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关于可燃性气体检测仪表诸问题的探讨

甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、氢气(H2)、乙醇等可燃性气体,从煤壁中开释出来或从容器中走漏出来,当它们在空气混合物中达到必定浓度时,遇到火源就可能引起焚烧,乃至发作爆破,形成人员伤亡及财产损失。人们在出产过程中,为防止这类火灾及爆破事端的发作,在能发作甲烷(CH4)等可燃性气体的煤壁邻近,或在有关化工产品出产车间均设置了安稳牢靠的可燃性气体检测仪器。能及时检测出可燃性气体的浓度,并能宣布警报,一起发动相关设备防止事端的发作。


1可燃性气体检测仪器的作业原理
可燃性气体检测仪器首要由传感器,一次仪器及二次仪器组成。传感器首要用来检测空气与可燃性气体混合物中可燃性气体的浓度。能精确地将可燃性气体浓度转换成对应的信号传递给一次仪器。一次仪器能将收到的电压(电流)信号经过整形扩大,传递给二次仪器及相关设备。
检测可燃性气体浓度仪器中的传感器因选用的传感元件不同而方法各异,如有半导体气敏式、光干与式、热导式、催化焚烧式等。其间,用催化焚烧元件做成的传感器被世界上包括我国在内的大多数国家广泛地在检测可燃性气体的仪器中选用。
催化焚烧原理是依据可焚烧性气体与催化元件触摸时发作无焰焚烧,其发热量与可燃性气体最低爆破极限浓度的比值基本稳定,经过发热使电桥的催化元件阻值改变来进行检测。图1中桥臂上R1与R2为规范电阻,R3与R4是经催化处理的检测元件(称黑元件)及经钝化处理的补偿元件(称白元件),即R3及R4就是俗称的黑白元件。当环境气体中,没有可燃性气体存在时,桥路平衡,输出为零;有可燃性气体时,检测元件外表发作无焰焚烧,温度升高,阻值发作改变,桥路失去平衡,这时输出一个与可燃性气体浓度成正比的电压(电流)信号,当被测气体中的可燃性气体浓度超越设定的警报值时,一次仪器驱动二次仪器宣布警报,并发动相关设备。如煤矿井下的风电甲烷闭锁设备,当作业面甲烷传感器检测到甲烷浓度超限时,当即驱动二次仪器宣布警报声,一起敞开通风机和停掉作业面电源。如果在地上化工产品的出产场所,当容器中可燃性气体走漏出来的浓度超限时,检测仪宣布报警信号,一起发动通风设备稀释可燃性气体浓度,及时提示作业人员,进行查漏并采取相应处理办法。
2可燃性气体传感器的特性及标定
2.1 可燃性气体传感器的特征
(1)传感器的特色。一般来说,这类传感器均在可燃性气体浓度为0~100%内有较好的线性安稳性;不简单遭到背景气体(如CO2等)的搅扰;较简单完成对环境温度的补偿;呼应时间短,精度高。上面说到的甲烷传感器,就明显地具有这些特色。
(2)传感器的传感元件要具有耐冲击才干和抗“中毒”才干,要求检测可燃性气体传感器具有这种特殊才干,是依据作业环境而言的。例如容器走漏可燃性气体时有的是缓慢外泄,如果喷发性外泄就在传感器邻近,这时传感元件触摸到可然性气体的浓度就大大地超越最低爆破极限浓度,即传感器遭到高浓度可燃性气体的冲击。关于高质量的传感器能在冲击往后,较好的恢复在其量程范围内的活络度,但有的传感器元件受冲击往后出现催化功能锐减的现象,而损失反应活络度。还有的传感元件在被检测的可燃性气体的混合物中触摸含有硫化氢或卤族元素化合物,致使传感元件损失催化活性而活络度衰减,这种现象被称作传感元件“中毒”。因而我们有必要挑选抗“中毒”的元件来做传感器。
2.2 可燃性气体检测传感器的标定
