張成彪

摘要：有毒有害氣體報(bào)警器是石化企業(yè)用于現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)的計(jì)量器具，是安全生產(chǎn)的重要保證，是保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全的有力工具，必須掌握其工作原理以及定期校準(zhǔn)和檢測(cè)維護(hù)，才能確保氣體檢測(cè)報(bào)警器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，做到防患于未然。本文介紹了有毒有害氣體報(bào)警器的分類及其工作原理以及報(bào)警器在日常檢定維護(hù)和使用中的注意事項(xiàng)，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞：有毒有害氣體;工作原理;使用維護(hù)

1有毒有害氣體報(bào)警器的分類

有毒有害氣體報(bào)警器是對(duì)作業(yè)環(huán)境中所測(cè)氣體爆炸下限以內(nèi)濃度進(jìn)行報(bào)警和測(cè)定的儀器。按使用方式可分為便攜式、可移動(dòng)式、固定式等。按工作原理可分為定電位電解型、氣敏電極型、半導(dǎo)體型、化學(xué)發(fā)光型。按檢測(cè)介質(zhì)可分為硫化氫報(bào)警器、氰化氫報(bào)警器、氯氣報(bào)警器、一氧化碳報(bào)警器、丙烯腈報(bào)警器、環(huán)氧乙烷報(bào)警器、氯乙烯報(bào)警器等。

2常見(jiàn)有毒有害氣體報(bào)警器工作原理

2.1定電位電解型有毒性氣體報(bào)警器的工作原理

定電位電解型有毒性氣體報(bào)警器采用電解分析法工作，被測(cè)氣體通過(guò)滲透膜擴(kuò)散到測(cè)量電極表面，在測(cè)量電極上發(fā)生氧化（或還原）反應(yīng)，同時(shí)在對(duì)電極上發(fā)生還原（或氧化）反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流與被測(cè)氣體的濃度成正比。

2.2氣敏電極型有毒性氣體報(bào)警器的工作原理

氣敏電極型有毒性氣體檢測(cè)器采用電位分析法工作。電位分析法是以測(cè)定電池兩電極間電位差或電位差的變化為基礎(chǔ)的分析方法;氣敏電極由憎水性氣透膜、內(nèi)電解液、指示電極和參比電極組成，可測(cè)量氣體組分的濃度。被測(cè)氣體通過(guò)氣透膜與內(nèi)電解液作用，引起電解液中離子活度的變化，由對(duì)該離子敏感的指示電極測(cè)出，轉(zhuǎn)而得出被測(cè)氣體的濃度。測(cè)量電池由被測(cè)溶液、指示電極、參比電極組成。指示電極使用的多數(shù)是離子選擇電極。被測(cè)溶液中的某種離子在該種離子選擇電極表面發(fā)生反應(yīng)，在電極上產(chǎn)生電位（電勢(shì)），這種電位的數(shù)值隨離子濃度的變化而變化。為了測(cè)定離子選擇電極的電位，將一根有固定電位的參比電極插于同一溶液中，參比電極中的電解質(zhì)（鹽溶液）通過(guò)微孔膜與被測(cè)溶液接觸，外接測(cè)量電路后，形成閉合回路，由電池的電動(dòng)勢(shì)，可計(jì)算出離子選擇電極的電位。

2.3半導(dǎo)體型有毒性氣體報(bào)警器的工作原理

半導(dǎo)體氣敏元件在吸附氣體組分后可改變其載流子數(shù)目和阻抗，由此可檢測(cè)氣體組分含量。當(dāng)有毒氣體通過(guò)氣敏元件的表面時(shí)，被金屬氧化物所吸附，其電阻值隨被測(cè)氣體濃度的變化而變化，從而使電橋失去平衡，輸出和被測(cè)氣體濃度成比例的不平衡電壓。此電壓經(jīng)過(guò)放大后，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路輸出報(bào)警、指示信號(hào)，也可以通過(guò)儀表加以顯示。

2.4化學(xué)發(fā)光型有毒性氣體報(bào)警器的工作原理

化學(xué)發(fā)光是指化合物吸收化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時(shí)，以光量子的形式釋放能量。測(cè)量發(fā)光強(qiáng)度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的方法稱為化學(xué)發(fā)光法。

2.5常見(jiàn)有毒有害氣體報(bào)警器的類型

根據(jù)被測(cè)氣體具體特性和檢測(cè)器適用范圍，硫化氫報(bào)警器、一氧化碳報(bào)警器可選用定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測(cè)器;氯氣報(bào)警器可選用氣敏電極型、定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測(cè)器;氰化氫報(bào)警器可選用定電位電解型、氣敏電極型檢測(cè)器 ;環(huán)氧乙烷報(bào)警器、丙烯腈報(bào)警器可選用半導(dǎo)體型檢測(cè)器;氯乙烯報(bào)警器可選用化學(xué)發(fā)光型或半導(dǎo)體型檢測(cè)器;氨氣報(bào)警器可選用氣敏電極型、定電位電解型或半導(dǎo)體型檢測(cè)器。

3常見(jiàn)有毒有害氣體報(bào)警器的使用維護(hù)

3.1檢定和定期校驗(yàn)

