氣體檢測報(bào)警器在化工生產(chǎn)中的作用與安裝技術(shù)

(內(nèi)蒙古烏海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會，內(nèi)蒙古烏海 016000)

氣體檢測報(bào)警器是用來檢測化學(xué)品作業(yè)場所或設(shè)備內(nèi)部空氣中的可燃或有毒氣體和蒸氣含量并超限報(bào)警。危險(xiǎn)化學(xué)品場所有害氣體檢測氣體檢測報(bào)警器顧名思義就是氣體泄漏檢測報(bào)警儀器。當(dāng)工業(yè)環(huán)境中可燃或有毒氣體泄漏時，氣體報(bào)警器檢測到氣體濃度達(dá)到報(bào)警器設(shè)置的臨界點(diǎn)時，報(bào)警器就會發(fā)出報(bào)警信號，以提醒作業(yè)人員采取安全措施，并驅(qū)動排風(fēng)、切斷、噴淋系統(tǒng)，防止發(fā)生爆炸、火災(zāi)、中毒事故，從而保障安全生產(chǎn)。

在化工生產(chǎn)過程中要使用或生產(chǎn)多種危險(xiǎn)化學(xué)品，其中具有毒性和燃爆特性物質(zhì)比較多，危險(xiǎn)性也較大。在工藝設(shè)計(jì)中，不僅通過采用密閉操作、保持安全距離、設(shè)置機(jī)械通風(fēng)、保證泄壓面積等手段可以保證生產(chǎn)的安全，通過采取必要的監(jiān)控措施也會大大降低危險(xiǎn)性。

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國力的增強(qiáng)，可燃和有毒氣體檢測報(bào)警裝置在生產(chǎn)中的使用越來越廣泛，種類也越來越多。另外規(guī)范要求也進(jìn)一步嚴(yán)格，2008版的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》比2006版的要求安裝可燃?xì)怏w檢測裝置的場所大大增加，甚至有些情況下丙類的場所也需要安裝。

但是我們在安全評價和安全設(shè)施設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)，許多企業(yè)都沒有按照新規(guī)范要求安裝。部分企業(yè)對可燃?xì)怏w和有毒氣體報(bào)警裝置不了解，已安裝的報(bào)警裝置有部分不符合規(guī)范要求，所以我們對報(bào)警器設(shè)置場所、設(shè)置要求等方面的內(nèi)容進(jìn)行探討分析，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供借鑒。

1 氣體檢測報(bào)警器的分類

1.1 按使用方法分類

1.1.1 便攜式有害氣體檢測報(bào)警器

儀器將傳感器、測量電路、顯示器、報(bào)警器、充電電池、抽氣泵等組裝在一個殼體內(nèi)，成為一體式儀器，小巧輕便，便于攜帶，泵吸式采樣，可隨時隨地進(jìn)行檢測。袖珍式儀器是便攜式儀器的一種，一般無抽氣泵擴(kuò)散式采樣，干電池供電，體積極小。

1.1.2 固定式有害氣體檢測報(bào)警器

這類儀器固定在現(xiàn)場，連續(xù)自動檢測相應(yīng)有害氣體(蒸氣)，有害氣體超限自動報(bào)警，有的還可自動控制排風(fēng)機(jī)等。固定式儀器分為一體式和分體式兩種。

一體式固定有害氣體檢測報(bào)警器:與便攜式儀器一樣，不同的是安裝在現(xiàn)場，220 V交流供電，連續(xù)自動檢測報(bào)警，多為擴(kuò)散式采樣。

分體式固定有害氣體檢測報(bào)警器:傳感器和信號變送電路組裝在一個防爆殼體內(nèi)，俗稱探頭，安裝在現(xiàn)場(危險(xiǎn)場所);第二部分包括數(shù)據(jù)處理、二次顯示、報(bào)警控制和電源，組裝成控制器，俗稱二次儀表，安裝在控制室(安全場所)。探頭擴(kuò)散式采樣檢測，二次儀表顯示報(bào)警。