为了保证检测仪器能活络、精确地检测出可燃性气体的浓度,有必要定时对仪有进行标定校核。为此应该注意做好以下几方面的作业。
(1)标定的周期和标校人员的资历。国家计量检定规程规则“标定周期为一年”、“仪器(器)常常非正常轰动或对示值有置疑以及替换首要元件后随时送检”。各仪器制造商,在产品运用阐明书中,均指出了其仪器的标定周期,但就是同一类型的仪器,各厂家有不一样标定周期,依据有关资料规则及自己的经历,标定周期对在煤矿井下运用的可燃性气体传感器的标定以每3个月标定一次为好,而在地上化工产品出产场所的可燃怀气体检测传感器的标定以每3个月标定一次为好,而在地上化工产品出产场所的可燃性气体检测传感器每6个月校定一次为宜。标校人员的资历,有必要是经过有关单位的专门训练,并经当地的计量部分查核合格后,发给合格证书的人员,才干持证上岗对传感器进行定时标定和校核。
(2)标定办法。一般情况,仪器制造商对其制造的产品的标定校核均有具体的阐明。通用的办法是:将规范气体由钢瓶流出,经过减压阀,然后经过专用的标定罩,把规范气体提供给传感器进行标定。有的标定人员为了更好的操控规范气体的流量,在减压阀的后边加上转子流量计,对传感器进行定量供气,这样能够防止因手动操控不精确而糟蹋规范气的现象发作。在井下标定传感器要注意的是,在标定前有必要要用便携式仪器测验环境气体中可燃性气体的浓度是否在规程规则的安全范围内,不然不能进行标定,避免发作安全事端。
3 可燃性气体检测传感器的安置方法
传感器有必要安放在可燃性气体简单走漏或开释扩散的当地,这样才干使得传感器元件与被测气体简单触摸。然而,终究如何来安置传感器,传感器安置的方位和数量多少为好?其条件是既要考虑安全性,又要考虑经济性,但有必要要以安全性为主。首要准则:①区域性安置与重点部位安置相结合的采掘作业面、采区巷道,在地上能走漏出有涌出的采掘作业面、采区巷道,在地上能走漏出有可燃性气体的化工产品出产的关闭与半关闭厂房内,需求监测的塔、罐、机泵等工艺设备群体可按10m左右安置一个或多个比率来设置传感器的数量。所谓重安置是指有可燃性气体开释的采掘作业面上、下帮、上隅角,回风巷的入口处;化工厂的出产车间工艺设备旁,机泵管道上的采样口、灌装口、储罐的排水口等开释源的邻近。②让气体跟传感器紧密触摸的准则。可依据被测气体的比重来断定安设方位。若被测气体的比重比空气轻,则应安放在上方。如采掘作业面的上隅角,甲烷简单积累,有必要安放甲烷传感器。③对活动空气,有必要将传感器安放在劣势侧。④在出产车间的剖析室,操控室和防火防爆区的变配电室内,要安放必定数量的传感器。⑤检测体系制造商的运用阐明书要求有必要装置的传感器。
以地上化工厂紧缩机房为例,阐明在现场安置传感器的办法,设备数量较会集时,按区域性进行操控,防止安置在紧靠机泵密封端或阀门放水口,避免频频报警。先在一排机泵的两头建筑物柱头邻近布点,两头之间布点结合液化石油气或甲类油品物料而有所区别。前者密,后者疏,并尽可能结合柱距安置在柱头邻近,每隔一柱安放一个传感器。在电动机一侧的一排柱可每隔两柱安放一个传感器,即与机泵一侧成三角联系。
此外,可燃性气体检测仪器要进行常常性的保护办理作业。要保证其杰出的三率(运用率、完好率和精确率)。为此,有必要制定出紧密的修理办理制度和实施细则,落实修理办理人员。必定要定时对传感器进行标定。打扫防尘罩,每班要进行正常的巡检,仔细做好交接班的记载。总归要为保证可燃性检测仪器当令、精确、活络、牢靠地作业而加强保护和办理。

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