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有毒有害氣體檢測(cè)儀在工業(yè)中的應(yīng)用 有害氣體檢測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)

時(shí)間:2020-07-30    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
在本章中我們將著重討論其它無(wú)機(jī)有毒有害氣體檢測(cè)儀的原理和應(yīng)用,但實(shí)際上,我們很難將有毒有害氣體簡(jiǎn)單地分為有機(jī)、無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。

因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)情況中,安全和衛(wèi)生方面的遇到的氣體很多都是有機(jī)無(wú)機(jī)氣體的混合物。只是由于各種原因,目前我們對(duì)于有毒有害氣體的認(rèn)識(shí)還更多地集中于可燃?xì)怏w、可以引起急性中毒的氣體(硫化氫、氰氫酸等)、以及某些常見(jiàn)的有毒氣體(一氧化碳)、氧氣等檢測(cè)儀上,因此,本文將首先著重介紹這類(lèi)檢測(cè)儀,并綜合目前的情況對(duì)各類(lèi)有毒有害(無(wú)機(jī)/有機(jī))氣體檢測(cè)儀的應(yīng)用提出建議。

有毒有害氣體檢測(cè)儀的分類(lèi)和原理: 氣體檢測(cè)儀的關(guān)鍵部件是氣體傳感器。

氣體傳感器從原理上可以分為三大類(lèi):

A) 利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型、體積控制型、表面電位型)、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等。

B) 利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式、光干涉式、紅外吸收式等。

C) 利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。

根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類(lèi)。

由于它們性質(zhì)和危害不同,其檢測(cè)手段也有所不同。

可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)合遇到較多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無(wú)機(jī)氣體:如一氧化碳等。 可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形),缺一不可,也就是說(shuō),缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。 當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡(jiǎn)稱爆炸極限,一般用%表示。實(shí)際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。

如上右圖所示的陰影部分。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(最低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足)和其濃度高于UEL(最高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同(參見(jiàn)第八期的介紹),這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見(jiàn),一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào),這里,10%LEL稱。作警告警報(bào),而20%LEL稱作危險(xiǎn)警報(bào)。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測(cè)儀又稱作LEL檢測(cè)儀的原因。

需要說(shuō)明的是,LEL檢測(cè)儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%,而是達(dá)到了LEL的100%,即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的最低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測(cè)量這些氣體的檢測(cè)儀是我們常見(jiàn)的催化燃燒式檢測(cè)儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋(一般稱作惠斯通電橋)檢測(cè)單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì),不論何種易燃?xì)怏w,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變,這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例,通過(guò)儀器的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)可以計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。 直接測(cè)量可燃?xì)怏w的體積濃度的熱導(dǎo)式VOL檢測(cè)器也可以在市場(chǎng)上得到,同時(shí),也已經(jīng)有了LEL/VOL合二為一的檢測(cè)器。VOL可燃檢測(cè)器特別適合于在缺氧(氧氣不足)的環(huán)境中測(cè)量可燃?xì)怏w的體積(VOL)濃度。

有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中,如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(VOC),也可能存在于生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中,如氨、一氧化碳、硫化氫等等。它們是對(duì)工作人員造成危害最大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害,如身體不適、發(fā)病、死亡等等,而且包括對(duì)于人體長(zhǎng)期的危害,如致殘、癌變等等。對(duì)于這些有毒有害氣體的檢測(cè)是我們發(fā)展中國(guó)家應(yīng)當(dāng)開(kāi)始引起充分重視的問(wèn)題。

表 常見(jiàn)有毒有害氣體的TWA(8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值)、STEL(15分鐘短期暴露水平)、IDLH(立即致死量)(ppm)和MAC(車(chē)間最大允許濃度)mg/m3。

有毒氣體 TWA STEL IDLH MAC
氨氣 (NH3) 25 35 500 30
一氧化碳(CO) 25 -- 1500 30
氯氣 (Cl2) 0.5 1 30 1
氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3
硫化氫(H2S) 10 15 300 10
一氧化氮 (NO) 25 -- 100 --
二氧化硫(SO2) 2 5 100 15
VOC* 50 100 -- --

隨氣體種類(lèi)不同,其TWA、STEL、IDLH、MAC等值會(huì)有一定的不同 目前,對(duì)于特定的有毒氣體的檢測(cè),我們使用較多的是專用氣體傳感器。它可以包括上面。所列的所有氣體傳感器,也包括前兩章所介紹的光離子化檢測(cè)儀。其中,檢測(cè)無(wú)機(jī)氣體較為普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、綜合指標(biāo)可以的方法是定電位電解式方法,也就是我們常說(shuō)的電化學(xué)傳感器。

