固定式可燃?xì)怏w檢測儀故障分析及對策

楊彭彭

【摘要】本文主要介紹第三輸油處固定式可燃?xì)怏w檢測儀的應(yīng)用現(xiàn)狀研究在使用過程中常見的故障，從分析氣體檢測原理入手，確定故障產(chǎn)生的原因與機(jī)理提出日常正確的使用方法及科學(xué)的檢測維護(hù)手段為保障油氣生產(chǎn)場所安全、環(huán)保運(yùn)行提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】可燃?xì)怏w檢測儀;常見故障;解決辦法

固定式可燃?xì)怏w檢測儀主要安裝在計(jì)量間輸油泵房、加藥間、燃油泵房、燒火間、儲罐區(qū)等油氣生產(chǎn)場所，當(dāng)發(fā)生原油泄漏時，可在第-時間檢測并報(bào)警，確保人員及時發(fā)現(xiàn)并采取應(yīng)對措施，避免小泄漏演變成大事故，其安全環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益無可估量。因此，開展固定式可燃?xì)怏w檢測儀應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研及常見故障研究，對于保障站庫安全平穩(wěn)運(yùn)行，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.故障分析

1.1可燃?xì)怏w燃燒（或爆炸）原理

正常情況下，呼吸的新鮮空氣主要由氮?dú)?、氧氣及其它氣體（包括：二氧化碳、水蒸氣、惰性氣體等）組成，其中：氮?dú)夂考s為78%，氧氣含量約為20.9%，其它氣體含量約為1.1%。處于新鮮空氣中的檢測儀，進(jìn)行校零操作后，就會正常顯示為零。當(dāng)可燃?xì)怏w釋放到空氣中，與空氣按照一定比例組成混合爆炸氣，遇到明火等著火源時將發(fā)生燃燒（或爆炸）。在空氣中可以引發(fā)燃燒（或爆炸）的最低可燃?xì)怏w濃度稱為爆炸下限（LowerExplosionLevel），即LEL，最高可燃?xì)怏w濃度稱為爆炸上限（UpperExplosionLevel），即UEL.可燃?xì)怏w的爆炸下限與爆炸上限的區(qū)域，稱為爆炸極限。如果有著火源存在，并且能量足夠，爆炸混合氣在可燃范圍內(nèi)就會發(fā)生燃燒或爆炸。只要可燃?xì)怏w濃度超過10%LEL，便存在可燃（或爆炸）危險(xiǎn)。主要可燃?xì)怏w的爆炸下限（相當(dāng)于100%LEL的氣體濃度）：甲烷5.0%1vol、丙烷2.2%1vol、戊烷1.8%/vol硫化氫4.3%o/vol、一氧化碳12.5%/vol。

1.2氣體檢測原理

氣體濃度的檢測主要是通過傳感器。ESD200型、ESD3000型主要使用催化燃燒式傳感器，下面以催化燃燒式傳感器工作原理進(jìn)行分析：如果沒有達(dá)到引燃溫度，可燃?xì)怏w與空氣的混合氣不會燃燒，但如果出現(xiàn)某種化學(xué)介質(zhì)，使得這種混合氣可以在較低溫度下燃燒或引燃，這種現(xiàn)象稱為催化燃燒。催化燃燒傳感器-般采用鉑作為催化物質(zhì)，鉑具有較大的溫度傳導(dǎo)系數(shù)，在500～1000C其溫度傳導(dǎo)系數(shù)呈線性。鉑具有較高的物理強(qiáng)度，可以制作成絲，進(jìn)一步制作成傳感器金屬珠，鉑還具有良好的化學(xué)屬性，耐腐蝕，能長時間在高溫下不改變其物理屬性，能夠長期產(chǎn)生穩(wěn)定的信號。催化燃燒檢測的原理一般稱作惠斯通電橋。不論何種可燃?xì)怏w，只要它能夠被電極引燃，鉑金絲電橋的電阻就會由于溫度變化發(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。催化燃燒傳感器使用壽命相對較長，一般為2年，雖然在整個測量過程中，催化物質(zhì)不會被消耗，但催化物質(zhì)的活性會逐步降低，被抑制的傳感器在潔凈的空氣中放置一段時間后催化物質(zhì)會恢復(fù)其活性，傳感器性能也能恢復(fù)。如果長期暴露在蒸汽硅、四乙鉛、鹵代烴、高濃度硫化物、高濃度可燃?xì)怏w下會引起中毒，中毒則是永久性的損壞。當(dāng)可燃?xì)怏w傳感器中毒后，傳感器的表面以及氣孔都會被涂上--層硅的氧化物，硅中毒的傳感器會首先失去檢測甲烷的能力，隨著中毒的加深，可燃?xì)怏w傳感器會最終失去檢測任何可燃?xì)怏w的能力。

