氣體報(bào)警裝置的應(yīng)用

魏全喜　王曉梅　朱新全　趙發(fā)軍　邊朝朝　和繼東

摘要：作者介紹了氣體報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，并總結(jié)出了氣體報(bào)警裝置在使用和維護(hù)過程中的注意事項(xiàng)，詳細(xì)闡述了可燃?xì)怏w報(bào)警探測(cè)器安裝位置的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：氣體報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)原理使用維護(hù)安裝

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氣體報(bào)警器裝置越來越先進(jìn)。與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，新式報(bào)警器具有時(shí)鐘顯示、報(bào)警時(shí)間查閱、系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)增益等新功能，且系統(tǒng)外形美觀，顯示界面清晰，各個(gè)功能操作均有相應(yīng)的圖標(biāo)配合，操作簡(jiǎn)單明了，設(shè)計(jì)采用模數(shù)化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)?，F(xiàn)介紹相關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工作原理、特點(diǎn)、注意事項(xiàng)及探測(cè)器布點(diǎn)安裝要求。

氣體報(bào)警裝置是由探測(cè)器與報(bào)警控制器組成的工業(yè)用可燃?xì)怏w及有毒氣體安全檢測(cè)儀器。探測(cè)器部分可以固定安裝在有被測(cè)氣體泄漏的室內(nèi)外危險(xiǎn)場(chǎng)所。

當(dāng)空氣中有被測(cè)氣體或液體揮發(fā)時(shí)，探測(cè)器即產(chǎn)生與空氣中被測(cè)氣體濃度成正比的電信號(hào)，該信號(hào)傳給控制器，控制器經(jīng)處理后顯示出被測(cè)氣體濃度：當(dāng)被測(cè)氣體濃度達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)，控制器即發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)并輸出有關(guān)控制信號(hào)，啟動(dòng)相應(yīng)控制裝置，從而避免重大事故發(fā)生。

1結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)

1.1探測(cè)器由殼體、傳感器套件及安裝支架組成。其殼體主要由面殼、底殼、O型密封圈及電纜線入孔組件組成。殼體起隔爆及防護(hù)作用。

工作原理：探測(cè)器檢測(cè)元件采用(一般采用進(jìn)口的比較多)氣體敏感元件，能夠根據(jù)周圍氣體的濃度，對(duì)應(yīng)輸出相應(yīng)的信號(hào)給控制器。

特點(diǎn)：傳感器采用進(jìn)口元器件，具有精度高，反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。

1.2控制器分為壁掛式和盤裝式兩種。壁掛式儀器內(nèi)部采用模塊化結(jié)構(gòu)，每一回路是獨(dú)立的，互不影響。

工作原理：控制器對(duì)探測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部的數(shù)字處理，在液晶屏上顯示出對(duì)應(yīng)的氣體濃度，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。其特點(diǎn)是控制器的CPU采用高檔單片機(jī)，具有運(yùn)算速度快、精度高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，可對(duì)控制器輸出的電信號(hào)進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，并能夠精確控制輸出4-20mA電流信號(hào)，供計(jì)算機(jī)DCS系統(tǒng)使用。

2維護(hù)使用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)

2.1檢測(cè)元件的使用壽命在正常情況下，半導(dǎo)體式為3年；催化式為2年：電化學(xué)式為1年。應(yīng)根據(jù)情況及時(shí)更換，以確保安全生產(chǎn)。

2.2檢測(cè)器不要安裝在有水蒸氣彌漫或長(zhǎng)期有水淋的場(chǎng)所。

2.3檢測(cè)元件要避免人為的經(jīng)常高濃度可燃性氣體的沖擊，這樣可能會(huì)降低元件的靈敏度。

2.4避免探測(cè)器經(jīng)常斷電。經(jīng)常性的斷電將導(dǎo)致檢測(cè)元件工作的不穩(wěn)定。

2.5在使用過程中要定期檢查儀表是否正常工作，調(diào)零與標(biāo)定檢查周期至少每3個(gè)月一次。

2.6探測(cè)器與控制器是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，在安裝調(diào)試好之后，不要隨意更換。

2.7傳輸電纜最大允許分布電容和分布電感分別不能超過0.2NF和0.3mH，對(duì)催化類和半導(dǎo)體類探測(cè)器，電纜直流電阻不大于14Ω，對(duì)電化學(xué)反應(yīng)類探測(cè)器，電纜直流電阻不大于50Ω。

2.8當(dāng)排風(fēng)扇等感性負(fù)載設(shè)備滿足小于等于3A／220條件時(shí)可直接與輸出端子相聯(lián)接。

2.9當(dāng)排風(fēng)扇等負(fù)載設(shè)備大于3A／220時(shí)，可采用過濾繼電器或中間繼電器轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)。

