固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀在有限空間作業(yè)中的應(yīng)用

李鵬，楊洪

(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

近年來，地下有限空間作業(yè)、通風(fēng)不良空間作業(yè)等施工過程中，急性中毒、窒息等安全生產(chǎn)事故頻發(fā)，給人民群眾生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重損失。為切實做好有限空間作業(yè)生產(chǎn)管理，督促生產(chǎn)主體責(zé)任落實，明確有限空間安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作職責(zé)和范圍，填補監(jiān)管空白，有效遏制此類事故發(fā)生，如何快速有效驗證有限空間是否符合作業(yè)要求、如何穩(wěn)定持續(xù)監(jiān)測有限空間有毒有害氣體是否超標(biāo)就顯得尤為重要。

1 有限空間作業(yè)常規(guī)氣體檢測設(shè)備優(yōu)缺點

1.1 常規(guī)氣體檢測設(shè)備工作原理

通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，通過傳感器感受被測量氣體，按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可輸出的信號，由微處理器進行采集、計算、數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生濃度結(jié)果數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行超限比較，當(dāng)被測氣體的濃度超過儀器設(shè)定時，儀器產(chǎn)生報警并在顯示屏顯示報警狀態(tài)[1]。

1.2 常規(guī)檢測設(shè)備

有限空間作業(yè)通常選用便攜式四合一氣體檢測儀、移動式氣體檢測預(yù)警儀、泵吸式四合一氣體檢測儀、可燃氣體探測儀等。

1.3 常規(guī)氣體檢測設(shè)備優(yōu)缺點

(1)優(yōu)點：常規(guī)氣體檢測儀具有體型嬌小、攜帶方便、操作簡單、靈敏度高、重量輕等優(yōu)點。

(2)缺點：①耗電快，需要定期更換電池；②不能24h持續(xù)穩(wěn)定監(jiān)測；③極易造成傳感器堵塞及儀器外部污染，導(dǎo)致靈敏度降低、使用壽命縮短；④只能監(jiān)測瞬時值，不能在顯示屏固定檢測數(shù)值。

2 固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀功能特點及參數(shù)

2.1 功能特點

有限空間作業(yè)固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀應(yīng)用于現(xiàn)場多種氣體濃度24h連續(xù)在線監(jiān)測及溫濕度的測量，現(xiàn)場顯示濃度和輸出標(biāo)準(zhǔn)信號，遠程數(shù)據(jù)傳輸，超限聲光警報響應(yīng)，實時顯示有毒有害氣體濃度，及時預(yù)警[1]。

固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀有以下幾個特點[2]：

(1)能24h持續(xù)穩(wěn)定監(jiān)測線性地下有限空間作業(yè)環(huán)境，實時傳輸、記錄數(shù)據(jù)、自動聲光報警、傳感器靈敏穩(wěn)定。

(2)可以有線或無線遠程實時監(jiān)控，將數(shù)據(jù)上傳到手機或通過局域網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控電腦，通過氣體報警控制器實時監(jiān)控現(xiàn)場的有毒有害氣體濃度。

(3)具有大容量數(shù)據(jù)存儲功能，可以記錄實時濃度值、溫濕度或只記錄報警值及時間。

(4)同時顯示多種氣體濃度，可查看歷史記錄曲線圖，方便現(xiàn)場安全監(jiān)督隨時查看。

2.2 檢測儀參數(shù)

(1)檢測氣體：復(fù)合氣體(一氧化碳(CO)、硫化氫(H2S)、氧氣(O2)、可燃氣體(Ex))。

(2)選配標(biāo)準(zhǔn)：最多可同時檢測任意4～6種氣體和溫濕度。

(3)檢測精度：≤±2%F.S(全量程內(nèi)≤2%)，溫度0.5℃，濕度3%RH。

(4)工作方式：固定式安裝，在線檢測，擴散式測量等。

(5)報警方式：現(xiàn)場聲光報警。

3 工程實例應(yīng)用

3.1 工程概況

2020年龍崗區(qū)龍崗河流域、深圳河流域、觀瀾河流域河流水質(zhì)提升及污水處理提質(zhì)增效工程(二階段)-觀瀾河流域坂田街道河道暗涵工程，主要涉及坂田河暗涵、老坂田河暗涵、崗頭河支流二暗涵整治，暗涵尺寸分別為6.1m×4.5m(單孔)、3.0m×3.7m(雙孔)、2.6m×1.9m(雙孔)，長度分別為3.6km、1.8km、1.9km，暗涵埋深8m～14m。施工內(nèi)容包含：聚合物砂漿修補、墊襯法修復(fù)、化學(xué)灌漿修補、清淤工程等。

圖1 坂田街道地下暗涵整治工程平面示意

3.2 固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀應(yīng)用

本工程地下暗涵整治埋深深、施工干線長，施工工況復(fù)雜，隨著清淤等工作開展，為保證工人良好的作業(yè)環(huán)境，采取先通風(fēng)，再檢測氣體濃度、有害性，配備專用防毒面具，設(shè)定有毒有害氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)，最后進入地下暗涵作業(yè)的原則。項目部為了24h全天候掌握地下暗涵施工環(huán)境動態(tài)，持續(xù)監(jiān)測有限空間各工序各作業(yè)點氣體情況，在各暗涵整治點配備固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀，通過實時監(jiān)測，有效掌握地下暗涵作業(yè)環(huán)境，確保工人作業(yè)安全。