電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是:將兩個(gè)反應(yīng)電極--工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中(如上圖如示),然后在反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓,使透過(guò)涂有重金屬催化劑薄膜的待測(cè)氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng),再通過(guò)儀器中的電路系統(tǒng)測(cè)量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流,然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。

目前,可以檢測(cè)到特定氣體的電化學(xué)傳感器包括:一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、氯氣、氰氫酸、環(huán)氧乙烷、氯化氫等等。 檢測(cè)VOC檢測(cè) 器可以使用前章介紹的光離子化檢測(cè)器。氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中,尤其是密閉環(huán)境中需要十分注意因素。一般我們將氧氣含量超過(guò)23.5%稱為氧氣過(guò)量(富氧),此時(shí)很容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn);而氧氣含量低于19.5%為氧氣不足(缺氧),此時(shí)很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險(xiǎn)。正常的氧氣含量應(yīng)當(dāng)在20.9%左右。氧氣檢測(cè)儀也是電化學(xué)傳感器的一種。

目前在選擇有毒有害氣體檢測(cè)儀時(shí)的問(wèn)題: 在我國(guó),由于歷史和認(rèn)識(shí)上的原因,我們?cè)谶x用各類(lèi)檢測(cè)儀時(shí)存在的問(wèn)題還比較多,具體體現(xiàn)在:

1) 對(duì)可燃?xì)怏w的檢測(cè)重于對(duì)有毒氣體的檢測(cè)。

2) 對(duì)可能引起急性中毒氣體的檢測(cè)重于對(duì)可能引起慢性中毒的氣體的檢測(cè)。

由于眾多可燃?xì)怏w泄漏所引起的爆炸事故的血的教訓(xùn),使人們對(duì)于可燃?xì)怏w檢測(cè)十分重視,可以講,任何一個(gè)石化、化工廠,絕大多數(shù)的危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀都是LEL檢測(cè)儀。但僅配備LEL檢測(cè)儀對(duì)于真正保護(hù)工人的安全和健康還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 不可否認(rèn)的是,大多數(shù)的揮發(fā)性危險(xiǎn)氣體都是可燃?xì)怏w,但是,催化燃燒式的可燃?xì)怏w檢測(cè)儀(LEL)并不是對(duì)所有的可燃?xì)怏w檢測(cè)都是較佳選擇。它是專門(mén)為檢測(cè)甲烷設(shè)計(jì)的,而對(duì)其它物質(zhì)的檢測(cè)性能比較差。所以,它們可以檢測(cè)出的除甲烷以外的可燃?xì)怏w的下限濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它們的允許濃度。

比如:對(duì)于苯、氨氣等危險(xiǎn)有毒氣體,單純使用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀就是一個(gè)十分危險(xiǎn)的做法。比如,苯的爆炸下限是1.2%,它在LEL檢測(cè)儀上的校正系數(shù)是2.51,也就是說(shuō),苯在一個(gè)用甲烷標(biāo)定的LEL檢測(cè)儀上的顯示的濃度只是其實(shí)際濃度的40%?。∵@樣,用LEL可以檢測(cè)到的苯的最低警報(bào)濃度是10%LEL=10%*1.2%*2.51=3.0*10-3,這個(gè)濃度同苯的允許濃度5*10-6相比要高近600倍!!。同樣,氨在LEL檢測(cè)儀上得到的警報(bào)濃度1.5*10-2也要比其允許濃度2.5*10-5高大約600倍。因此根據(jù)所檢測(cè)氣體的不同,選擇特定有毒氣體檢測(cè)儀要比單純選擇LEL檢測(cè)儀更加安全可靠得多。

另外,目前我們對(duì)于可以引起急性中毒的氣體,比如硫化氫、氰氫酸等的檢測(cè)較為重視,但對(duì)于可以引起慢性中毒的氣體,比如芳香烴、醇類(lèi)等的檢測(cè)重視不夠,其實(shí)后者對(duì)于工人健康和安全的危害絲毫不遜于可以引起急性中毒的氣體!它們可能引起癌變和其它的隱形病癥,影響工人的壽命和健康。這種現(xiàn)象的出現(xiàn),除了認(rèn)識(shí)上的原因以外,以前市場(chǎng)上缺乏合適的、可以檢測(cè)較低濃度的有機(jī)氣體檢測(cè)儀也是一個(gè)重要的原因。 隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和人們健康認(rèn)識(shí)的提高,人們已經(jīng)不滿足于僅僅"高高興興上班來(lái),平平安安回家去",而是追求著更高的生活質(zhì)量和生活條件。人們不僅關(guān)心著今日的工作,更關(guān)心著明天----退休以后的生活。

