淺談氣體探測器在酒廠的應(yīng)用

◎ 王 俊

（上海銳澳酒業(yè)營銷有限公司，上海 201314）

氣體探測器是將可燃?xì)怏w、有毒氣體、氧氣以及二氧化碳等氣體的濃度轉(zhuǎn)換為電信號的電子設(shè)備，在各類存在易燃易爆化學(xué)品、天然氣輸送、有毒有害儲罐等存在可燃?xì)怏w生產(chǎn)、儲存和使用的室內(nèi)外危險場所起著重要的作用。當(dāng)使用場所發(fā)生可燃?xì)怏w或者其他危害氣體泄漏時，探測器將泄漏氣體濃度高度轉(zhuǎn)換成信號傳輸?shù)絻x器，儀器就會顯示出檢測氣體濃度值的爆炸下限（Lower Explosive Limited，LEL），從而保證人們的人身安全。

1 應(yīng)用場所

可燃?xì)怏w探測器由探測器與報警儀構(gòu)成，作用范圍較為廣泛，可安裝于室內(nèi)，也能安裝于室外。根據(jù)酒廠使用的物料及工藝特性，歸納出主要的涉危物質(zhì)，并根據(jù)危險性分別對需要設(shè)置的場所進(jìn)行闡述，如表1所示。

表1 雞尾酒廠各類危險物質(zhì)分析表[2]

1.1 可燃?xì)怏w探測器

可燃?xì)怏w是指常溫常壓下的氣體在與一定的濃度范圍內(nèi)的氧氣接觸形成混合氣體后，遇到火源或者氧化劑可以發(fā)生燃燒或者爆炸的氣體?？紤]到乙醇危險特性，探測器設(shè)置在酒精儲罐區(qū)、室內(nèi)甲類調(diào)配區(qū)以及香精庫存儲區(qū)、氣瓶庫，由于乙醇比重比空氣大，其安裝中心高度位置應(yīng)距地面0.3～0.6 m[3]。

當(dāng)釋放源處于露天位置，即酒廠的室外酒精罐區(qū)，乙醇探測器距任何一處釋放源的距離應(yīng)在10 m之內(nèi)；當(dāng)釋放源處于封閉式廠房內(nèi)部時，即甲類調(diào)配間、香精庫、氣瓶庫等，乙醇探測器距任一處釋放源距離應(yīng)在5 m之內(nèi)，可燃?xì)獾囊患壓投増缶O(shè)定值分別在15%LEL 和 50%LEL[1]。

1.2 氧氣探測器

葡萄酒是儲罐儲存，儲罐有呼吸口，因此葡萄酒存放區(qū)域往往也會存在缺氧的環(huán)境，同時葡萄酒也可作為乙類易燃物質(zhì)，因此在葡萄酒間需同時設(shè)置氧氣探測器和可燃?xì)怏w探測器，確保人員、工作環(huán)境所需氧氣滿足要求。氧氣探測器的探測范圍低報18.5%vol，高報是 23.5%vol。

1.3 氨探測器

氨氣作為有毒、乙類易燃?xì)怏w，在適當(dāng)壓力下液化成液氨，液氨常在酒廠被用作制冷劑，儲存于高壓貯氨器中。在儲存、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)，應(yīng)采取必要的防火措施，以防止泄漏爆炸事故的發(fā)生[4]。氨氣泄漏探測器安裝時，要求在高出釋放源0.5～2.0 m的位置安裝；應(yīng)在廠房內(nèi)最高點易于積聚氣體的位置設(shè)置探測器，且與釋放源的水平距離小于1 m。

1.4 二氧化碳探測器

雞尾酒在灌裝時，原漿由輸送泵經(jīng)管道輸送到灌裝車間，在灌裝機(jī)與一定比例的去離子水在線混合均勻，通入二氧化碳進(jìn)行碳酸化處理，即成雞尾酒。

二氧化碳在高濃度時會使人昏迷、甚至窒息，故應(yīng)在灌裝間人員操作崗位附近距地坪0.3～0.6 m設(shè)置二氧化碳探測器以確保人身安全，設(shè)置二氧化碳一級、二級報警值分別為 1 250 mg·L-1和 2 500 mg·L-1。