有毒有害氣體報(bào)警器在初裝之后應(yīng)及時(shí)向國(guó)家授權(quán)的有資質(zhì)的技術(shù)檢定機(jī)構(gòu)申請(qǐng)檢定，在檢定合格后才能投入使用。石化企業(yè)的有毒有害氣體報(bào)警器除按計(jì)量法要求實(shí)施檢定外，定期進(jìn)行使用中檢驗(yàn)也是必不可少的，以便及時(shí)掌握?qǐng)?bào)警器的運(yùn)行情況，一般規(guī)定檢定周期不應(yīng)超過(guò)1a，每3個(gè)月檢查標(biāo)定一次零點(diǎn)和量程。

3.2標(biāo)準(zhǔn)氣體流量設(shè)置

在確定了參考?xì)怏w后，氣體流量設(shè)置成為氣體報(bào)警檢測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題，氣體流量設(shè)置的大小對(duì)驗(yàn)證結(jié)果有一定的影響。之中來(lái)測(cè)量氣體濃度在一個(gè)真實(shí)的工作環(huán)境，工作環(huán)境或工作環(huán)境的壓力，大氣壓力，不論采樣儀器或泵吸入過(guò)多或過(guò)小流量傳感器是否已改變工作環(huán)境條件（例如，外部壓力，），以便使該設(shè)備。在實(shí)際驗(yàn)證過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守儀器說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的流量，如果儀器說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有明確規(guī)定，則漫射采樣儀器的流量一般設(shè)置為（200±50）mL/min 左右;對(duì)于泵送取樣儀器，應(yīng)將流量從旁路流量計(jì)移至流量調(diào)節(jié)器。

3.3響應(yīng)時(shí)間的測(cè)定

響應(yīng)時(shí)間的一個(gè)重要指標(biāo)是氣體報(bào)警器探測(cè)和響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的實(shí)測(cè)值與計(jì)算設(shè)備的使用過(guò)程中，甚至有一個(gè)無(wú)動(dòng)于衷的反應(yīng)，從而會(huì)造成安全問(wèn)題。在采樣儀器漫反射、有必要的核查過(guò)程中，安裝傳感器探頭通風(fēng)引擎蓋上，那些通常配有離開(kāi)工廠，專門的引擎蓋傳感器探頭的大小相對(duì)應(yīng)的、符合設(shè)計(jì)要求。在確定響應(yīng)時(shí)間之前，參考?xì)怏w應(yīng)由通風(fēng)柜填充，以確保響應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)確性;對(duì)于抽水取樣裝置，在保證適當(dāng)調(diào)節(jié)流量的條件下進(jìn)行測(cè)定就足夠了。

3.4被檢儀器的報(bào)警點(diǎn)的確定

當(dāng)前的電流報(bào)警裝置在儀表的設(shè)置和數(shù)字設(shè)置方面有兩種類型：一種是通過(guò)將電位器設(shè)置為零、全量程設(shè)置和報(bào)警點(diǎn)設(shè)置來(lái)修改電信號(hào);另一種方法是將數(shù)字信息通過(guò)鍵盤(pán)輸入設(shè)備，并通過(guò)設(shè)備內(nèi)的集成電路模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。對(duì)于第一種類型，可以根據(jù)儀器的報(bào)警設(shè)置儀器的零電位器，以確定報(bào)警濃度;對(duì)于第二種設(shè)備，可以通過(guò)面板詢問(wèn)設(shè)備報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置。

3.5使用與維護(hù)

（1）有毒有害氣體報(bào)警器的安裝必須在符合國(guó)家和行業(yè)有關(guān)法律和規(guī)范下選擇安裝點(diǎn)，檢測(cè)器無(wú)論室內(nèi)室外安裝都必須安裝防雨罩。檢測(cè)器一般情況下應(yīng)垂直安裝，使傳感器向下，避開(kāi)熱源安裝在可能發(fā)生泄漏點(diǎn)附近，選擇無(wú)振動(dòng)、無(wú)陽(yáng)光

直射的地方，并避免濺水、濺油和機(jī)械損傷等外部的不良影響?，F(xiàn)場(chǎng)傳感器探頭一定要加裝防雨防塵罩，并且變送器部分不得進(jìn)水，如意外進(jìn)水，則要立即停止使用。

（2）使用前要將零點(diǎn)調(diào)整到位，檢查一下報(bào)警系統(tǒng)是否正常。如果是吸入式報(bào)警器，首先按說(shuō)明書(shū)檢查管路是否泄漏或堵塞。高低溫氣體應(yīng)緩沖到傳感器工作溫度范圍內(nèi)再進(jìn)行檢測(cè)。不可將管路內(nèi)過(guò)濾器隨意省掉，如果吸入流量明顯下降，應(yīng)及時(shí)更換過(guò)濾器（或膜）。探桿一旦有液體進(jìn)入，可以用干燥箱或大流量氣泵吹干，干凈的抹布擦掉油污，在污水井等有液體的區(qū)域采樣最好采用浮漂，使采樣口始終位于液面之上。

（3）每周按動(dòng)一次實(shí)驗(yàn)按鈕，檢查指示、報(bào)警系統(tǒng)是否正常，如懷疑儀器不正常，則可隨時(shí)按動(dòng)一下實(shí)驗(yàn)按鈕。

（4）要經(jīng)常檢查電纜保護(hù)管、電纜與變送器接頭部分是否牢固可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]王森，符青靈.儀表工試題集-在線分析儀表分冊(cè) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016