氣體檢測與監(jiān)控演示文稿

氣體檢測與監(jiān)控演示文稿目前一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)氣體檢測與監(jiān)控目前二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室檢測與現(xiàn)場監(jiān)控第二節(jié)常用氣體傳感器響應(yīng)原理第三節(jié)傳感器的選用第四節(jié)便攜式氣體檢測儀第五節(jié)固定式氣體檢測報(bào)警系統(tǒng)第六節(jié)傳感器設(shè)置與維護(hù)第七節(jié)泄漏追蹤檢測與事故應(yīng)急監(jiān)控目前三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室檢測與現(xiàn)場監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室檢測：是指用采樣器在作業(yè)現(xiàn)場采集氣體樣品，將采集的氣體樣品帶到實(shí)驗(yàn)室，用實(shí)驗(yàn)室檢測儀器對樣品進(jìn)行檢測的方法。檢測的主要對象是作業(yè)場所空氣中對人體有毒有害的氣態(tài)物質(zhì)，如氣體和蒸汽

目前四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第一節(jié)實(shí)驗(yàn)室檢測與現(xiàn)場監(jiān)控現(xiàn)場監(jiān)控：一是對作業(yè)場所空氣中有害氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行的監(jiān)督性檢測；二是用便攜式檢測儀或固定式檢測儀對特定場所進(jìn)行的監(jiān)視性檢測。檢測對象包括有毒有害和可燃可爆氣態(tài)物質(zhì)。目前五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)一、常用的實(shí)驗(yàn)室型檢測儀器

1、氣相色譜儀目前六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

（1）氣相色譜分析法：是一種分離測定多組份混合物的方法。由分離和檢測兩部分構(gòu)成，理化性質(zhì)（如沸點(diǎn)、極性、相對分子質(zhì)量等）只有微小差異的各組份得到有效地分離后，依次送入檢測器測定，達(dá)到分離、定量分析各組分的目的。分離過程是在固定相和流動(dòng)相兩相之間進(jìn)行的。用氣體作為流動(dòng)相時(shí)，稱為氣相色譜法；用液體作為流動(dòng)相時(shí)，稱為液相色譜法。

目前七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

（2）氣相色譜儀流程示意圖：目前八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

目前九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

（3）氣相色譜流出曲線：各組分由載氣攜帶著依次通過檢測器時(shí)，則檢測器依次對各組分產(chǎn)生響應(yīng)，檢測器響應(yīng)信號隨時(shí)間的變化曲線，稱為色譜流出曲線，通常稱為色譜圖。目前十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

2、高效液相色譜儀LC3100高效液相色譜儀目前十二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前十三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)液相色譜法：以液體作流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法。分離效率高、分析速度快的液相色譜法稱為高效液相色譜（HPLC）

按分離機(jī)理歸類，離子對色譜和離子抑制色譜屬于分配色譜，因它們的分析對象都是離子型化合物，所以又常常將它們與離子交換色譜、離子排斥色譜一起統(tǒng)稱為離子色譜。目前十四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（1）分配色譜的方法原理將固定相液體包覆于惰性載體（基質(zhì)）上，基于樣品分子在固定相液體和流動(dòng)相液體之間的分配平衡的色譜方法，稱為分配色譜。

由于固定相的液體往往容易溶解到流動(dòng)相中去，所以重現(xiàn)性很差，已很少被人們采用?，F(xiàn)在HPLC的固定相是把固定液通過化學(xué)鍵合的方法結(jié)合到惰性載體上，制成化學(xué)鍵合型固定相，不僅解決了流失問題，而且分離效率顯著提高。目前十五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（2）儀器結(jié)構(gòu)與原理目前十六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)3、離子色譜法是利用離子交換原理，連續(xù)對共存多種陰離子或陽離子進(jìn)行分離、定性和定量的方法。目前十七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（1）離子色譜分析流程圖目前十八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

