中文  |  English

服務(wù)熱線

400-108-9171
網(wǎng)站導(dǎo)航
主營(yíng)產(chǎn)品:
新聞中心
當(dāng)前位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 新聞中心 > 查看詳情

工業(yè)氣體應(yīng)用中有毒有害氣體的檢測(cè)方法

發(fā)布日期:2014-04-25 12:00:00   瀏覽:1290次

工業(yè)氣體應(yīng)用廣泛,特別是在電子工業(yè)里,工業(yè)應(yīng)用中有毒有害氣體檢測(cè)目前普遍使用氣體檢測(cè)儀,氣體檢測(cè)儀的應(yīng)用關(guān)鍵部件是氣體傳感器。

 

氣體傳感器從原理上可以分為三大類(lèi):

 

A) 利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型、體積控制型、表面電位型)、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等。

 

B) 利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式、光干涉式、紅外吸收式等。

 

C) 利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。

 

根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類(lèi)。

 

由于它們性質(zhì)和危害不同其檢測(cè)手段也有所不同。可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)合遇到最多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無(wú)機(jī)氣體:如一氧化碳等。可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形),缺一不可,也就是說(shuō),缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱(chēng)為爆炸濃度極限,簡(jiǎn)稱(chēng)爆炸極限,一般用%表示。實(shí)際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。

 

當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(最低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足)和其濃度高于UEL(最高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同(參見(jiàn)第八期的介紹),這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見(jiàn),一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào),這里,10%LEL稱(chēng)。作警告警報(bào),而20%LEL稱(chēng)作危險(xiǎn)警報(bào)。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測(cè)儀又稱(chēng)作LEL檢測(cè)儀的原因。

 

需要說(shuō)明的是,LEL檢測(cè)儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%,而是達(dá)到了LEL的100%,即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的最低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測(cè)量這些氣體的檢測(cè)儀是我們常見(jiàn)的催化燃燒式檢測(cè)儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋(一般稱(chēng)作惠斯通電橋)檢測(cè)單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì),不論何種易燃?xì)怏w,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會(huì)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(guò)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。直接測(cè)量可燃?xì)怏w的體積濃度的熱導(dǎo)式VOL檢測(cè)器也可以在市場(chǎng)上得到,同時(shí),也已經(jīng)有了LEL/VOL合二為一的檢測(cè)器。VOL可燃檢測(cè)器特別適合于在缺氧(氧氣不足)的環(huán)境中測(cè)量可燃?xì)怏w的體積(VOL)濃度。

 

有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中,如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(VOC),也可能存在于生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中,如氨、一氧化碳、硫化氫等等。它們是對(duì)工作人員造成危害最大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害,如身體不適、發(fā)病、死亡等等,而且包括對(duì)于人體長(zhǎng)期的危害,如致殘、癌變等等。對(duì)于這些有毒有害氣體的檢測(cè)是我們發(fā)展中國(guó)家應(yīng)當(dāng)開(kāi)始引起充分重視的問(wèn)題。

 

表常見(jiàn)有毒有害氣體的TWA(8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值)、STEL(15分鐘短期暴露水平)、IDLH(立即致死量)(ppm)和MAC(車(chē)間最大允許濃度)mg/m3。

 

有毒氣體 TWA STEL IDLH MAC

 

氨氣 (NH3) 25 35 500 30

 

一氧化碳(CO) 25 — 1500 30

 

氯氣 (Cl2) 0.5 1 30 1

 

氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3

 

硫化氫(H2S) 10 15 300 10

 

一氧化氮 (NO) 25 — 100 –

 

二氧化硫(SO2) 2 5 100 15

 

VOC* 50 100 — –

 

隨氣體種類(lèi)不同,其TWA、STEL、IDLH、MAC等值會(huì)有一定的不同 目前,對(duì)于特定的有毒氣體的檢測(cè),我們使用最多的是專(zhuān)用氣體傳感器。它可以包括上。所列的所有氣體傳感器,也包括前兩章所介紹的光離子化檢測(cè)儀。其中,檢測(cè)無(wú)機(jī)氣體最為普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、綜合指標(biāo)最好的方法是定電位電解式方法,也就是我們常說(shuō)的電化學(xué)傳感器。

 

電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是:將兩個(gè)反應(yīng)電極–工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中(如上圖如示),然后在反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓,使透過(guò)涂有重金屬催化劑薄膜的待測(cè)氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng),再通過(guò)儀器中的電路系統(tǒng)測(cè)量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流,然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。

 

目前,可以檢測(cè)到特定氣體的電化學(xué)傳感器包括:一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、氯氣、氰氫酸、環(huán)氧乙烷、氯化氫等等。檢測(cè)VOC檢測(cè)器可以使用前章介紹的光離子化檢測(cè)器。氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中,尤其是密閉環(huán)境中需要十分注意因素。一般我們將氧氣含量超過(guò)23.5%稱(chēng)為氧氣過(guò)量(富氧),此時(shí)很容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn);而氧氣含量低于19.5%為氧氣不足(缺氧),此時(shí)很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險(xiǎn)。正常的氧氣含量應(yīng)當(dāng)在20.9%左右。氧氣檢測(cè)儀也是電化學(xué)傳感器的一種。

