要外购CO₂，增加生产成本。为此大多企业，为控制成本、提高清洁生产水平，增设CO₂回收工序，建CO₂回收车间。
    回收工序：
       发酵罐->除泡器->密封罐->气囊->洗涤塔->汽水分离->CO₂压缩机->后冷却器->汽水分离->除臭器->干燥器->过滤器->冷凝器->（提纯）->回收CO₂储存罐->CO₂汽化器->酿造（或包装）
       或者：冷凝器->（提纯）->采购CO₂储存罐->CO₂槽车->销售
    从上述回收工序来看，CO₂回收工序涉及容器、设备、管道、阀门、管道接口很多，存在CO₂泄漏危险，因此，需要在回收间设置若干探点，大约安装4-6台CO2报警器。探点，一般离地0.3-0.6米(要灵活，一定要根据车间环境来定，有时可能会离地1米多)，重点监测调节阀、阀门，和CO₂易积聚的的位置。最好由山东如特安防有限公司技术人员现场查看，确定探点。
    二氧化碳在啤酒生产中的应用
    a.制备脱氧水，以便稀释高浓度啤酒原汁；
    b.用来增加糖化锅、两罐法倒酒发酵罐背压、硅胶硅藻土等助剂添砖加桶背压；
    c.发酵罐洗涤和饱和，除去双乙酰、醛等挥发性生青物质，加快啤酒成熟；
    d.过滤和灌装中，用CO₂引酒、顶水、二次抽真空和酒缸、罐体等，目的是除氧；
    e.在线填充CO₂，保证成品酒CO₂含量。CO2隔氧，以利于啤酒保鲜，延长啤酒保质期。
     以上应用中，也要根据实际情况，决定是否安装CO₂探测器。
    二氧化碳对人体的危害：
    二氧化碳密度较空气大，二氧化碳的浓度达到1%以上，就会使人头晕目眩。过量吸入二氧化碳，症状：头痛、头愫晕、耳鸣、气急、胸闷、乏力、心跳加快，面颊发绀、烦躁、谵妄、呼吸困难，如情况持续，就会出现嗜睡、淡漠、昏迷、反射消失、瞳孔散大、大小便失禁、血压下降甚至死亡。
     在二氧化碳回收车间，以及生产应用过程中，除了合理地设置探点，安装二氧化碳探测器外，还要定期对CO₂管线、阀门、管道接口处密封状况进行检查、维修。并做好回收车间排气与通风，特别是冬天，更要做好这一点。
     因此，约需CO₂探测器6台。 
    (3)氨气探测器 
    前面提到啤酒生产工艺中，糖化后，“冷却（快速冷却）”，该工序需降温至5-8℃。经过煮沸后，需要冷水机进行快速冷却，以保证啤酒的味道，并缩短工艺时间，实现品质控制和生产效率的双重提升。除此以外，还有3个工序需要“冷却”。
    a.通过发酵设备（酵池或发酵罐）内的盘管将温度控制在8-13℃内。
    b.将半成品啤酒送入储罐冷却至0℃左右，进行后熟。
    c.成熟后的过滤工序：在-1℃左右进行过滤。
    A.液氨直冷式
    有一些啤酒厂液氨直冷式冷却，如直冷式啤酒发酵罐冷却夹套等等，来满足上述4个工序冷却需要。生产中使用液氨冷却，用到的液氨储罐属于压力容器，输送管道为压力管道。《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009) 中：液氨属于毒性气体，临界量为10吨。液氨泄露后立刻挥发为氨气，氨气与空气混合形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。可能泄漏点：a.制冷系统中管路、阀门、法兰处的氨气易泄漏；b.储罐发生泄漏，安全阀失效；c.储罐超压爆炸泄漏。
    液氨储罐爆炸：液氨储罐内压一般1.6MP，可环境温度达到40℃时，罐内压力会大于2.5MP。液氨储罐一旦爆炸，瞬间液氨泄出，立即挥发为气氨，和空气混合后遇火源发生二次爆炸，爆炸威力大，且会损坏其它设备。加之氨的毒害性，挥发后能造成大面积污染和人员大量伤亡。 超压爆炸的原因：安全阀失灵、储氨器中液氨超量、设备缺陷。
    液氨储罐和压力管道，是重点管理和防范的要害部位，要确保安全运行，保障员工生命和财产安全。操作人员必须严格按操作规程操作，定时检测液氨储罐内压，并控制在安全工作压力下。定期检查设备和压力表、液位计、安全阀，发现问题及时处理和报告。同时，还应前面提到的泄漏点安装氨气泄漏探测器，一旦检测到氨气浓度达到一定值，及时报警，从而采取措施，避免事故发生。
    B.冷水机
    冷水机，是把上述“液氨直冷式”系统化、集成化，安全性能要好许多。但也要操作人员严格按使用说明书（更具体的、更有针对性的操作规程），并定期检查冷水机各部件：压力表、液位计、安全阀等，发现问题处理（有时可能需要冷水机制造商参与），并报告。同时还应在可能发生泄漏部位安装氨气泄漏探测器。
    大约，需要安装4-6台氨气探测器
    (4)污水处理站：沼气探测器
    啤酒厂废水中，化学需氧量CODcr(1000-2500mg/L)、生化需氧量BOD5(600-1500mg/L)、悬浮物（SS）等超标，直接排放，污染环境。按《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）中啤酒企业排放标准的水质要求，必须建污水处理站。
    一般污水处理工艺如下：
    生产废水->粗格栅->集水井->细格栅->预沉池->调节投配池->厌氧罐->中沉池->接触氧化池->二沉池->排入市政管网
    在厌氧罐中进行厌氧处理，会产生大量的沼气。沼气的主要成分是甲烷，一种温室气体，国家明令禁止直接排放。沼气的处理和利用，不仅涉及到经济效益，而且关系到环境保护问题。不同啤酒厂处理沼气方法不同，一般有以下方法：
    a.用于内燃机发电；
    b.用于燃料电池发电；
    c.用于小型锅炉生产蒸气；
    d.少数企业采用火炬高点燃烧放空。
    以上方法，都涉及沼气储存罐、管道、压力调节器、法兰、减压阀、阀门等管道配件。
    根据环保部门要求，要在厌氧罐顶部安装2-4台沼气探测器。为确保安全回收和利用沼气，要在储存罐和输送管道，可能发生沼气泄漏的地地方设置3-5个探点。切实做好，沼气泄漏预防，防止火灾和爆炸事故发生。同时，在沼气锅炉、燃烧发电工区，也要安装1-2台CO探测器。
    总之，大约需7台沼气探测器，1-2台CO探测器。