因此在工業(yè)衛(wèi)生和工業(yè)安全工作中要不斷地引入新觀念、新思路才能不僅要避免眼前的危險(xiǎn)發(fā)生,而更要注意避免日后悲劇的發(fā)生,所有這些,都需要通過(guò)法規(guī)制定和人們素質(zhì)的提高得到不斷地改善和提高。我們將在下節(jié)內(nèi)容中探討如何選擇和維護(hù)各類(lèi)有毒有害氣體傳感器。

有毒有害氣體檢測(cè)儀的選購(gòu)

    有毒有害氣體檢測(cè)儀一般要求是比較嚴(yán)格的,如果有毒有害氣體檢測(cè)儀挑選的時(shí)候不注意什么問(wèn)題的話,可能會(huì)導(dǎo)致一些事故的出現(xiàn)。

 

    下面我們來(lái)看看有毒有害氣體檢測(cè)儀的挑選應(yīng)該注意什么問(wèn)題吧!

    第一有毒有害氣體檢測(cè)儀的選用原則

    1. 根據(jù)工作場(chǎng)所需要監(jiān)測(cè)、報(bào)警的有毒有害氣體,選擇合適的有毒有害氣體檢測(cè)儀

    2. 有毒有害氣體檢測(cè)儀的檢測(cè)范圍、檢測(cè)盒報(bào)警精度、選擇性和使用壽命等應(yīng)滿足報(bào)警要求。檢測(cè)儀應(yīng)具有抗中毒損壞的能力

    3. 根據(jù)有毒有害氣體釋放源和釋放點(diǎn)的環(huán)境、工作條件選擇適宜的有毒有害氣體檢測(cè)儀

    4. 根據(jù)勞動(dòng)者作業(yè)活動(dòng)方式,選擇不同結(jié)構(gòu)形式的有毒有害氣體檢測(cè)儀

    勞動(dòng)者經(jīng)?;顒?dòng)的有毒有害作業(yè)場(chǎng)所,宜設(shè)置固定式有毒有害氣體檢測(cè)儀

    勞動(dòng)者短時(shí)間活動(dòng)的有毒有害氣體作業(yè)場(chǎng)所,宜設(shè)置移動(dòng)式有毒有害氣體檢測(cè)

    不便安裝固定式或移動(dòng)式有毒有害氣體檢測(cè)儀,或者勞動(dòng)者臨時(shí)性活動(dòng)的有毒有害作業(yè)場(chǎng)所或發(fā)生事故應(yīng)急條件下,宜配備便攜式有毒有害氣體檢測(cè)儀。

    第二有毒有害氣體檢測(cè)儀選用的功能及質(zhì)量要求

    1. 檢測(cè)儀對(duì)有毒有害氣體的檢測(cè)應(yīng)有選擇性,能抵抗非檢測(cè)氣體的干擾,可提供準(zhǔn)確的指示和報(bào)警

    2. 檢測(cè)儀能覆蓋一定的監(jiān)測(cè)區(qū)域,對(duì)此區(qū)域內(nèi)釋放的有毒有害氣體,可實(shí)現(xiàn)有效的檢測(cè)報(bào)警

    3. 檢測(cè)儀應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度濕度變化有自動(dòng)的補(bǔ)償,對(duì)機(jī)械性損壞,雨水和風(fēng)沙等侵害有防護(hù)措施,還應(yīng)有防電磁干擾功能避免信號(hào)失真。

    4. 檢測(cè)儀應(yīng)有調(diào)零、標(biāo)定和故障報(bào)警等可靠性保障功能

    5. 檢測(cè)儀的報(bào)警方式能使勞動(dòng)者及時(shí)響應(yīng),必要時(shí)可以聯(lián)動(dòng)控制裝置

    6. 檢測(cè)儀應(yīng)符合GB12358的要求:用于防爆場(chǎng)所的儀器應(yīng)符合:GB50058和GB3836.1的要求,其他部件和傳輸導(dǎo)線等,應(yīng)符合其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求

    7. 在規(guī)定的標(biāo)定時(shí)間間隔內(nèi),檢測(cè)儀的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合要求。

    以上就是有毒有害氣體檢測(cè)儀應(yīng)該注意的問(wèn)題的,有毒有害氣體檢測(cè)的時(shí)候就應(yīng)該充分的做好準(zhǔn)備,遵尋挑選的原則和注意的事項(xiàng)即可!