2.10控制器、探測(cè)器要保證可靠接地。

2.11插拔主控部分時(shí)，需先斷電，否則會(huì)損壞主機(jī)。

3探測(cè)器布點(diǎn)安裝位置的選擇

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的可燃?xì)怏w報(bào)警探測(cè)器幾乎全部采用氣體自由擴(kuò)散式，其安裝位置及探測(cè)器回路數(shù)量的選擇是十分重要的。對(duì)于要監(jiān)測(cè)一個(gè)三維空間，且規(guī)模較大的工業(yè)生產(chǎn)裝置，往往不是少數(shù)幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)就能確保效果的。因此對(duì)于布點(diǎn)疏密程度、上下高度以及可能泄漏點(diǎn)的距離等都是比較復(fù)雜的問題。但在安裝使用可燃?xì)怏w報(bào)警器時(shí)要考慮一下幾點(diǎn)，確保安全生產(chǎn)。

3.1首先弄清要監(jiān)測(cè)的裝置或車間有哪些可能的泄漏點(diǎn)并推算出泄漏壓力，單位時(shí)間的可能泄漏量，泄漏方向等，畫出棋格分布圖，并根據(jù)推測(cè)的嚴(yán)重程度分成A、B、C三種等級(jí)。

3.2根據(jù)場(chǎng)所的主導(dǎo)風(fēng)向，空氣可能的環(huán)流現(xiàn)象及空氣流動(dòng)上升趨勢(shì)，以及空氣自然流動(dòng)的習(xí)慣通道等來綜合推測(cè)當(dāng)發(fā)生大量泄漏時(shí)，可燃?xì)怏w平面上的自然擴(kuò)散趨勢(shì)方向圖。

3.3再根據(jù)泄漏氣體的比重(大于空氣或小于空氣)并結(jié)合空氣流動(dòng)上升趨勢(shì)，最后綜合成泄漏的立體流動(dòng)趨勢(shì)圖。

3.4根據(jù)已形成的本監(jiān)測(cè)范圍的可燃?xì)怏w泄漏的立體流動(dòng)概念，就可以在其流動(dòng)的下風(fēng)位置作出初始設(shè)定點(diǎn)方案。

3.5然后，再研究泄漏點(diǎn)的泄漏狀態(tài)，看其是微漏還是呈噴射狀泄漏。如果是微漏，則設(shè)定點(diǎn)的位置應(yīng)稍微靠近泄漏點(diǎn)；如果是噴射狀的泄漏，則稍遠(yuǎn)離泄漏點(diǎn)。綜合這些狀況擬定最終方案。

3.6對(duì)于一個(gè)大中型可能有可燃?xì)怏w泄漏的車間，有關(guān)規(guī)定建議每相距6-10米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.7對(duì)于一個(gè)無人值守的小型且不是連續(xù)運(yùn)行的泵房，應(yīng)考慮發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏的可能性。特別是在北方地區(qū)，冬季門窗關(guān)閉的情況下，一旦發(fā)生氣體泄漏時(shí)，將會(huì)很快達(dá)到爆炸下限濃度。一般在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)位置設(shè)置一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如廠房面積較大可設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.8對(duì)于可能產(chǎn)生氫氣泄漏的場(chǎng)所，如大型發(fā)電機(jī)組、煉油廠的加氫裝置、電化廠的電解車間、鹽酸合成爐廠房、放有氫氣鋼瓶的倉(cāng)庫(kù)、有氣相色譜分析儀的化驗(yàn)室等場(chǎng)所，要將探測(cè)器安裝在泄漏點(diǎn)的上方平面上。

3.9對(duì)于比重大于空氣的氣體諸如烷烴類、丁烷、沼氣、烯烴類、液化石油氣、汽油及煤油等，要將探測(cè)器安裝在低于泄漏點(diǎn)的下方平面上，并注意周圍環(huán)境特點(diǎn)，例如室內(nèi)通風(fēng)不暢部位、地溝、現(xiàn)場(chǎng)通往控制室的地下電纜溝、有密封蓋子的污水溝槽等容易積聚可燃?xì)怏w的地方，都是不可忽略的安全監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.10噴漆涂敷作業(yè)場(chǎng)所，大型的印刷機(jī)附近以及相關(guān)作業(yè)場(chǎng)所，都屬于開放式可燃?xì)怏w擴(kuò)散逸出環(huán)境。如果缺乏良好的通風(fēng)條件，也會(huì)使某個(gè)區(qū)域的空氣中可燃?xì)怏w含量接近或達(dá)到爆炸下限的濃度值。這些都是不可忽視的安全監(jiān)測(cè)點(diǎn)。