（2）離子色譜圖目前十九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前二十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)二、氣體樣品采集1、采集空氣樣品的基本要求（1）應(yīng)滿足工作場所有害物質(zhì)職業(yè)接觸限值對采樣的要求。（2）應(yīng)滿足職業(yè)衛(wèi)生評價(jià)對采樣的要求。（3）應(yīng)滿足工作場所環(huán)境條件對采樣的要求。（4）在采樣的同時(shí)應(yīng)作對照試驗(yàn)，即將空氣收集器帶至采樣點(diǎn)，除不連接空氣采樣器采集空氣樣品外，其余操作如同樣品采集，作為樣品的空白對照。目前二十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（5）采樣時(shí)應(yīng)避免有害物質(zhì)直接飛濺入空氣收集器內(nèi)；空氣收集器的進(jìn)氣口應(yīng)避免被衣物等阻隔。用無泵型采樣器采樣時(shí)應(yīng)避免風(fēng)扇等直吹。（6）在易燃、易爆工作場所采樣時(shí)，應(yīng)采用防爆型空氣采樣器。（7）采樣過程中應(yīng)保持采樣流量穩(wěn)定。長時(shí)間采樣時(shí)應(yīng)記錄采樣前后的流量，計(jì)算時(shí)用流量均值。目前二十二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（8）工作場所溫度、壓力與標(biāo)準(zhǔn)值偏差大時(shí)，應(yīng)對溫度和壓力進(jìn)行校正，將采樣體積校正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積。（9）在樣品的采集、運(yùn)輸和保存的過程中，應(yīng)注意防止樣品的污染。（10）采樣時(shí)，采樣人員應(yīng)注意個(gè)體防護(hù)。（11）采樣時(shí)，應(yīng)在專用的采樣記錄表上，邊采樣邊記錄。目前二十三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)2、氣態(tài)樣品的采集方法（1）直接采樣法：對現(xiàn)場采集的氣體樣品不進(jìn)行任何處理，用注射器、采樣袋等直接取回的方法稱為直接采樣法。適用于被測物質(zhì)濃度高的情況（2）濃縮采樣法：是指對被測物質(zhì)進(jìn)行濃縮或富集的方法，是目前采用最多的方法。分為溶液吸收法、吸附劑填充管法、固定點(diǎn)采樣法和個(gè)體計(jì)量采樣法。目前二十四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)三、氣體檢測方法（1）氣相色譜法（2）紫外光譜法（3）紅外氣體吸收法（4）定電位電解法（5）原子吸收光譜間接法

注意：在實(shí)際的安全檢測工作中，要使檢測結(jié)果具有可比性、權(quán)威性，應(yīng)盡量采用國家發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。目前二十五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第二節(jié)常用氣體傳感器響應(yīng)原理傳感器：在各類報(bào)警檢測儀器中，將被測氣體的濃度信號轉(zhuǎn)化成電信號的組成部分稱為傳感器，它是檢測系統(tǒng)的核心部分。

目前二十六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)傳感器分類：1、從檢測對象角度（1）可燃?xì)怏w檢測器（2）有毒氣體檢測器2、從檢測器的響應(yīng)原理（1）接觸燃燒式檢測器（2）氣敏半導(dǎo)體式檢測器（3）電化學(xué)式檢測器（4）紅外吸收式檢測器（5）光致離子化檢測器（6）高分子氣體檢測器目前二十七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)3、從檢測器采樣的方式（1）吸氣式：利用泵吸作用將被測氣體吸入，流經(jīng)產(chǎn)生信號的部位，通常靈敏度較高，響應(yīng)時(shí)間較短；（2）擴(kuò)散式：利用濃度差的推動(dòng)力，被測組分通過擴(kuò)散進(jìn)入到產(chǎn)生信號的部位處，響應(yīng)速度受擴(kuò)散速度的制約，一般響應(yīng)時(shí)間稍微長些。固定式檢測報(bào)警系統(tǒng)多數(shù)采用。目前二十八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)便攜式固定式目前二十九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)擴(kuò)散式檢測器目前三十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)泵吸式檢測器目前三十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)一、光離子化檢測儀目前三十二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)檢測原理圖目前三十三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)二、接觸燃燒式檢測器分為兩種：（1）直接接觸燃燒式檢測器（2）催化接觸燃燒式檢測器兩種檢測器實(shí)現(xiàn)濃度信號和電信號轉(zhuǎn)換的過程都是在惠斯頓平衡電橋上完成的，因其響應(yīng)過程都與熱敏電阻溫度有關(guān)，所以又稱為熱學(xué)式檢測器。目前三十四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)1、接觸燃燒式檢測器原理圖目前三十五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)檢測原理：（1）無可燃性氣體時(shí)，電橋平衡無信號輸出（2）有可燃性氣體時(shí)，通電后電流加熱測量電阻，達(dá)到燃點(diǎn)就燃燒，釋放出的熱量加熱測量電阻，使其溫度升高，阻值增大，電橋偏離平衡狀態(tài)，電橋輸出電信號，電信號的大小與可燃?xì)怏w的濃度成正比。目前三十六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)三、半導(dǎo)體氣敏檢測器目前三十七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前三十八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前三十九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