 

目前在選擇有毒有害氣體檢測(cè)儀時(shí)的問(wèn)題:在我國(guó),由于歷史和認(rèn)識(shí)上的原因,我們?cè)谶x用各類(lèi)檢測(cè)儀時(shí)存在的問(wèn)題還比較多,具體體現(xiàn)在:

 

1) 對(duì)可燃?xì)怏w的檢測(cè)重于對(duì)有毒氣體的檢測(cè)。

 

2) 對(duì)可能引起急性中毒氣體的檢測(cè)重于對(duì)可能引起慢性中毒的氣體的檢測(cè)。

 

由于眾多可燃?xì)怏w泄漏所引起的爆炸事故的血的教訓(xùn),使人們對(duì)于可燃?xì)怏w檢測(cè)十分重視,可以講,任何一個(gè)石化、化工廠,絕大多數(shù)的危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀都是LEL檢測(cè)儀。但僅配備LEL檢測(cè)儀對(duì)于真正保護(hù)工人的安全和健康還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 不可否認(rèn)的是,大多數(shù)的揮發(fā)性危險(xiǎn)氣體都是可燃?xì)怏w,但是,催化燃燒式的可燃?xì)怏w檢測(cè)儀(LEL)并不是對(duì)所有的可燃?xì)怏w檢測(cè)都是最佳選擇。它是專(zhuān)門(mén)為檢測(cè)甲烷設(shè)計(jì)的,而對(duì)其它物質(zhì)的檢測(cè)性能比較差。所以,它們可以檢測(cè)出的除甲烷以外的可燃?xì)怏w的下限濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它們的允許濃度。

 

比如:對(duì)于苯、氨氣等危險(xiǎn)有毒氣體,單純使用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀就是一個(gè)十分危險(xiǎn)的做法。比如,苯的爆炸下限是1.2%,它在LEL檢測(cè)儀上的校正系數(shù)是2.51,也就是說(shuō),苯在一個(gè)用甲烷標(biāo)定的LEL檢測(cè)儀上的顯示的濃度只是其實(shí)際濃度的40%??!這樣,用LEL可以檢測(cè)到的苯的最低警報(bào)濃度是10%LEL=10%*1.2%*2.51=3.0*10-3,這個(gè)濃度同苯的允許濃度5*10-6相比要高近600倍!!。同樣,氨在LEL檢測(cè)儀上得到的警報(bào)濃度1.5*10-2也要比其允許濃度2.5*10-5高大約600倍。因此根據(jù)所檢測(cè)氣體的不同,選擇特定有毒氣體檢測(cè)儀要比單純選擇LEL檢測(cè)儀更加安全可靠得多。

 

另外,目前我們對(duì)于可以引起急性中毒的氣體,比如硫化氫、氰氫酸等的檢測(cè)較為重視,但對(duì)于可以引起慢性中毒的氣體,比如芳香烴、醇類(lèi)等的檢測(cè)重視不夠,其實(shí)后者對(duì)于工人健康和安全的危害絲毫不遜于可以引起急性中毒的氣體!它們可能引起癌變和其它的隱形病癥,影響工人的壽命和健康。這種現(xiàn)象的出現(xiàn),除了認(rèn)識(shí)上的原因以外,以前市場(chǎng)上缺乏合適的、可以檢測(cè)較低濃度的有機(jī)氣體檢測(cè)儀也是一個(gè)重要的原因。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和人們健康認(rèn)識(shí)的提高,人們已經(jīng)不滿(mǎn)足于僅僅”高高興興上班來(lái),平平安安回家去”,而是追求著更高的生活質(zhì)量和生活條件。人們不僅關(guān)心著今日的工作,更關(guān)心著明天—-退休以后的生活。

 

因此在工業(yè)衛(wèi)生和工業(yè)安全工作中要不斷地引入新觀念、新思路才能不僅要避免眼前的危險(xiǎn)發(fā)生,而更要注意避免日后悲劇的發(fā)生,所有這些,都需要通過(guò)法規(guī)制定和人們素質(zhì)的提高得到不斷地改善和提高。

地址:中國(guó)上海市嘉定區(qū)銀龍路258弄19號(hào)902室(金地威新智造園)   電話(huà):021-39986090   郵件:Sales@maotoogas.com

Copyright @2021 wyleds.cn All rights reserved 版權(quán)所有 © 2021 MAOTOOGAS EQUIPMENTS (SHANGHAI) CO.,LTD.

滬ICP備15027366號(hào)-1 ?;吩S可證編號(hào):【2022】202190(Y)

關(guān)注我們

在線客服
電話(huà):021-39986090
傳真:021-39980550

微信掃一掃
X

截屏,微信識(shí)別二維碼

微信號(hào):maotoogas

(復(fù)制微信號(hào),添加好友)

  打開(kāi)微信

微信號(hào)已復(fù)制,請(qǐng)打開(kāi)微信添加咨詢(xún)?cè)斍椋?/div>