1.5 氫氣探測器

在叉車充電過程中會產(chǎn)生少量氫氣，氫氣是一種易燃易爆氣體，若叉車充電區(qū)域周圍存在明火或點火源，遇氫氣可能會發(fā)生火災(zāi)及爆炸，高濃度的氫氣具有更大的破壞力。

氫氣的密度小于空氣，故氫氣探測器的設(shè)置位置和氨氣原理基本一致，即在叉車充電間高出釋放源上方0.5～2.0 m的位置設(shè)置；在最高點易于集聚的位置處設(shè)置氫氣檢測器，距釋放源的水平距離宜小于5 m。

1.6 甲烷探測器

按照環(huán)保的原則，天然氣廣泛使用于鍋爐和食堂，酒廠同樣不可或缺。由于天然氣的易燃易爆特性，在使用地點安裝甲烷探測器時，泄漏點距頂棚垂直距離應(yīng)小于4 m，并安裝在距頂棚小于0.3 m的墻上。若廠房比較高，應(yīng)當(dāng)按照要求設(shè)置集氣罩，以滿足檢測要求。此外，在安裝探測器的時候管道上應(yīng)安裝緊急切斷閥，能夠在泄漏的同時切斷氣源的供給，確保安全系數(shù)。

2 各類探測器的安裝設(shè)置

2.1 位置選定

①廠房建設(shè)時氣體探測器的安裝一般是由設(shè)計院進(jìn)行設(shè)計，相關(guān)人員需要明確監(jiān)測場所內(nèi)各類危害氣體可能的泄漏位置，分析泄漏源位置、泄漏情況以及工作壓力、流向等情況[3]。②需要明確不同場所適用的探測器種類，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x型，評估現(xiàn)場泄漏氣體比重，如氨氣（NH3）的密度小于空氣，泄漏后會向上飄[4]，酒精氣體（C2H6O）比空氣重，泄漏后會往下沉，根據(jù)比重的因素選擇探測器應(yīng)該安裝在頂部還是底部。③考量評估監(jiān)測場所的面積和高度，根據(jù)規(guī)定的最低要求確定探測器的數(shù)量，確保氣體泄漏時探測器監(jiān)測范圍覆蓋到所有區(qū)域。④需要考慮風(fēng)向，一般情況探測器設(shè)置在最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。

2.2 數(shù)量確認(rèn)

氣體探測器的設(shè)計數(shù)量主要是看釋放源和探測器的距離。可燃?xì)怏w探測器，在室內(nèi)封閉或局部通風(fēng)不良半敞開廠房宜為不大于5 m[1]；在室外或敞開布置的設(shè)備不應(yīng)大于10 m。有毒氣體探測器與釋放源的距離，室外在2 m范圍，室內(nèi)是1 m范圍內(nèi)[1]。經(jīng)過計算，在上述有效覆蓋范圍內(nèi)，至少設(shè)置一臺檢測器。

2.3 通風(fēng)條件設(shè)置

作為檢測的條件，探測器檢測口和周邊的環(huán)境是相通的，所以無法避免環(huán)境中的灰塵等進(jìn)入，這些雜質(zhì)在一定程度上會影響探測器的正常使用壽命或檢測精準(zhǔn)度。為了避免這些情況發(fā)生，在探測器安裝完成后，一定要安裝透氣防護(hù)罩，在此基礎(chǔ)上盡量每季度拆下檢查維護(hù)檢測口，避免堵塞或者生銹。

2.4 安裝的基礎(chǔ)原則

①目標(biāo)氣體在空氣中擴(kuò)散速度與氣體本身、空氣密度、風(fēng)向及風(fēng)速等有關(guān)，因此通風(fēng)也是必須考慮的因素?？諝獾牧鲃訉?dǎo)致目標(biāo)氣體在某處積聚量大于另一處，探測器應(yīng)安裝在目標(biāo)氣體易于積聚的地方。②探測器選點應(yīng)考慮選擇管道接口、軟接口、各類閥門以及接縫等易泄漏處1 m的范圍內(nèi)，并盡可能靠近。③盡量避免高溫、高濕、粉塵環(huán)境，盡量避免外部環(huán)境（水汽、油污等損壞環(huán)境）影響。

