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有毒有害气体检测安全技术

  
评论: 更新日期:2013年06月01日
5、防爆方法对危险场所的适用性

 

序号
防爆型式
代号
国家标准
防爆措施
适用区域
1
隔爆型
d
GB3836.2
隔离存在的点火源
Zone1,Zone2
2
增安型
e
GB3836.3
设法防止产生点火源
Zone1,Zone2
3
本安型
ia
GB3836.4
限制点火源的能量
Zone0~2
ib
GB3836.4
4
正压型
p
GB3836.5
危险物质与点火源隔开
Zone1,Zone2
5
充油型
o
GB3836.6
Zone1,Zone2
6
充砂型
q
GB3836.7
Zone1,Zone2
7
无火花型
n
GB3836.8
设法防止产生点火源
Zone2
8
浇封型
m
GB3836.9
Zone1,Zone2
9
气密型
h
GB3836.10
Zone1,Zone2
 
6、爆炸性危险气体的分类
按照爆炸性危险气体的形态存在的场所,防爆等级分为三大类,见下表。

 

工况类别
气体分类
代表性气体
最小引爆火花能量,mJ
矿井下
甲烷
0.280
矿井外的工厂
ⅡA
丙烷
0.180
ⅡB
乙烯
0.060
ⅡC
氢气
0.019
粉尘纤维类
 
 
    爆炸性危险气体的分类、分级、分组举例见电气安全技术问答部分。
 
7、防爆标志格式说明
(1)工厂或矿区中常用防爆电气设备要求的防爆形式
①Ex(ia)ⅡCT6

 

标志内容
符号
        
防爆声明
Ex
符合某种防爆标准,如我国的国家标准。
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区。
气体类别
ⅡC
被允许涉及ⅡC类爆炸性气体。
温度组别
T6
仪表表面温度不超过85℃。
    ②Ex(ia)ⅡC

 

标志内容
符号
        
防爆声明
Ex
符合某种防爆标准,如我国的国家标准。
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区。
气体类别
ⅡC
被允许涉及ⅡC类爆炸性气体。
(2)煤矿中常用防爆电气设备要求的防爆形式
煤矿用隔爆型电气设备为ExdⅠ,本质安全型为ExibⅠ或ExiaⅠ,隔爆兼本质安全型为Exd(ib)Ⅰ或Exd(ia)Ⅰ,增安型为ExeⅠ,增安兼本质安全型为Exe(ib)Ⅰ。
 
氧气浓度与深度之间的关系
    美国NIOSH测出氧气浓度随深度变化的数据见下表。

 

由表面开始的深度,m
氧气浓度,%
由表面开始的深度,m
氧气浓度,%
1.5
20.5
4.0
6.5
2.0
20.0
5.0
4.0
3.0
14.0
 
 
从上表中可以看出,如果仅仅从有限空间的进入点检测氧气浓度,可能就无法发现在有限空间底部的烟气不足。因此,所有的有限空间的垂直分布都要进行氧气浓度的检测。
 
工业中常见的几种耗氧行为
在工业生产过程中,常见的耗氧行为有:
(1)微生物行为。微生物(包括植物微生物和动物微生物)通过新陈代谢的方式消耗氧气。如苔藓、绿藻的生长,动物身体的腐败等都要消耗氧气。曾有报道,在一个2.23m3干燥的空间,因底部有一只老鼠的粉状尸体,因尸体分解导致其空间底部的氧气浓度只有5%。
(2)氧化。有机物的氧化、钢铁的生锈就是一种消耗氧气的氧化过程。在像水罐、船舱等有湿度的情况下,金属的锈蚀可以引起强烈的氧气不足。
(3)燃烧。可燃物的燃烧可以不仅仅消耗氧气,同时还会产生大量的有毒物质,包括氮、碳、硫的氧化物。
(4)吸收或吸附。有些物质(如活性炭)可以在空气中直接吸收或吸附氧气,造成缺氧。
 
各类传感器的使用寿命
各类传感器都具有一定的使用寿命(或称为使用年限)。一般将来,LEL传感器的使用寿命较长,可以使用3年。红外和光离子化检测仪的使用寿命为3年或更长一些。电化学特定气体传感器的使用寿命相对短一些,一般在1~2年。氧气传感器的使用寿命最短,一般只有1年左右的时间。
电化学传感器的使用寿命取决于其中电解液的干涸,所以如果长时间不用,将其密封放在较低温度的环境中可以延长一些使用寿命。
对于固定式仪器由于体积相对较大,传感器的使用寿命也较长一些。
 
常见气体传感器的检测范围、分辨率和最高承受浓度
常见气体传感器的检测范围、分辨率和最高承受浓度见下表。

 

