王芳

（晉城煤業(yè)集團(tuán) 寺河煤礦，山西 晉城 048205）

甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

王芳

（晉城煤業(yè)集團(tuán) 寺河煤礦，山西 晉城 048205）

介紹了甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要在地面瓦斯利用場(chǎng)所內(nèi)部運(yùn)行，由多芯電纜連接。甲烷傳感器控制軸流風(fēng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)啟閉軸流風(fēng)機(jī)的目的。及時(shí)排除地面瓦斯利用場(chǎng)所環(huán)境瓦斯，實(shí)現(xiàn)地面瓦斯利用場(chǎng)所的本質(zhì)安全。

甲烷傳感器；軸流風(fēng)機(jī)；聯(lián)動(dòng)

0 引言

目前，在地面瓦斯利用過(guò)程中，真空泵房、加壓泵房、鍋爐房、熱風(fēng)爐等場(chǎng)所都裝有甲烷傳感器。

甲烷傳感器在甲烷濃度值達(dá)到報(bào)警限值時(shí)，利用聲光報(bào)警的方法可以提示現(xiàn)場(chǎng)人員采取措施。現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)自己的判斷（夏季室內(nèi)溫度過(guò)高或甲烷濃度值達(dá)到報(bào)警限值）手動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，以降低工作場(chǎng)所內(nèi)積聚的甲烷濃度。但是不能自動(dòng)開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)以排除室內(nèi)氣體。

現(xiàn)場(chǎng)人員間斷性的巡檢，對(duì)于突發(fā)事件的處置存在弊端。軸流風(fēng)機(jī)的控制存在一定的不確定性，不利于及時(shí)通風(fēng)。現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，防止廠區(qū)內(nèi)環(huán)境瓦斯超限，避免現(xiàn)場(chǎng)人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成事故。從而保證及時(shí)將室內(nèi)瓦斯排至室外，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)良好。

地面瓦斯利用場(chǎng)所甲烷傳感器與現(xiàn)場(chǎng)軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，目前，在寺河礦諸多地面瓦斯利用場(chǎng)所進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。經(jīng)過(guò)1a的運(yùn)行，連續(xù)不間斷地監(jiān)測(cè)，室內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%，軸流風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟；低于0.09%，軸流風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止。地面瓦斯利用場(chǎng)所定期進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)試驗(yàn)。手動(dòng)、自動(dòng)試驗(yàn)與調(diào)校甲烷傳感器同步進(jìn)行，從而保證通風(fēng)良好。

1 實(shí)施方案

甲烷傳感器采用載體催化及熱導(dǎo)原理測(cè)量瓦斯?jié)舛?。由載體催化及熱導(dǎo)元件與金屬膜電阻、調(diào)節(jié)電位器等組成傳感探頭。工作時(shí)，被測(cè)環(huán)境中的甲烷氣體以擴(kuò)散方式進(jìn)入傳感器探頭氣室與敏感元件發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與甲烷濃度相應(yīng)的電信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大后，進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后送往分站，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及就地?cái)?shù)字顯示和聲光報(bào)警。

當(dāng)甲烷傳感器濃度達(dá)到限值時(shí)，其輸出的信號(hào)將監(jiān)控分站電源箱常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器吸合，啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)，濃度降低后軸流風(fēng)機(jī)停止，較好地實(shí)現(xiàn)甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)。24 h不間斷地對(duì)室內(nèi)瓦斯管路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成瓦斯管路巡檢無(wú)空擋；能及時(shí)降低室內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛?，同時(shí)操作人員仍可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況手動(dòng)啟閉軸流風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)地面瓦斯利用場(chǎng)所的本質(zhì)安全。

方案一：當(dāng)室內(nèi)甲烷傳感器濃度超過(guò)0.5%時(shí)，監(jiān)測(cè)監(jiān)控分站常開(kāi)接點(diǎn)動(dòng)作，接觸器吸合，其輸出的信號(hào)直接啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)，濃度降低至0.09%時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，較好地實(shí)現(xiàn)了探頭與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)。

方案二：地面瓦斯利用場(chǎng)所每月對(duì)甲烷傳感器進(jìn)行調(diào)校，同期進(jìn)行手動(dòng)試驗(yàn)。為保證有效降低工作場(chǎng)所內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛?，?shí)現(xiàn)地面瓦斯利用場(chǎng)所的本質(zhì)安全，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

瓦斯利用場(chǎng)所甲烷傳感器與監(jiān)控分站電源箱常開(kāi)觸點(diǎn)連接。連接頭由接觸器控制，連續(xù)不間斷地監(jiān)測(cè)，室內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%，觸點(diǎn)動(dòng)作，接觸器吸合，軸流風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟；低于0.1%，軸流風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止。另外，甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)總開(kāi)關(guān)控制瓦斯利用場(chǎng)所軸流風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)，每隔10 d試驗(yàn)一次，直接控制軸流風(fēng)機(jī)啟停。地面瓦斯利用場(chǎng)所定期進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)試驗(yàn)。手動(dòng)、自動(dòng)試驗(yàn)與調(diào)校甲烷傳感器同步進(jìn)行，從而保證通風(fēng)良好。

圖1

2 效果分析

1）制作人員結(jié)論：當(dāng)甲烷傳感器濃度達(dá)到限值時(shí)，其輸出的信號(hào)直接啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)，濃度降低后軸流風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，較好地實(shí)現(xiàn)了探頭與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)；操作人員仍可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況手動(dòng)啟閉軸流風(fēng)機(jī)；能及時(shí)降低工作場(chǎng)所內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛?，?shí)現(xiàn)地面瓦斯利用場(chǎng)所本質(zhì)安全，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣應(yīng)用前景廣泛。

2）推廣應(yīng)用場(chǎng)所結(jié)論：操作簡(jiǎn)單，成本低，使用回收再利用的材料制作；減少了工作量，不用人員現(xiàn)場(chǎng)啟停開(kāi)關(guān)，濃度達(dá)到限值可自動(dòng)開(kāi)啟；反應(yīng)速度快，減少了人員現(xiàn)場(chǎng)操作的時(shí)間；自動(dòng)、手動(dòng)相結(jié)合，有效消除了瓦斯利用場(chǎng)所瓦斯積聚的安全隱患。

3 結(jié)語(yǔ)

甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，成本低，使用回收再利用的材料制作；減少了工作量，不用人員現(xiàn)場(chǎng)啟停開(kāi)關(guān)，濃度達(dá)到限值可自動(dòng)開(kāi)啟；反應(yīng)速度快，減少了人員現(xiàn)場(chǎng)操作的時(shí)間；24 h不間斷地對(duì)室內(nèi)瓦斯管路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成瓦斯管路巡檢無(wú)空擋；自動(dòng)、手動(dòng)相結(jié)合，有效消除了瓦斯利用場(chǎng)所瓦斯積聚的安全隱患。甲烷傳感器與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，在瓦斯抽放站、鍋爐房、燃?xì)庵醒肟照{(diào)等場(chǎng)所得到了廣泛應(yīng)用，目前軸流風(fēng)機(jī)成功自動(dòng)開(kāi)啟率已達(dá)100%。

［1］劉西青.論國(guó)內(nèi)煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

［2］劉莉娜，劉任慶.瓦斯檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)狀與對(duì)比研究［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011（15）：159-160，163.

（編輯 明 濤）

TD724

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1002-2333（2015）08-0253-02

王芳（1984—），女，助理工程師。

2015-02-11