1.2 按被測對象及傳感器原理分類

可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器(簡稱測爆器，一種儀器檢測多種可燃?xì)怏w)催化燃燒式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀，檢測各種可燃?xì)怏w或蒸氣。電化學(xué)式有毒氣體檢測報(bào)警儀，檢測 CO、H2S、NO、NO2、Cl2、HCN、NH3、PH3及多種有毒有機(jī)化合物。紅外式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀，檢測各種可燃?xì)怏w(根據(jù)濾光技術(shù)而定)。半導(dǎo)體式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器，檢測多種可燃?xì)怏w。熱導(dǎo)式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器，檢測其熱導(dǎo)與空氣差別較大的氫氣等。有毒氣體檢測報(bào)警器(簡稱測毒器，一種儀器檢測一種有毒氣體)光電離式有毒氣體檢測報(bào)警器，檢測離子化電位小于11.7 eV的有機(jī)和無機(jī)化合物。紅外式有毒氣體檢測報(bào)警器，檢測CO、CO2等。半導(dǎo)體式有毒氣體檢測報(bào)警器，檢測CO等。

2 檢測報(bào)警儀的設(shè)置場所

在工業(yè)生產(chǎn)中，可燃和有毒氣體探測報(bào)警裝置的設(shè)置場所要依據(jù)現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016－2006)、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160－92，99年修訂版)確定。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016－2006)中規(guī)定，建筑物內(nèi)可能散發(fā)可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的場所應(yīng)設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警裝置(11.4.2條)。

《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160－92，99年修訂版)中規(guī)定，在使用或產(chǎn)生甲類氣體或甲、乙A類液體的裝置內(nèi)宜按區(qū)域控制和重點(diǎn)控制相結(jié)合的原則，設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器探頭(4.6.11條);在可能泄漏甲類氣體和液體的場所內(nèi)，應(yīng)設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警儀(5.1.4 條)。

還有一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH3063－1999)，是檢測儀設(shè)置的主要依據(jù)，其中規(guī)定，生產(chǎn)或使用可燃?xì)怏w的工藝裝置和儲運(yùn)設(shè)施(包括甲類氣體和液化烴、甲B類液體的儲罐區(qū)、裝卸設(shè)施、灌裝站等，下同)的2區(qū)內(nèi)及附加2區(qū)內(nèi)，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀。生產(chǎn)或使用有毒氣體的工藝裝置和儲運(yùn)設(shè)施的區(qū)域內(nèi)，應(yīng)設(shè)置有毒氣體檢測報(bào)警儀(3.0.1條)。

由上述規(guī)定可知，在石化、化工、醫(yī)藥生產(chǎn)中，甲乙類生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施如果有可燃?xì)怏w或者蒸氣的散發(fā)，能夠形成爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境，在其2區(qū)及附加2區(qū)內(nèi)，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀。爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058－92)確定。如果生產(chǎn)和使用有毒氣體，應(yīng)設(shè)置有毒氣體探測報(bào)警儀。

3 檢測報(bào)警器的應(yīng)用

報(bào)警器主要有以下幾方面的應(yīng)用:①泄漏檢測。設(shè)備管道現(xiàn)場可燃或有毒氣體和蒸氣泄漏檢測報(bào)警，設(shè)備管道運(yùn)行檢漏。②檢修檢測。設(shè)備檢修置換后檢測殘留可燃或有毒氣體和蒸氣，特別是動火前檢測更為重要。③應(yīng)急檢測。生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)異常情況或者處理事故時，為了安全和衛(wèi)生要對可燃或有毒氣體和蒸氣進(jìn)行檢測。④進(jìn)入檢測。工作人員進(jìn)入可燃和有毒物質(zhì)隔離操作間，進(jìn)入危險(xiǎn)場所的下水溝、電纜溝或設(shè)備內(nèi)操作時，要檢測可燃和有毒氣體或液體蒸氣。⑤巡回檢測。安全衛(wèi)生檢查時，要檢測可燃和有毒氣體或液體蒸氣。

4 檢測報(bào)警器的選用原則

報(bào)警器系統(tǒng)最基本的構(gòu)成應(yīng)包括檢測器和報(bào)警器組成的可燃?xì)怏w或有毒氣體報(bào)警儀，或由檢測器和指示報(bào)警器組成的可燃?xì)怏w或有毒氣體檢測報(bào)警儀，也可以是專用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與檢測器組成的監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)。目前國內(nèi)的氣體檢測儀種類繁多，花式多樣，效果不一。因此在儀器的選型中要把握好以下幾個原則。