二、构筑物联网安防平台

    据上述： 啤酒厂，大约需7台天然气或液化石油气探测器（如果自备气罐，则9台）；约需CO2探测器6台；4-6台氨气报警器；7台沼气探测器；4台CO探测器(天然气锅房2台、沼气燃烧2台)。共23-27台气体探测器。各种气体具体预防探点，为达到较好的预防效果，最好由山东如特安防设备有限公司技术人员现场察看，来确定。
    为便于便于维护，建议选择RBT-6000系列探测器：
    天然气、液化石油气或沼气，选择固定式RBT-6000-ZL型（催化燃烧式传感器），选配声光报警灯；
   CO₂，氨气、一氧化碳,可选择固定式RBT-6000-ZLGM型（电化学式传感器），或RBT-6000-ZLG型，或RBT-6000-ZLGX（可现场显示浓度），选配声光报警灯；
    探测器负责检测探点气体密度，报警控制器集中显示探测器检测的数据，一旦某台探测器检测浓度超过预定值，报警控制器报警，并可联动电磁阀、排气扇等相关设备，发送手机短信给工程技术负责人。通过报警控制器，可向当地安监部门数据中心传递数据。
    报警控制器，可选择RBK-6000-ZL30型气体报警控制器。
    根据实际需要，可能还要安装天然气或液化石油气电磁阀、排气扇、信号中继器、数据传输模块等相关装置。采用总线式，构筑物联网安防平台，详细内容请查阅：选配气体探测报警控制器,构建小型物联网气体安防平台。
    啤酒生产，涉及气体较多，气体安全预防不可忽视。安装天然气或液化石油气、氨气、二氧化碳、沼气、一氧化碳气体探测器，和报警探制器，精心打造物联网气体安防平台，切实保护员工身体健康和财产安全。
 
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