1.3零點(diǎn)漂移

“零點(diǎn)漂移”是指沒有交流電輸人時，由于受溫度變化、電源電壓不穩(wěn)等因素的影響，使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化，并被逐級放大和傳輸，導(dǎo)致電路輸出端電壓偏離原固定值而上下漂動的現(xiàn)象。在氣體檢測儀的日常使用中，表現(xiàn)為周圍無檢測氣體時儀表顯示不為零，檢定過程中則表現(xiàn)為通人零點(diǎn)氣體“有非零”的讀數(shù)。在儀表設(shè)計(jì)中，通過精選元件、老化處理、穩(wěn)定電壓等方式提高儀表自身性能，從而抑制零漂。在實(shí)際電路中，通常采取補(bǔ)償和調(diào)制兩種手段來減小客觀因素對儀表正常測量的影響。補(bǔ)償是指用另外一個元器件的漂移來抵消放大電路的漂移，如果參數(shù)配合得當(dāng)，就能把漂移抑制在較低的限度之內(nèi)。調(diào)制是指將直流變化量轉(zhuǎn)換為其它形式的變化量，并通過漂移很小的阻容耦合電路放大，再設(shè)法將放大了的信號還原為直流成份的變化。零點(diǎn)漂移是儀表本質(zhì)上的一個缺陷，不可消除，只能通過一-系列有效措施盡量減小。

2.原因

（1）環(huán)境因素影響。受大氣環(huán)境中的溫度濕度、氣壓、風(fēng)速變化及其他氣體的干擾，以及電磁干擾、供電電壓不穩(wěn)等因素影響，致使氣體檢測儀發(fā)生“零點(diǎn)漂移”

（2）人為操作不當(dāng)?！傲泓c(diǎn)漂移”的情況下，操作人員都會使用校準(zhǔn)器進(jìn)行校零，但當(dāng)空氣條件發(fā)生變化時，又會出現(xiàn)“零點(diǎn)漂移”，所以一般當(dāng)顯示誤差不超過+5%時，就不需進(jìn)行校零。

（3）檢測方法不規(guī)范。固定式可燃?xì)怏w檢測儀-般使用甲烷CH進(jìn)行標(biāo)定，甲烷CH的相對密度比空氣小，由于氣體檢測口朝下，聚集在檢測口的氣體在沒有外力的作用下，不會輕易擴(kuò)散，如果在具有待測氣體的環(huán)境中進(jìn)行校零操作，就會出現(xiàn)讀數(shù)負(fù)值。

（4）傳感器失效。受催化燃燒傳感器使用壽命及活性減低的影響，檢測儀會顯示負(fù)值，當(dāng)傳感器中毒或完全失效后，檢測儀就會顯示較大負(fù)值。

3.解決方法

（1）做好日常正確的使用和維護(hù)。由于沒有自行檢定可燃?xì)怏w檢測儀的能力，為了防止“零點(diǎn)漂移”，各站最好自備一瓶潔凈空氣和通氣檢測管，在泵房、加藥間等油氣濃度相對較高的場所，通過使用潔凈空氣標(biāo)零的方法解決“零點(diǎn)漂移”。另外，在風(fēng)季及雨季，要及時清潔檢測口，防止泥沙污染或其它雜物阻塞檢測口。

（2）做好定期檢定和科學(xué)維護(hù)。固定式可燃?xì)怏w檢測儀，一般檢定周期為12月，由具有資質(zhì)的檢定機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，為了便于隨時檢測，各站可配備瓶甲烷（CH）氣和檢測管，自行加密檢測，每6個月或每3個月加密檢定1次;同時，在檢定完后，要通人潔凈空氣標(biāo)零，防止甲烷（CH）氣聚集在檢測口，造成傳感器失效或損壞。

（3）做好氣體檢定儀的更新。一是固定式可燃?xì)怏w檢測儀在使用壽命到期時，要及時更換核心部件，即催化燃燒式傳感器;二是儲備-定數(shù)量的可燃?xì)怏w檢測儀探頭，做為備用配件，方便及時更換或更新。

結(jié)語

固定式可燃?xì)怏w檢測儀能夠在第-時間檢測到油氣濃度，及時發(fā)現(xiàn)油氣泄漏，對于確保油氣場所安全平穩(wěn)運(yùn)行有著重要意義，但只有使用正確的方法、采取科學(xué)合理的檢測手段，以及定期進(jìn)行維護(hù)更新才能保證可燃?xì)怏w檢測儀發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

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