固定式氣體報(bào)警器現(xiàn)場(chǎng)檢定的要點(diǎn)分析

楊順明

【摘要】本文首先介紹了固定式氣體報(bào)警器的工作原理，然后對(duì)檢定人員現(xiàn)場(chǎng)檢定工作中的注意事項(xiàng)做了詳細(xì)闡述，同時(shí)對(duì)常見問題進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，為計(jì)量檢定工作的開展提供參考方向。

【關(guān)鍵詞】可燃?xì)怏w;報(bào)警器;計(jì)量檢定;故障分析

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.010

Analysis on Key Points of Field Verification of Fixed Gas Alarm

YANG Shun-ming

（Zunyi Institute for Product Quality Inspection and Testing，Zunyi 563000，China）

Abstract：This paper first introduces the working principle of the fixed gas alarm，then expounds in detail the matters needing attention in the field verification work of the verification personnel，analyzes the common problems，and puts forward the corresponding solutions，so as to provide a reference direction for the development of the measurement verification work.

Key words：combustible gas;alarm;metrological verification;fault analysis

氣體報(bào)警器不僅廣泛應(yīng)用于冶金、化工生產(chǎn)、制藥、石油開采、礦井煤炭開采、市政燃?xì)?、倉(cāng)儲(chǔ)及特殊工業(yè)廠房等有氣體釋放的地方，也逐步應(yīng)用于家庭防火。氣體報(bào)警器一旦檢測(cè)到氣體泄漏就會(huì)發(fā)出有效提示。氣體報(bào)警器一定要與檢測(cè)環(huán)境接觸，這樣可以對(duì)空氣中所含的污染性氣體或粉塵進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而定期對(duì)氣體報(bào)警器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、檢定、更換超期的傳感器是防止氣體報(bào)警器發(fā)生故障、延長(zhǎng)其使用壽命的一項(xiàng)重要工作。如果不注重維護(hù)保養(yǎng)，氣體報(bào)警器在工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)誤差或出現(xiàn)不探測(cè)的情況。因此，我們必須要做好氣體報(bào)警器的維護(hù)、檢定工作，在安裝氣體報(bào)警器之前也一定要注意仔細(xì)進(jìn)行檢查，避免在一些小的細(xì)節(jié)中出現(xiàn)疏漏。

固定式氣體報(bào)警器可對(duì)空氣中的可燃?xì)怏w或有毒氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常見氣體有氫氣（H₄）、甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、乙快（C₂H₂）、乙烯（C₂H₄）、丙快（C₃H₄）、丙烷（C₃H₈）、丙烯（C₃H₆）、丁烷（C₄H₁₀）、丁烯（C₄H₈）、丁快（C₄H₆）、一氧化碳（CO）、硫化氫（H₂S）、磷化氫等。氣體報(bào)警器能對(duì)工作環(huán)境中的泄露氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在危險(xiǎn)到來之前發(fā)出報(bào)警，確保人們生命財(cái)產(chǎn)安全。本文將對(duì)固定式氣體檢測(cè)報(bào)警器的現(xiàn)場(chǎng)檢定的要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1氣體報(bào)警器系統(tǒng)與工作原理

氣體報(bào)警器系統(tǒng)主要由氣體探測(cè)器、報(bào)警控制系統(tǒng)、連接部分組成。氣體探測(cè)器安裝在現(xiàn)場(chǎng)氣體釋放源或易發(fā)生泄露點(diǎn)附近進(jìn)行氣體采樣;采樣信號(hào)通過防電磁干擾的鎧裝電纜或加金屬套管的電纜傳遞至監(jiān)測(cè)報(bào)警控制系統(tǒng);報(bào)警控制器系統(tǒng)安裝在有人看守的值班室，其顯示需要監(jiān)測(cè)氣體的濃度，當(dāng)氣體濃度達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，氣體報(bào)警器會(huì)發(fā)出聲光警報(bào)或輸出其他信號(hào)達(dá)到預(yù)警作用。

氣體探測(cè)器以取樣探頭作為檢測(cè)元件，其主要是采集空氣中的有毒有害、易燃易爆氣體，當(dāng)被測(cè)氣體接觸到檢測(cè)元件時(shí)即產(chǎn)生電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大處理后由顯示器和控制器進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)空氣中泄漏氣體濃度達(dá)到一定量時(shí)報(bào)警器就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)做出排風(fēng)或開啟截止閥的動(dòng)作反應(yīng)，進(jìn)而防止火災(zāi)或中毒事故發(fā)生。固定式氣體檢測(cè)報(bào)警器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2檢定前的準(zhǔn)備及工作中的注意事項(xiàng)