传感器
检测范围,ppm
分辨率
最高浓度,ppm
一氧化碳
0~500
1
1500
硫化氢
0~100
1
500
二氧化硫
0~20
0.1
150
一氧化氮
0~250
1
1000
氨气
0~50
1
200
氰化氢
0~100
1
100
氯气
0~10
0.1
30
VOC
0~5000
0.1
--
备注:VOC是有机有毒有害气体的统称。
各类有毒有害气体检测器都有其固定的检测范围,即线性范围,只有在线性范围内进行检测,才能保证检测的准确性。在线性范围之外的检测,其准确性是不能被保证的。此外,长时间在线性范围之外进行检测,将使传感器遭到永久性的破坏。
例如,LEL传感器,如果不慎在超过100%LEL的环境中使用,就有可能彻底烧毁传感器。而对于有毒有害气体传感器长时间工作在较高浓度下,就会造成电解液饱和,使传感器遭到永久性的破坏。所以,对于便携式或固定式检测器在使用时发出超限信号时,要立即离开现场,以保证人员和检测仪器的安全。
 
使用气体检测仪器时应注意的问题
在选择和使用气体检测仪器时应注意的以下问题:
(1)对有毒有害气体的检测与可燃气体的检测同等重要。
(2)对可能引起慢性中毒的气体检测与可能引起急性中毒的气体检测同等重要。
(3)检测可燃气体时应同时检测有毒有害气体的浓度。
(4)检测可燃气体浓度时应考虑标定气体影响。
使用催化燃烧式的可燃气体检测仪器(LEL)并不是对所有的可燃气体都有效,因为可燃气体检测仪器是使用甲烷进行标定的,当检测甲烷以外的可燃气体的下限浓度时,要远远高于他们的允许安全浓度。对于苯、氨气等具有可燃性和有毒性的气体,单纯检测其可燃性时是十分危险的。例如,苯的爆炸下限是1.3%,它在LEL检测仪上的校正系数是2.8,也就是说,苯在一个用甲烷标定的LEL检测仪上的显示的浓度只是其实际浓度的30%;这样,用LEL可以检测道德苯的最低警报浓度是10%LEL=10%×1.3%×2.8=36400ppm,这个浓度同苯的立即致死浓度(IDHL)的500pmm相比要高近70倍。或者说,在LEL检测报警仪对苯的10l%LEL报警时,现场工作人员的生命已经受到了极大的威胁。
 
可燃及有毒有害气体检测仪的选用技术要求
 
可燃及有毒有害气体检测仪的安装技术要求
(1)可燃及有毒有害气体检测仪的安装技术要求
①检测器宜布置在可燃气体或有毒气体释放源的最小频率风向的上风侧。
②可燃气体检测器的有效覆盖水平平面半径,室内宜为7.5m;室外宜为15m。在有效覆盖面积内,可设一台检测器。
有毒气体检测器与释放源的距离,室外不宜大于2m,室内不宜大于1m。
③应设置可燃气体或有毒气体检测报警仪的场所,宜采用固定式;当不具备设置固定式的条件时,应配置便携式检测报警仪。
④可燃气体和有毒气体检测报警系统宜为相对独立的仪表系统。
⑤在露天或半露天布置的设备区内,当检测点位于释放源的最小频率风向的上风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于15m,有毒气体检测点与释放源的距离不宜大于2m;当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于5m,有毒气体检测点与释放源的距离宜小于lm。
⑥可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,每隔15m可设一台检测器,且检测器距任一释放源不宜大于7.5m。
有毒气体检测器距释放源不宜大于1m。
⑦比空气轻的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,应在释放源上方设置检测器,还应在厂房内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器。
⑧不在检测器有效覆盖面积内的下列场所,宜设检测器:
a 使用或产生液化烃和/或有毒气体的工艺装置、储运设施等可能积聚可燃气体、有毒气体的地坑及排污沟最低处的地面上。
b 易于积聚甲类气体、有毒气体的“死角”。
⑨检测比空气重的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应距地坪(或楼地板)0.3-0.6m。
注:气体密度大于0.97kg/m3(标准状态下)的即认为比空气重;气体密度小于0.97kg/m3(标准状态下)的即认为比空气轻。
⑩检测比空气轻的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度宜高出释放源0.5--2m。
(2)可燃及有毒有害气体检测仪控制器的安装技术要求
①可燃气体控制器应安装在仪表室等非防爆场所,严禁安装在防爆场所。
②控制器无论何种安装方式,应确保固定牢靠,避免震动、灰尘和水,环境应符合仪器说明要求。
③控制器应采用相对清洁的电源,避免与大型电机设备使用同路电源。
④控制器应外壳接地或电源插头的地线接地。
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