2.5 安裝調(diào)試

探測器安裝完畢后，可用打火機(jī)以不點火的方式，在距氣體對流窗＞5 cm的位置向周圍釋放一些氣體來檢驗探測器報警或作為系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)調(diào)試時測試用，探測器報警時會有聯(lián)網(wǎng)信號（開關(guān)量）輸出，可作為各種安防報警主機(jī)的防區(qū)輸入。但不要過多地使用燃?xì)膺M(jìn)行試驗，以防降低氣敏元件的靈敏度。

2.6 報警聯(lián)動

在氣體探測器的安裝位置周邊同時設(shè)置聲光報警裝置，安裝在距地面3 m左右高的無遮擋位置，一旦發(fā)生報警信號，現(xiàn)場報警會同時傳輸至24 h人員值守的消防控制室，人員能夠及時發(fā)現(xiàn)處理。

3 使用與維護(hù)

氣體報警器的種類和型號較多，但是基本電路原理是相同的，主要是催化型、紅外光學(xué)兩種，因此其使用和維護(hù)的方法也較相似，下面簡單介紹酒廠各類探測器的使用與維護(hù)。

3.1 使用設(shè)置

各類探測器要起到一定的作用，在報警值設(shè)定的時候勢必要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置?？扇?xì)怏w的一級報警設(shè)定值、二級報警設(shè)定分別應(yīng)小于或等于25%LEL和50%LEL，有毒氣體的一級報警設(shè)定值、二級報警設(shè)定值分別應(yīng)≤100%OEL、≤200%OEL，其中OEL表示職業(yè)接觸限值（Occupational Exposure Limit，OEL）[1]。當(dāng)現(xiàn)有探測器測量范圍不能滿足測量要求時，有毒氣體的一級報警設(shè)定值、二級報警設(shè)定值分別不得超過5%IDLH、10%IDLH，其中IDLH表示立即威脅生命和健康濃度（Immediately Dangerous to Life and Healthy，IDLH）[1]。

3.2 保養(yǎng)與維護(hù)

可燃?xì)怏w探測器使用年限主要是根據(jù)內(nèi)置的核心部件傳感器電子元件決定，這類傳感器根據(jù)說明書一般壽命在3年左右，實際使用壽命與現(xiàn)場環(huán)境、濃度使用頻率、檢測次數(shù)以及環(huán)境濃度有關(guān)[5]。雞尾酒廠的工作環(huán)境比較好，基本上室外乙醇探測器壽命可以達(dá)3～4年，室內(nèi)使用基本在5年左右。

3.3 標(biāo)定檢測

在使用過程中，至少每年外部計量機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定校驗一次，檢查其是否能夠正常使用。內(nèi)部每3個月使用少量泄漏物進(jìn)行噴灑，檢測探測器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有需要時拆下通氣罩進(jìn)行適當(dāng)清洗[5]。此外，還應(yīng)每個月進(jìn)行一次探測器的正常通電等情況的巡檢。所有的探測器都要進(jìn)行接地，按照防雷檢測的要求每年兩次對探測器接地電阻進(jìn)行測試。

3.4 日常檢查

探測器一般具有1個綠色運(yùn)行狀態(tài)指示燈，正常運(yùn)行狀態(tài)時閃亮；有1個黃色故障狀態(tài)指示燈，故障狀態(tài)時常亮；有1個紅色報警狀態(tài)指示燈，低限報警狀態(tài)時閃亮，高限報警狀態(tài)時常亮。日常在巡檢過程中要注意指示燈的運(yùn)行狀態(tài)，以及連接線路是否有脫落生銹情況，注意定期保養(yǎng)。

4 結(jié)語

人身安全是對企業(yè)職員的基本保障，隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，各類氣體探測器在工業(yè)中起著重要的作用。在實際應(yīng)用過程中，如何挑選合適的探測器以及正確安裝設(shè)置和維護(hù)探測器是最基本的要求，規(guī)范運(yùn)用可以讓氣體探測器有效為企業(yè)服務(wù)，避免重大安全事故的發(fā)生。