檢測(cè)人員首次到委托單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，先要與委托單位相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通，了解該單位使用的氣體報(bào)警器的類型、具體安裝情況、制造商以及數(shù)量等情況;弄清所要監(jiān)測(cè)的探頭分布位置;根據(jù)所在場(chǎng)所的氣流方向、風(fēng)向等具體因素，判斷當(dāng)氣體發(fā)生大量泄漏時(shí)，可能的泄漏方向，以防突發(fā)情況。檢定員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢定的基本情況，按照計(jì)量檢定規(guī)程要求，準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)及相應(yīng)的輔助設(shè)備。輔助設(shè)備主要有標(biāo)定罩、高空標(biāo)定桿、專業(yè)對(duì)講機(jī)、安全帽、防靜電鞋、防靜電服、防毒面具等，必要時(shí)還要帶上廠家的說明書、磁棒或紅外遙控器?，F(xiàn)場(chǎng)主要的配套設(shè)備如圖2所示。

固定式有毒有害氣體報(bào)警器也同其他分析檢測(cè)儀器一樣用對(duì)比法進(jìn)行測(cè)定。先用一個(gè)零點(diǎn)氣體（高純氮?dú)饣蚯鍧嵖諝猓┖鸵粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定，得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的擬定曲線儲(chǔ)存于儀器中，然后儀器將待測(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，經(jīng)過控制器的處理器計(jì)算得到準(zhǔn)確的氣體濃度值。在現(xiàn)場(chǎng)安裝的傳感器需隨時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行檢定，在無干擾氣體環(huán)境下校零。定期對(duì)儀器進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)是保證儀器測(cè)量準(zhǔn)確必不可少的工作。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，目前很多氣體報(bào)警器都是可以更換檢測(cè)傳感器的。設(shè)備管理員定期排查過期檢測(cè)儀探頭，對(duì)新裝探頭的報(bào)警器要安排專業(yè)人員進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)后才能使用，確保報(bào)警器安裝之后能夠正常響應(yīng)，真正起到保護(hù)作用。

氣體報(bào)警器檢測(cè)元件大多數(shù)是化學(xué)式敏感元器件，其靈敏度每年自然下降10%～30%，壽命一般3-5年。每年定期檢定前1個(gè)月，企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)按照說明書要求的流量，通入零點(diǎn)氣和60%LEL的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行調(diào)整，再通入40%LEL 的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行驗(yàn)證，示值誤差在±5%LEL以內(nèi)即可。在這個(gè)過程中可以發(fā)現(xiàn)報(bào)警探測(cè)器的故障情況，能進(jìn)行及時(shí)有效地維護(hù)，對(duì)失準(zhǔn)的傳感器探頭要定期更換，以保證其在工作時(shí)處于最優(yōu)狀態(tài)，也能提高檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)檢定的效率。同時(shí)使用報(bào)警器的企事業(yè)單位還應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

1）定期對(duì)報(bào)警器進(jìn)行除塵、保養(yǎng)。2）對(duì)有試驗(yàn)按鈕的氣體報(bào)警控制器，每周應(yīng)按動(dòng)一次試驗(yàn)按鈕，檢查報(bào)警系統(tǒng)是否正常。3）為防止元件老化，應(yīng)定期更換傳感器探頭。4）檢查探測(cè)器有無進(jìn)水情況，定期清洗探測(cè)器透氣罩，防止堵塞。5）對(duì)報(bào)警器建立臺(tái)賬，每天記錄使用情況。

2.1現(xiàn)場(chǎng)檢定過程中遇到的問題

1）氣體報(bào)警器安裝不規(guī)范。2）損壞嚴(yán)重，沒有定期進(jìn)行維護(hù)。許多氣體報(bào)警器已經(jīng)損壞，有的無顯示，有的存在誤報(bào)、顯示不準(zhǔn)確，還有的單位把氣體報(bào)警器的電源拔掉。3）氣體報(bào)警器的使用單位缺乏有效管理，沒有做到專人專管，無檢測(cè)點(diǎn)分布圖，當(dāng)氣體報(bào)警器報(bào)警時(shí)，無法及時(shí)、準(zhǔn)確地確認(rèn)所對(duì)應(yīng)的探頭位置。

2.2檢定工作中需要注意的事項(xiàng)

1）檢測(cè)人員要嚴(yán)格遵守企業(yè)的規(guī)章制度，按照企業(yè)的規(guī)章要求開展檢定工作。

2）按檢定規(guī)程要求選擇帶有流量計(jì)的氣體減壓閥和不影響氣體濃度的管路材料。

3）隨身攜帶漏電檢測(cè)儀，防觸電手套，特別是在操控控制器或現(xiàn)場(chǎng)打開探測(cè)器后蓋時(shí)，先用漏電檢測(cè)儀測(cè)試一下，確認(rèn)無漏電現(xiàn)象再進(jìn)行下一步工作，以防觸電危險(xiǎn)。有些場(chǎng)所的報(bào)警控制器存在聯(lián)動(dòng)功能，為了企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不因檢測(cè)工作而停止，需要事先拔掉聯(lián)動(dòng)連接部分。

4）檢定時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)、秒表、流量計(jì)等配套設(shè)備必須在有效期內(nèi)。

5）有些探測(cè)器安裝環(huán)境通風(fēng)差，切換氣體速度慢，建議帶一個(gè)微型便攜的空氣泵，避免因某一位置可燃?xì)怏w含量偏高而影響檢定的準(zhǔn)確性，同時(shí)提高檢定效率。

