第三章 气体检测与监控.ppt

2、泄漏追踪检测 检测人员手持检测仪，检测仪随时显示当时的被测物浓度。当发现危险气体时： （1）如果能初步确定气体的种类，则泄漏源应该是处于存在该种气体的设备或管道处，检测人员手持检测仪，观察显示数据，顺着浓度增大的方向就能找到泄漏点； （2）如果不能大致确定发生泄漏的设备，就应手持检测仪在四周转一圈，寻找浓度高的方向，很可能是逆风方向，然后顺着浓度增大的方向寻找即可。 二、事故应急监控 1、事故应急监控：在含有可燃气体、易燃液体、有毒气体、有毒挥发性液体的生产设备或储存装置发生事故泄漏时，检测气态物质扩散的范围及扩散速度，划定安全区域，为应急救援行动提供信息的检测，即事故应急监控。 2、事故应急监控地点 （1）事故应急监控的地点是发生危险气态物质泄漏场所及其周围区域，不一定全是在事故企业的区域内，不可能事先设置检测系统，只能使用手持式检测仪。事故应急监控要求实时显示被测地点危险气态物质的浓度及其变化情况，以便为应急救援行动提供信息支持，所以要求检测速度要快。 （2）对于可能发生大量危险气体泄漏的单位，在制定应急救援预案时，要考虑可能泄漏的设备及其部位，同时要根据已有的数学模型，估算泄漏速度、泄漏量及不同气象条件下扩散覆盖的范围与浓度分布。 总之，事故应急监控的方法与其它快速检测的方法相同，只是检测的地点、目的及对速度的要求不同。 检测原理图 二、接触燃烧式检测器 分为两种： （1）直接接触燃烧式检测器 （2）催化接触燃烧式检测器 两种检测器实现浓度信号和电信号转换的过程都是在惠斯顿平衡电桥上完成的，因其响应过程都与热敏电阻温度有关，所以又称为热学式检测器。 1、接触燃烧式检测器原理图 检测原理： （1）无可燃性气体时，电桥平衡无信号输出 （2）有可燃性气体时，通电后电流加热测量电阻，达到燃点就燃烧，释放出的热量加热测量电阻，使其温度升高，阻值增大，电桥偏离平衡状态，电桥输出电信号，电信号的大小与可燃气体的浓度成正比。 三、半导体气敏检测器 1、气敏原件：主要由金属氧化物或高分子半导体材料制成，气敏元件接触待测气体时，其电阻或导电性发生改变，其变化值与气体浓度相关。 2、半导体气敏检测器分类 （1）按基体材料分为：金属氧化物系、有机高分子半导体系、固体电解质系； （2）按制作方法和结构形式分为：烧结型、薄膜型、厚膜型等； （3）按产生信号的机理分为：电阻型、电容型、二极管特性型、晶体管特性型、频率型等。 3、电阻型半导体气敏检测器响应原理 测定时，半导体气敏元件被加热到某一稳定状态，气体接触气敏元件表面被物理吸附，失去其运动动能，其中一部分分子蒸发，剩下的分子被吸附在固定处，同时发生电子转移。如果气敏元件的功函数小于吸附分子的电子亲和力时，被吸附的分子将从气敏元件夺取电子，分子带有负电荷，此种吸附称为负离子吸附；相反，称为正离子吸附。 自由电子或空穴的减少，使阻值发生变化，浓度与阻值的变化成正比。 四、定电位电解式检测器 五、红外吸收式检测器 六、迦伐尼电池式检测器 七、隔膜电极式检测器 第三节 传感器的选用 一、危险气体的分类 1、易燃易爆气体：与空气混合并达到一定浓度后 就形成爆炸性混合气体，如液化石油气、天然气、氢气、一氧化碳等； 2、有毒有害气体：浓度超过某一阈值（或限制）就会对人造成中毒伤害，如氯气、硫化氢、氰化氢、一氧化碳、氨气、二氧化氮等。 二、不同类型气体对检测器的要求 1、单纯易燃易爆气体：设置检测报警器的目的是防止达到爆炸极限浓度，所用检测器的测定范围是从0到爆炸下限（LEL）浓度，一般用0~100%LEL表示。因此，常常把可燃气体检测器称为LEL检测器。 不同种类可燃气体的LEL值不同，常见可燃气体的爆炸极限见表3-4。（P-114） 2、报警值设定 可燃气体的报警浓度并不是设定在LEL值，而是远低于LEL值。一般设有一级报警和二级报警，一级报警设定值小于或等于25%LEL；二级报警设定值小于或等于50%LEL。 一级报警属于预报警，要确定泄漏点，采取控制措施，制止泄漏，或通风换气；二级报警属于危险报警。 3、有毒气体检测器要求 有毒气体的危害主要在于对作业场所的人员造成中毒伤害，所以检测有毒气体的检测器，其检测浓度要满足职业危害因素接触限制的要求，保证人员不受职业伤害。 接触限制分为3种： （1）最高容许浓度：是指任何有代表性的采样测定均不得超过的浓度； （2）时间加权平均容许浓度：是按8h工作日的时间加权平均浓度规定的容许浓度； （3）短时间接触容许浓度：是指每次接触时间不得超过1