圖2 固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀

圖3 氣體監(jiān)測智能顯示屏

3.2.1 固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀安裝

(1)首先要弄清楚安裝哪種氣體的報警器，根據(jù)地下河道暗涵情況及特點將報警器安裝在合適的位置。

(2)安裝及操作過程必須嚴(yán)格遵照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

(3)不能在通電情況下打開報警器機殼、接線盒或更換傳感器。

(4)正確地安裝報警器，才會使其正常地發(fā)揮作用。報警器在使用過程中，一定要及時檢驗其是否正常工作。

(5)傳感器及報警裝置線路布置，盡可能固定在地下暗涵側(cè)墻，不得拖地，安裝位置要便于觀測、操作及維護。傳感器更換時，應(yīng)先切斷電源，卸下固定塊和傳感器，再將新的傳感器插入對應(yīng)的插座，裝上固定塊和傳感套筒，不得扭動傳感器，確認傳感器已緊貼電路板即可。

(6)在線氣體檢測顯示器要安裝在陰涼易觀測區(qū)，方便現(xiàn)場安全監(jiān)督隨時查看。顯示器避免直接暴露，做好防水措施。

(7)注意各種不同傳感器間的檢測干擾，每種傳感器都對應(yīng)一個特定的檢測氣體，因此，在選擇一種氣體傳感器時，都應(yīng)當(dāng)盡可能了解其他氣體對該傳感器的檢測干擾，以保證它對于特定氣體的準(zhǔn)確檢測[3]。當(dāng)被檢測氣體比空氣輕時，報警儀應(yīng)安裝在高位；當(dāng)被檢測氣體比空氣重時，報警儀應(yīng)安裝在低位，報警儀防塵網(wǎng)需要不定期檢查和清洗，防止堵塞。

(8)注意各類傳感器的壽命，各類氣體傳感器都具有一定的使用年限。因此，要隨時對傳感器進行檢測，盡可能在傳感器的有效期內(nèi)使用，一旦失效，及時更換。傳感器使用期限達到時，應(yīng)從環(huán)保的角度，依照地方廢物管理及環(huán)境法規(guī)要求進行安全處理。

3.2.2 固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀使用

(1)氣體檢測儀為精密儀器儀表，在使用過程中，盡量防止儀器掉落或碰撞，以免影響檢測效果，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)異常。

(2)在使用過程中，儀器出現(xiàn)故障，禁止私自拆卸機器，應(yīng)及時聯(lián)系廠家進行維修，并更換備用設(shè)備，確保地下河道暗涵內(nèi)工人的工作環(huán)境工況得到有效監(jiān)測。

(3)使用過程中還要做好清理維護工作，防塵罩、進氣孔要定期清潔，對暗涵內(nèi)傳感器安排專人定期保潔，確保設(shè)備有效運行。

(4)當(dāng)長時間不使用儀器時，應(yīng)關(guān)機，并將儀器存放在干燥、無塵、適溫的環(huán)境中，而且存放的位置也應(yīng)避免儀器出現(xiàn)墜落的情況。

3.3 運行管理中存在的問題及對策

3.3.1 運行管理過程中存在的問題

(1)在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)報警器密封件損壞、松動等設(shè)施損壞而無人及時維護的現(xiàn)象，報警器的安裝地點主要位于地下河道暗涵內(nèi)，特別是在實施暗涵清淤階段，底泥清疏擾動有毒有害氣體超標(biāo)，如果報警器不能及時維修保養(yǎng)，就會存在極大的安全隱患。

(2)在地下河道暗涵施工過程中，由于工序需求，不考慮檢測器的作用和檢測范圍，隨意改動檢測器的位置，造成檢測器靈敏度降低或裝置出現(xiàn)檢測死角。

(3)在實際施工過程中，檢查不全面或者檢查周期長，沒有實時掌握系統(tǒng)運行情況。

3.3.2 對策

(1)加強安全技術(shù)交底，熟練掌握固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀報警裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理。

(2)定期、專人對報警裝置及線路進行檢查，對損壞的及時維修或者更換。

(3)在改動檢測裝置位置時，由專人負責(zé)，同時充分考慮檢測儀的有效檢測范圍、釋放源的位置等因素。

(4)對現(xiàn)場安全監(jiān)督及地面監(jiān)護人員定期進行相關(guān)知識考核，充分發(fā)揮固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀可實時對地下河道暗涵內(nèi)有毒有害及含氧量的動態(tài)監(jiān)測。

3.4 應(yīng)用效果

深圳龍崗項目暗涵整治工程共計地下河道暗涵8km已全部完工，無任何安全事故發(fā)生。通過此次固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀的應(yīng)用，整個施工過程，對暗涵內(nèi)工人作業(yè)環(huán)境實施在線監(jiān)控，對不利環(huán)境及時采取相應(yīng)措施，圓滿地完成了地下河道暗涵整治。

4 結(jié)語

深圳龍崗項目暗涵整治工程已全部完成并通過驗收。項目部采用固定式在線智能復(fù)合氣體檢測儀監(jiān)測系統(tǒng)對暗涵內(nèi)的空氣進行連續(xù)、實時監(jiān)測，無論是在暗涵內(nèi)，還是在地面的監(jiān)測控制平臺，都能直觀地通過電腦顯示器讀出暗涵內(nèi)氧氣、可燃氣體、有毒有害氣體的含量，通過主機的數(shù)據(jù)儲存功能，能將監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息儲存到計算機，定期打印存檔。項目部也充分利用便攜式氣體檢測儀隨身攜帶檢測，通過兩種氣體檢測設(shè)備的配合與驗證，確保在暗涵內(nèi)清淤時擾動淤泥出現(xiàn)的有毒有害氣體能被迅速監(jiān)測到，人員可迅速撤離，啟動相應(yīng)的應(yīng)急措施，積極開展應(yīng)急工作。