什么是布点分析？

火气探测器布点技术的发展趋势

一种有别于传统描述性标准的设计指导办法在上世纪80年代逐渐出现, 后来称为性能导向设计标准。性能导向标准是一种进行量化设计的指导办法，就是通过对各种场景的枚举和对应模拟计算及比较, 判断出能够使系统达到最佳性能的方案。

火灾和气体的布点分析

1.布点分析是系统有效性的组成部分，对复杂情形进行模拟的量化分析

2.纳入计算的因素包括：装置的结构、管路的分布, 物质的组分、内部温度压力和状态, 当地的地形，四季的风向风速或者送排风系统的参数，以及各类相关探测器的性能参数

3.设计目标：找出一种能够对付各种变化场景的固定的探测器阵列。这除了需要进行大量的计算之外，同时也要求设计师考虑计算机技术目前很多无法触及的部分，比如对探测器技术选择的考虑, 探测器的购置成本，安装成本，维护的难易程度，实施的可行性, 以及如何操作、如何维护等一系列方面都需要设计师的技术和经验

国标对探测器布点设计的要求

?GB-T50493

《石油化工可燃气体和有毒气体设计》

要求布点分析

检测点的布置,需结合泄漏发生后泄漏气体(蒸气)的现场气云扩散特性,考虑检测点的安排,为了确保现场出现泄漏事故时的及时检测 警,检测点的布置要考虑在不同泄漏场景下,目标探测器在各种潜在泄漏场所的泄漏源的分布。

实际工作中,设计人员需要按项目合同要求开展项目可燃气体和有毒气体检测 警器的布点设计效果的评价。结合现场气体扩散模拟计算结果,依据探测器选型、测量范围、探测器数量、安装位置和角度、系统的校验要求等设计参数开展,验证设计工作是否。

?GB-T39173

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。

国际标准对布点设计的要求

?ISA-TR 84.00.07

《火灾、可燃气和有毒气探测系统有效性评价指南》

要求布点分析 +布点分析技术

?DEP 32.30.20.11

《火灾、气体和烟雾探测系统标准》

规定布点分析技术

The detector layout design for accumulation events shall use 3D modelling to assure thatthe detection meets the identified detection performance criteria (e.g. fire sizes, gas cloudsizes).

Fire and gas detector deployment may be optimised to meet the detection performancerequirements (see (3)).

To optimise the layout, each detector shall be considered individually, and as part of agroup of detectors. In each zone, the number and location of the detectors shall be set such

布点分析的类型

按照ISA-TR84.00.07, 可分为两种分析手段来进行火气探测器的布点设计:

1) 空间法分析(有些地方称为几何型)

分析基于几何结构与探测器的有效覆盖范围对比而得。

探测器的覆盖半径基于对云团尺寸，危险类型，以及火焰焰羽大小来判断。

这种分析方法的优点是简便快捷，适用于危险源明确定义且处于比较拥挤的或半开放式的空间的环境。在完全开放式的空间以及大范围的应用时不适用，总的精确度也不如场景型分析

2)场景型分析

采用软件模拟技术预测特定场景下气体泄漏时产生的汽云团，通过分析气云浓度与探测器灵敏度来判断事故是否能被探测到。

通常场景型分析需要更多的时间和努力来完成，但是分析结果相比来说是最为精确的，在高危险的场所更是如此

一、空间法

A. 环绕危险源的几何结构形成风险层

B. 计算出代表探测器有效覆盖范围的三维几何体

C. 将风险层与探测器几何体的重合比对得出覆盖率

注: 探测器覆盖几何体的角度、半径基于对探测器性能、云团尺寸、危险类型，以及火焰焰羽大小判断。火焰探测器还会受到柱、梁、管道、设备的光路阻挡而发生改变。

二、场景法

A. 定义出工厂中可能会发生的泄露场景

B. 模拟出泄露发生后的气云扩散结果

C.通过比较气云浓度与探测器的灵敏度( 警线)来判断事故是否能被成功探测

空间法分析步骤

1) 建立三维模型

2) 定义保护目标

3) 生成风险层

4) 布置探测器

5) 计算分析

空间法 – 火焰探测器覆盖率计算

第一步（调研）

第二步（模型）

第三步（风险层—气体）

第四步（风险层—火焰）

第五步（配置探测器）

第六步（探测率计算）

空间法 – 气体探测器覆盖率计算

第一步（定义原危险）

第二步（生成风险层）

第三步（配置探测器）

第四步（计算覆盖率）

场景型分析步骤

1) 建立三维模型

2) 定义区域和目标气体

3) 场景定义

4) 泄漏定义

5) 气体扩散CFD计算

6) 探测器布置

7) 分析

气体探测布点分析 – 样例

气体探测器场景分析的示意图

　矩阵式输出结果 (溯源分析的数据依据)

布点分析的过程

国内部分布点分析应用