標(biāo)簽: 有毒有害氣體檢測(cè)儀
有毒有害氣體檢測(cè)儀標(biāo)簽: 有毒有害氣體檢測(cè)儀的選購(gòu)_有毒有害氣體檢測(cè)儀組合標(biāo)題:
有毒有害氣體檢測(cè)儀的使用注意事項(xiàng)

  有毒有害氣體檢測(cè)儀是一種用來(lái)檢測(cè)有毒有害氣體的儀器。使用該產(chǎn)品的時(shí)候我們應(yīng)該注意哪些問(wèn)題呢?  1)注意經(jīng)常性的校準(zhǔn)和檢測(cè)  有毒有害氣體檢測(cè)儀也同其它的分析檢測(cè)儀器一樣,都是用相對(duì)比較的方法進(jìn)行測(cè)定的:先用一個(gè)零氣體和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度的氣體對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線儲(chǔ)存于儀器之中,測(cè)定時(shí),儀器將待測(cè)氣體濃度產(chǎn)生的電信號(hào)同標(biāo)準(zhǔn)濃度的電信號(hào)進(jìn)行比較,計(jì)算得到準(zhǔn)確的氣體濃度值。因此,隨時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行校零,經(jīng)常性對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)都是保證儀器測(cè)量準(zhǔn)確的必不可少的工作。需要說(shuō)明的是:目前很多氣體檢測(cè)儀都是可以更換檢測(cè)傳感器的,但是,這并不意味著一個(gè)檢測(cè)儀可以隨時(shí)配用不同的檢測(cè)儀探頭。不論何時(shí),在更換探頭時(shí)除了需要一定的傳感器活化時(shí)間外,還必須對(duì)儀器進(jìn)行重新校準(zhǔn)。另外,建議在各類(lèi)儀器在使用之前,對(duì)儀器用標(biāo)氣進(jìn)行響應(yīng)檢測(cè),以保證儀器真正起到保護(hù)的作用。  2)注意各種不同傳感器間的檢測(cè)干擾  一般而言,每種傳感器都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的檢測(cè)氣體,但任何一種氣體檢測(cè)儀也不可能是絕對(duì)特效的。因此,在選擇一種氣體傳感器時(shí),都應(yīng)當(dāng)盡可能了解其它氣體對(duì)該傳感器的檢測(cè)干擾,以保證它對(duì)于特定氣體的準(zhǔn)確檢測(cè)?! ?i>3)注意各類(lèi)傳感器的壽命  各類(lèi)氣體傳感器都具有一定的使用年限,即壽命。一般來(lái)講,在便攜式儀器中,LEL傳感器的壽命較長(zhǎng),一般可以使用三年左右;光離子化檢測(cè)儀的壽命為四年或更長(zhǎng)一些;電化學(xué)特定氣體傳感器的壽命相對(duì)短一些,一般在一年到兩年;氧氣傳感器的壽命最短,大概在一年左右。電化學(xué)傳感器的壽命取決于其中電解液的干涸,所以如果長(zhǎng)時(shí)間不用,將其密封放在較低溫度的環(huán)境中可以延長(zhǎng)一定的使用壽命。固定式儀器由于體積相對(duì)較大,傳感器的壽命也較長(zhǎng)一些。因此,要隨時(shí)對(duì)傳感器進(jìn)行檢測(cè),盡可能在傳感器的有效期內(nèi)使用,一旦失效,及時(shí)更換?!?i> 4)注意檢測(cè)儀器的濃度測(cè)量范圍  各類(lèi)有毒有害氣體檢測(cè)器都有其固定的檢測(cè)范圍。只有在其測(cè)定范圍內(nèi)完成測(cè)量,才能保證儀器準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)定。而長(zhǎng)時(shí)間超出測(cè)定范圍進(jìn)行測(cè)量,就可能對(duì)傳感器造成永久性的破壞。

標(biāo)簽: 有毒有害氣體檢測(cè)儀
有毒有害氣體檢測(cè)儀 有毒有害氣體檢測(cè)儀的使用注意事項(xiàng)_有毒有害氣體檢測(cè)儀

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