有毒有害氣體報警器的工作原理和使用維護(hù)

張 瑜

（天津聯(lián)維乙烯工程有限公司，天津?yàn)I海 300270）

有毒有害氣體報警器的工作原理和使用維護(hù)

張 瑜

（天津聯(lián)維乙烯工程有限公司，天津?yàn)I海 300270）

有毒有害氣體報警器是石化企業(yè)用于現(xiàn)場安全檢測的計量器具，是安全生產(chǎn)的重要保證。介紹了有毒有害氣體報警器的分類及其工作原理，隨后提出報警器在日常維護(hù)和使用中的注意事項(xiàng)。

有毒有害氣體；工作原理；使用維護(hù)

1 有毒有害氣體報警器的分類

有毒有害氣體報警器是對作業(yè)環(huán)境中所測氣體爆炸下限以內(nèi)濃度進(jìn)行報警和測定的儀器。按使用方式可分為便攜式、可移動式、固定式等。按工作原理可分為定電位電解型、氣敏電極型、半導(dǎo)體型、化學(xué)發(fā)光型。按檢測介質(zhì)可分為硫化氫報警器、氰化氫報警器、氯氣報警器、一氧化碳報警器、丙烯腈報警器、環(huán)氧乙烷報警器、氯乙烯報警器等。

2 常見有毒有害氣體報警器工作原理

2.1 定電位電解型有毒性氣體報警器的工作原理

定電位電解型有毒性氣體報警器采用電解分析法工作，被測氣體通過滲透膜擴(kuò)散到測量電極表面，在測量電極上發(fā)生氧化（或還原）反應(yīng)，同時在對電極上發(fā)生還原（或氧化）反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流與被測氣體的濃度成正比。

2.2 氣敏電極型有毒性氣體報警器的工作原理

氣敏電極型有毒性氣體檢測器采用電位分析法工作。電位分析法是以測定電池兩電極間電位差或電位差的變化為基礎(chǔ)的分析方法；氣敏電極由憎水性氣透膜、內(nèi)電解液、指示電極和參比電極組成，可測量氣體組分的濃度。被測氣體通過氣透膜與內(nèi)電解液作用，引起電解液中離子活度的變化，由對該離子敏感的指示電極測出，轉(zhuǎn)而得出被測氣體的濃度。

測量電池由被測溶液、指示電極、參比電極組成。指示電極使用的多數(shù)是離子選擇電極。被測溶液中的某種離子在該種離子選擇電極表面發(fā)生反應(yīng)，在電極上產(chǎn)生電位（電勢），這種電位的數(shù)值隨離子濃度的變化而變化。為了測定離子選擇電極的電位，將一根有固定電位的參比電極插于同一溶液中，參比電極中的電解質(zhì)（鹽溶液）通過微孔膜與被測溶液接觸，外接測量電路后，形成閉合回路，由電池的電動勢，可計算出離子選擇電極的電位。

2.3 半導(dǎo)體型有毒性氣體報警器的工作原理

半導(dǎo)體氣敏元件在吸附氣體組分后可改變其載流子數(shù)目和阻抗，由此可檢測氣體組分含量。當(dāng)有毒氣體通過氣敏元件的表面時，被金屬氧化物所吸附，其電阻值隨被測氣體濃度的變化而變化，從而使電橋失去平衡，輸出和被測氣體濃度成比例的不平衡電壓。此電壓經(jīng)過放大后，驅(qū)動報警電路輸出報警、指示信號，也可以通過儀表加以顯示。

2.4 化學(xué)發(fā)光型有毒性氣體報警器的工作原理

化學(xué)發(fā)光是指化合物吸收化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時，以光量子的形式釋放能量。測量發(fā)光強(qiáng)度對物質(zhì)進(jìn)行分析測定的方法稱為化學(xué)發(fā)光法。

2.5 常見有毒有害氣體報警器的類型

根據(jù)被測氣體具體特性和檢測器適用范圍，硫化氫報警器、一氧化碳報警器可選用定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測器；氯氣報警器可選用氣敏電極型、定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測器；氰化氫報警器可選用定電位電解型、氣敏電極型檢測器；環(huán)氧乙烷報警器、丙烯腈報警器可選用半導(dǎo)體型檢測器；氯乙烯報警器可選用化學(xué)發(fā)光型或半導(dǎo)體型檢測器；氨氣報警器可選用氣敏電極型、定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測器。

3 常見有毒有害氣體報警器的使用維護(hù)

3.1 檢定和定期校驗(yàn)

有毒有害氣體報警器在初裝之后應(yīng)及時向國家授權(quán)的有資質(zhì)的技術(shù)檢定機(jī)構(gòu)申請檢定，在檢定合格后才能投入使用。石化企業(yè)的有毒有害氣體報警器除按計量法要求實(shí)施檢定外，定期進(jìn)行使用中檢驗(yàn)也是必不可少的，以便及時掌握報警器的運(yùn)行情況，一般規(guī)定檢定周期不應(yīng)超過1a，每3個月檢查標(biāo)定一次零點(diǎn)和量程。

3.2 使用與維護(hù)

（1）有毒有害氣體報警器的安裝必須在符合國家和行業(yè)有關(guān)法律和規(guī)范下選擇安裝點(diǎn)，檢測器無論室內(nèi)室外安裝都必須安裝防雨罩。檢測器一般情況下應(yīng)垂直安裝，使傳感器向下，避開熱源安裝在可能發(fā)生泄漏點(diǎn)附近，選擇無振動、無陽光直射的地方，并避免濺水、濺油和機(jī)械損傷等外部的不良影響?，F(xiàn)場傳感器探頭一定要加裝防雨防塵罩，并且變送器部分不得進(jìn)水，如意外進(jìn)水，則要立即停止使用。

（2）使用前要將零點(diǎn)調(diào)整到位，檢查一下報警系統(tǒng)是否正常。如果是吸入式報警器，首先按說明書檢查管路是否泄漏或堵塞。高低溫氣體應(yīng)緩沖到傳感器工作溫度范圍內(nèi)再進(jìn)行檢測。不可將管路內(nèi)過濾器隨意省掉，如果吸入流量明顯下降，應(yīng)及時更換過濾器（或膜）。探桿一旦有液體進(jìn)入，可以用干燥箱或大流量氣泵吹干，干凈的抹布擦掉油污，在污水井等有液體的區(qū)域采樣最好采用浮漂，使采樣口始終位于液面之上。

（3）每周按動一次實(shí)驗(yàn)按鈕，檢查指示、報警系統(tǒng)是否正常，如懷疑儀器不正常，則可隨時按動一下實(shí)驗(yàn)按鈕。

（4）要經(jīng)常檢查電纜保護(hù)管、電纜與變送器接頭部分是否牢固可靠。

[1]王森，符青靈.儀表工試題集-在線分析儀表分冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

Working Principle and the Use of Harmful Toxic Gas Alarm Petrochemical Maintenance

Zhang Yu

poisonous gas alarm is a petrochemical enterprises for field Safety testing of measuring instruments is important to ensure safety in production.Classification of harmful toxic gas alarm and Petrochemical works，then raised the alarm in the daily maintenance and use precautions.

poisonous gas；working principle；maintenance

TQ086

B

1003–6490（2016）04–0128–01

2016–04–01

張瑜（1984—），女，重慶人，工程師，主要從事在線分析儀表技術(shù)管理工作。