賀媛媛，程麗萍，呂 利，薛巖明，劉學(xué)剛，李 劍，劉培源，汪圣甲

(青島市計(jì)量技術(shù)研究院，山東 青島 266101)

0 引 言

氨氣在常溫下為無(wú)色有刺激性惡臭的氣體，極易溶于水，易液化。氨氣在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，液氨常用做家禽企業(yè)、啤酒企業(yè)的制冷劑。氨氣是近現(xiàn)代化工的基礎(chǔ)原料，是制造氮肥、硝酸、醫(yī)藥、塑料、樹(shù)脂等不可或缺的成分。因此氨氣檢測(cè)儀的使用越來(lái)越多，這些儀器的性能和在使用中的量值準(zhǔn)確度對(duì)環(huán)境保護(hù)、生命健康以及安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的保障作用。

目前，開(kāi)展氨氣檢測(cè)儀檢定依據(jù)的檢定規(guī)程為JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀檢定規(guī)程》，本文對(duì)開(kāi)展的氨氣檢測(cè)儀及氨氣檢測(cè)報(bào)警器的計(jì)量檢定工作進(jìn)行總結(jié)分析，提出工作開(kāi)展中得到的一些思考及對(duì)該檢定規(guī)程的意見(jiàn)和建議[1-4]。

1 氨氣的危害性

氨氣具有一定的危害性，主要體現(xiàn)在兩方面，一方面氨氣是有毒氣體，并且液態(tài)氨氣溫度極低；另一方面氨氣在工業(yè)生產(chǎn)中使用的濃度較大，可能會(huì)造成爆炸等事故。下面對(duì)氨氣的危害性展開(kāi)詳細(xì)分析。

1.1 氨氣中毒及凍傷

在1996年的公共場(chǎng)所國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)氨氣的濃度有著明確的規(guī)定，空氣中的氨濃度應(yīng)≤0.5 mg/m3，化工企業(yè)附近居民區(qū)的大氣中氨氣濃度應(yīng)≤0.2 mg/m3[5-6]。人處在氨氣含量為700 mg/m3的環(huán)境中持續(xù)30 min即可中毒，當(dāng)濃度到達(dá)1750～4000 mg/m3則可危及生命[7]。

液態(tài)氨氣在國(guó)防工業(yè)中，用于制造火箭、導(dǎo)彈的推進(jìn)劑[8]。液氨使用不當(dāng)容易造成人員凍傷，皮膚接觸液氨可致二度到三度的灼傷，有灼傷病人的死亡率大約為40%。

1.2 氨氣爆炸

可燃物質(zhì)與空氣(或氧氣)在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源就會(huì)發(fā)生爆炸。可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度分別稱為爆炸下限和爆炸上限。氨氣也有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)空氣中氨氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到其爆炸極限15%～28%時(shí)，極易引發(fā)爆炸[9]。另外，氨氣存儲(chǔ)于氣瓶中具有一定的壓力，當(dāng)存儲(chǔ)容器受熱，氣體壓力增高，也極有可能發(fā)生爆炸事故。

鑒于以上原因，生產(chǎn)企業(yè)或者使用單位根據(jù)實(shí)際需要安裝報(bào)警器，國(guó)家安監(jiān)局以及市場(chǎng)監(jiān)督管理局對(duì)其監(jiān)督管理。

2 針對(duì)JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀》[10]的建議

青島市計(jì)量技術(shù)研究院開(kāi)展氨氣分析儀和氨氣檢測(cè)報(bào)警器的檢定工作已有7 a時(shí)間，累計(jì)檢定臺(tái)數(shù)約為1000件。文章在大量開(kāi)展相關(guān)檢定工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)分析并對(duì)JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀》提出幾點(diǎn)建議。

2.1 典型氨氣檢測(cè)報(bào)警器生產(chǎn)廠家及技術(shù)指標(biāo)

伴隨氨氣檢測(cè)報(bào)警器使用量的增大，氨氣檢測(cè)報(bào)警器的生產(chǎn)廠家也越來(lái)越多。目前，我院開(kāi)展的氨氣檢測(cè)報(bào)警器檢定工作較多的幾個(gè)廠家主要有以下6個(gè)，具體信息見(jiàn)表1。

