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有毒有害氣體檢測(cè)儀的原理

閱讀:4611        發(fā)布時(shí)間:2013/12/2
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  根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它們性質(zhì)和危害不同,其檢測(cè)手段也有所不同。
 
  可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)合遇到zui多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無(wú)機(jī)氣體:如一氧化碳等??扇?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素,缺一不可,也就是說(shuō),缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡(jiǎn)稱爆炸極限,一般用%表示。實(shí)際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(zui低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足)和其濃度高于UEL(zui高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同(參見(jiàn)第八期的介紹),
 
  這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見(jiàn),一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào),這里,10%LEL稱。作警告警報(bào),而20%LEL稱作危險(xiǎn)警報(bào)。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測(cè)儀又稱作LEL檢測(cè)儀的原因。
 
  需要說(shuō)明的是,LEL檢測(cè)儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%,而是達(dá)到了LEL的100%,即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的zui低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測(cè)量這些氣體的檢測(cè)儀是我們常見(jiàn)的催化燃燒式檢測(cè)儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋(一般稱作惠斯通電橋)檢測(cè)單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì),不論何種氣體,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變,這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例,通過(guò)儀器的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)可以計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。直接測(cè)量可燃?xì)怏w的體積濃度的熱導(dǎo)式VOL檢測(cè)器也可以在市場(chǎng)上得到,同時(shí),也已經(jīng)有了LEL/VOL合二為一的檢測(cè)器。VOL可燃檢測(cè)器特別適合于在缺氧(氧氣不足)的環(huán)境中測(cè)量可燃
 
  氣體的體積(VOL)濃度。
 
  有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中,如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(VOC),也可能存在于生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中,如氨、一氧化碳、硫化氫等等。它們是對(duì)工作人員造成危害zui大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害,如身體不適、發(fā)病、死亡等等,而且包括對(duì)于人體長(zhǎng)期的危害,如致殘、癌變等等。對(duì)于這些有毒有害氣體的檢測(cè)是我們發(fā)展中國(guó)家應(yīng)當(dāng)開(kāi)始引起充分重視的問(wèn)題。
 
  表 常見(jiàn)有毒有害氣體的TWA(8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值)、S(15分鐘短期暴露水平)、IDLH(立即致死量)(ppm)和MAC
 
  (車(chē)間zui大允許濃度)mg/m3。
 
  有毒氣體 TWA S IDLH MAC
 
  氨氣 (NH3) 25 35 500 30
 
  一氧化碳(CO) 25 -- 1500 30
 
  氯氣 (Cl2) 0.5 1 30 1
 
  氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3
 
  硫化氫(H2S) 10 15 300 10
 
  一氧化氮 (NO) 25 -- 100 --
 
  二氧化硫(SO2) 2 5 100 15
 
  VOC* 50 100 -- --

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