4.1 明確檢測目的

選擇儀器類別簡而言之，氣體的檢測有兩個目的，第一是測爆，第二是測毒。所謂測爆是檢測危險(xiǎn)場所可燃?xì)夂?，超?biāo)報(bào)警，以避免爆炸事故的發(fā)生;測毒是檢測危險(xiǎn)場所有毒氣體含量，超標(biāo)報(bào)警，以避免工作人員中毒。測爆的范圍是0～100%LEL，測毒的范圍是0至幾十(或幾百)ppm，兩者相差很大。危險(xiǎn)場所可燃及有毒氣體有三種情況，第一，無毒(或低毒)可燃;第二，不燃有毒，第三，可燃有毒。前兩種情況容易確定，第一測爆，第二測毒，第三種情況如果有人員暴露要測毒，如無人員暴露可測爆。測爆選擇可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀，測毒選擇有毒氣體檢測報(bào)警儀。

4.2 明確檢測用途

選擇儀器種類生產(chǎn)或儲存崗位長期運(yùn)行的泄漏檢測選用固定式;其他如檢修檢測、應(yīng)急檢測、進(jìn)入檢測和巡回檢測等選用便攜式氣體檢測儀?！蹲鳂I(yè)環(huán)境氣體檢測報(bào)警儀通用技術(shù)要求》(GB12358－90)對氣體檢測報(bào)警儀的技術(shù)要求作出了規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)條款對檢測儀的分類主要有以下幾種:

①按檢測對象分為可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀、有毒氣體檢測報(bào)警儀;②按檢測原理分，可燃?xì)怏w檢測有:催化燃燒型、半導(dǎo)體型、熱導(dǎo)型和紅外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化學(xué)型、半導(dǎo)體型等。可燃?xì)怏w宜選用催化燃燒型的，有毒氣體檢測宜選用電化學(xué)型;③按使用方式分類分為便攜式和固定式;作業(yè)場所一般設(shè)置固定式的，不常有人員進(jìn)入的區(qū)域可以用便攜式的;④按功能分類:分為氣體檢測儀、氣體報(bào)警儀、氣體檢測報(bào)警儀。安全工程中，我們一般采用的是氣體檢測報(bào)警儀;⑤按采樣方式分類:分為擴(kuò)散式、泵吸式。

在選擇報(bào)警器的類型時，還應(yīng)該按照所檢測物質(zhì)的性質(zhì)選擇合適的防爆電氣設(shè)備的級別和組別。級別和組別不符合要求，不僅達(dá)不到設(shè)置報(bào)警器的要求，而且會在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)引入新的危險(xiǎn)源。

5 檢測報(bào)警器的安裝

報(bào)警器應(yīng)在工藝裝置、儲運(yùn)設(shè)施、可燃?xì)怏w和有毒氣體擴(kuò)散與聚集場所設(shè)置?？扇?xì)怏w釋放源處于露天或半露天布置的設(shè)備區(qū)內(nèi)，當(dāng)檢測點(diǎn)位于釋放源的最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)時，可燃?xì)怏w檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于15 m，有毒氣體檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于2 m;當(dāng)檢測點(diǎn)位于釋放源的最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)時，可燃?xì)怏w檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于5 m，有毒氣體檢測點(diǎn)與釋放源的距離小于1 m。可燃?xì)怏w釋放源處于封閉或半封閉廠房內(nèi)，每隔15 m可設(shè)一臺檢測器，且檢測器距任一釋放源不宜大于7.5 m。有毒氣體檢測器距釋放源不宜大于1 m。甲類液體罐區(qū)防火堤、裝卸棧臺處、灌裝站、也要按照要求設(shè)置檢測報(bào)警儀。

檢測比空氣重的可燃?xì)怏w或有毒氣體的檢測器，其安裝高度應(yīng)距地坪(或樓地板)0.3～0.6 m。檢測比空氣輕的可燃?xì)怏w或有毒氣體的檢測器，其安裝高度宜高出釋放源0.5～2 m。

6 總結(jié)

危險(xiǎn)化學(xué)品要加強(qiáng)安全管理，完善安全措施、控制事故隱患。但是，不可能達(dá)到絕對安全，仍然會出現(xiàn)萬有一失的情況。因此，事故隱患的檢測報(bào)警，在危險(xiǎn)化學(xué)品場所可燃和有毒氣體或液體(蒸氣)檢測報(bào)警，是非常必要的。對避免和控制事故具有重要意義。在實(shí)際操作中，應(yīng)參照 SH3063－1999、GB12358－90、GB50058－92等的規(guī)范的要求，在進(jìn)行了作業(yè)場所危險(xiǎn)物質(zhì)的辨識分析、爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分等工作之后進(jìn)行檢測報(bào)警器的安裝。