6）氣體檢測(cè)報(bào)警器的檢定環(huán)境要符合檢定規(guī)程給出的條件，超出允許范圍將影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7）檢定過程中要安裝好減壓閥和流量計(jì)，控制好標(biāo)準(zhǔn)氣體的檢定流量，優(yōu)先考慮使用說明書的建議，一般控制在500 mL/min。不同廠家的探測(cè)器對(duì)氣體流量的感應(yīng)程度不一樣，檢定氣體流量偏高或偏低都將導(dǎo)致示值的偏差。

8）檢定過程中最好使用原廠配備的標(biāo)定罩，以免由于進(jìn)氣方式不同對(duì)報(bào)警器的檢定結(jié)果造成影響。

9）現(xiàn)場(chǎng)檢定中需要檢測(cè)人員默契配合，特別是在進(jìn)行響應(yīng)時(shí)間項(xiàng)目檢定時(shí)，一定要認(rèn)真專注，否則檢定結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)偏差。而傳輸距離、控制器的響應(yīng)程度及對(duì)講機(jī)的信號(hào)強(qiáng)弱也會(huì)影響響應(yīng)時(shí)間的檢定結(jié)果。

10）對(duì)有毒有害氣體報(bào)警器檢定時(shí)，特別是高劇毒氣體報(bào)警器檢定，一定要做好安全措施。示值誤差、重復(fù)性檢定項(xiàng)目所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且部分企業(yè)報(bào)警器安裝環(huán)境通風(fēng)性差，必須穿好防護(hù)服，帶好防毒面具等保護(hù)措施，在檢定過程中至少有兩人以上在現(xiàn)場(chǎng)。

11）遇到安裝不規(guī)范、布局不合理的報(bào)警器，要給委托單位提出整改建議。

3故障分析與解決方案

1）接通電源后工作指示燈不亮。應(yīng)對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行排查，觀察是否存在熔斷或內(nèi)部電路出現(xiàn)短路、斷路現(xiàn)象。若排查之后儀器能正常通電，顯示燈正常工作，通信燈正常工作再進(jìn)行檢測(cè)。

2）對(duì)應(yīng)地址顯示空閑狀態(tài)。主要是因探測(cè)器與報(bào)警控制器無法連接而導(dǎo)致。重新連接探測(cè)器與控制器的連接線，需要注意的是探測(cè)器線序與控制器線序需一致。

3）對(duì)應(yīng)地址顯示故障。觀察探測(cè)器的傳感元件是否正常連接且正常工作。電路板長(zhǎng)時(shí)間使用而沒有定期維護(hù)，導(dǎo)致接口松動(dòng)或某個(gè)元器件損壞?？捎萌f(wàn)用表檢測(cè)傳感元件是否正常通電，輸出端是否正常。

4）通入標(biāo)準(zhǔn)氣體，控制器的示值出現(xiàn)異常，或直接達(dá)滿量程且無法標(biāo)定，主要是傳感器老化失效，需要更換傳感元件組。

5）示值不穩(wěn)。觀察標(biāo)定罩是否完全蓋住，現(xiàn)場(chǎng)是否有大型機(jī)械磁場(chǎng)干擾或傳感元件已經(jīng)過期。強(qiáng)電磁場(chǎng)對(duì)報(bào)警控制器儀表的正常工作存在干擾影響，在安裝報(bào)警控制器時(shí)，應(yīng)檢查周圍是否有強(qiáng)電磁場(chǎng)或存在能產(chǎn)生磁場(chǎng)的大型機(jī)械設(shè)備。

6）示值不歸零。如果是零點(diǎn)發(fā)生漂移，使用清潔空氣重新標(biāo)定零點(diǎn)即可;如果是傳感器保護(hù)罩中有殘留氣體或積灰，清洗或更換即可。若按上述步驟操作之后仍然不歸零，只能機(jī)械調(diào)零或通過磁棒、遙控器初始化調(diào)零。

7）探測(cè)器損壞。長(zhǎng)時(shí)間處于氣體高濃度檢測(cè)環(huán)境下，傳感元件因承載電流過大而燒毀，或長(zhǎng)期處在潮濕、煙塵環(huán)境中導(dǎo)致其使用壽命驟降直至消失，無法正常工作。還有一部分是因日常檢修人員的非專業(yè)檢修損壞探測(cè)器。

4總結(jié)

現(xiàn)場(chǎng)檢定環(huán)境比實(shí)驗(yàn)室檢定環(huán)境更復(fù)雜且難控制，而且考驗(yàn)檢測(cè)人員自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。檢測(cè)人員不但要對(duì)各類氣體報(bào)警器計(jì)量檢定規(guī)程有所了解，更要熟悉相關(guān)報(bào)警器的操作，確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠，保證檢定工作的效率?，F(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，要根據(jù)檢定規(guī)程的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合評(píng)判被檢設(shè)備是否合格，不能只以某一技術(shù)要求來做判斷，復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要綜合各種因素對(duì)待，既滿足委托單位的需求，又不失原則，更好地為企事業(yè)服務(wù)。

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