表1 常見(jiàn)的氨氣檢測(cè)報(bào)警器廠家及主要參數(shù)

2.2 報(bào)警器的示值誤差應(yīng)該采用引用誤差或者分段誤差要求的建議

JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀》中第3部分計(jì)量性能要求的3.1示值誤差中最大允許誤差的規(guī)定是以相對(duì)誤差來(lái)要求的。其中氨氣分析儀(以下簡(jiǎn)稱分析儀)按照量程分段要求，而氨氣檢測(cè)報(bào)警器(以下簡(jiǎn)稱報(bào)警器)是沒(méi)有按照量程分段要求的，具體要求見(jiàn)表2。

表2 最大允許誤差的規(guī)定

實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，分析儀的數(shù)量極其有限，基本上是報(bào)警器，且量程范圍很多。根據(jù)表2可以發(fā)現(xiàn)，規(guī)程規(guī)定的最大允許誤差是±10%，而根據(jù)表1可知，多數(shù)報(bào)警器出廠技術(shù)指標(biāo)是±5%FS、±3%FS或者±5×10-6(摩爾分?jǐn)?shù))等，在低端量程范圍20%這個(gè)檢測(cè)點(diǎn)很難達(dá)到規(guī)程要求。

根據(jù)實(shí)際工作及檢定規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，發(fā)現(xiàn)廠家的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目與JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀》的最大允許誤差的規(guī)定不一致。因而，建議檢定規(guī)程將報(bào)警器的最大允許誤差要求更加細(xì)化，采用引用誤差或者分段誤差。

3 氨氣檢測(cè)報(bào)警器使用注意事項(xiàng)

3.1 定期檢定或校準(zhǔn)

報(bào)警器有便攜式與固定式兩種。便攜式的報(bào)警器使用環(huán)境相對(duì)較好；固定式的報(bào)警器屬于在線式的，很多實(shí)際使用、檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣。在實(shí)際的使用中，低溫、水蒸氣、氨氣泄漏等對(duì)報(bào)警器會(huì)造成嚴(yán)重的侵蝕及損壞。為保證報(bào)警器的計(jì)量性能處于正常工作狀態(tài)，計(jì)量技術(shù)(檢測(cè))機(jī)構(gòu)等要定期地對(duì)其進(jìn)行計(jì)量檢定或校準(zhǔn)。

3.2 檢定或校準(zhǔn)中的工作難點(diǎn)

空氣的平均分子量為29 g/mol，氨氣的分子量為17 g/mol，因此氨氣密度比空氣小很多，報(bào)警器也安裝在離地面較高的地方。由于拆卸報(bào)警器十分不易，所以當(dāng)報(bào)警器數(shù)量較多時(shí)，常采用現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量檢校的方式，但是實(shí)際工作的開(kāi)展困難重重。

首先，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，往往無(wú)法使用登高車或者登高梯，需要工作人員手持檢測(cè)桿將聚四氟乙烯管升高至報(bào)警器的位置，該操作很難控制氣體流量，報(bào)警器的專用標(biāo)定罩幾乎無(wú)法有效使用。其次，有的報(bào)警器有保護(hù)帽，由于多種原因?qū)е卤Ｗo(hù)帽卸不下來(lái)，且很難對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)點(diǎn)，加之管路吸附，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有比較大的不確定度[規(guī)程規(guī)定相對(duì)不確定度Ur<2%(k=2)]影響，在低端量程20%處，容易產(chǎn)生比較大的誤差。

4 結(jié) 論

氨氣在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用場(chǎng)所一旦發(fā)生泄漏，容易引起中毒或者爆炸事故，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，人員傷亡與設(shè)備、廠房受損。因此必須保證其具有一定的計(jì)量準(zhǔn)確性。根據(jù)目前報(bào)警器質(zhì)量的現(xiàn)狀，討論分析了氨氣檢測(cè)報(bào)警器使用中的注意事項(xiàng)。針對(duì)JJG 1105—2015《氨氣檢測(cè)儀》中第3部分計(jì)量性能要求3.1示值誤差中最大允許誤差的規(guī)定是相對(duì)誤差±10×10-6(摩爾分?jǐn)?shù))且沒(méi)有分段要求提出異議，建議規(guī)程采用引用誤差或者分段誤差要求。