1、氣敏原件：主要由金屬氧化物或高分子半導(dǎo)體材料制成，氣敏元件接觸待測氣體時(shí)，其電阻或?qū)щ娦园l(fā)生改變，其變化值與氣體濃度相關(guān)。2、半導(dǎo)體氣敏檢測器分類（1）按基體材料分為：金屬氧化物系、有機(jī)高分子半導(dǎo)體系、固體電解質(zhì)系；（2）按制作方法和結(jié)構(gòu)形式分為：燒結(jié)型、薄膜型、厚膜型等；（3）按產(chǎn)生信號的機(jī)理分為：電阻型、電容型、二極管特性型、晶體管特性型、頻率型等。目前四十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)3、電阻型半導(dǎo)體氣敏檢測器響應(yīng)原理測定時(shí)，半導(dǎo)體氣敏元件被加熱到某一穩(wěn)定狀態(tài)，氣體接觸氣敏元件表面被物理吸附，失去其運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，其中一部分分子蒸發(fā)，剩下的分子被吸附在固定處，同時(shí)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。如果氣敏元件的功函數(shù)小于吸附分子的電子親和力時(shí)，被吸附的分子將從氣敏元件奪取電子，分子帶有負(fù)電荷，此種吸附稱為負(fù)離子吸附；相反，稱為正離子吸附。自由電子或空穴的減少，使阻值發(fā)生變化，濃度與阻值的變化成正比。目前四十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)四、定電位電解式檢測器五、紅外吸收式檢測器六、迦伐尼電池式檢測器七、隔膜電極式檢測器目前四十二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第三節(jié)傳感器的選用一、危險(xiǎn)氣體的分類1、易燃易爆氣體：與空氣混合并達(dá)到一定濃度后就形成爆炸性混合氣體，如液化石油氣、天然氣、氫氣、一氧化碳等；2、有毒有害氣體：濃度超過某一閾值（或限制）就會對人造成中毒傷害，如氯氣、硫化氫、氰化氫、一氧化碳、氨氣、二氧化氮等。目前四十三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)二、不同類型氣體對檢測器的要求1、單純易燃易爆氣體：設(shè)置檢測報(bào)警器的目的是防止達(dá)到爆炸極限濃度，所用檢測器的測定范圍是從0到爆炸下限（LEL）濃度，一般用0~100%LEL表示。因此，常常把可燃?xì)怏w檢測器稱為LEL檢測器。不同種類可燃?xì)怏w的LEL值不同，常見可燃?xì)怏w的爆炸極限見表3-4。（P-114）目前四十四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)2、報(bào)警值設(shè)定

可燃?xì)怏w的報(bào)警濃度并不是設(shè)定在LEL值，而是遠(yuǎn)低于LEL值。一般設(shè)有一級報(bào)警和二級報(bào)警，一級報(bào)警設(shè)定值小于或等于25%LEL；二級報(bào)警設(shè)定值小于或等于50%LEL。一級報(bào)警屬于預(yù)報(bào)警，要確定泄漏點(diǎn)，采取控制措施，制止泄漏，或通風(fēng)換氣；二級報(bào)警屬于危險(xiǎn)報(bào)警。目前四十五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)3、有毒氣體檢測器要求

有毒氣體的危害主要在于對作業(yè)場所的人員造成中毒傷害，所以檢測有毒氣體的檢測器，其檢測濃度要滿足職業(yè)危害因素接觸限制的要求，保證人員不受職業(yè)傷害。

接觸限制分為3種：（1）最高容許濃度：是指任何有代表性的采樣測定均不得超過的濃度；目前四十六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)（2）時(shí)間加權(quán)平均容許濃度：是按8h工作日的時(shí)間加權(quán)平均濃度規(guī)定的容許濃度；

（3）短時(shí)間接觸容許濃度：是指每次接觸時(shí)間不得超過15min的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度，每天接觸不超過4次，且前后兩次接觸至少要間隔60min，同時(shí)當(dāng)日的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度也不得超過。幾種常見氣體的閾限值見表3-5.（P-117）目前四十七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)三、檢測器的選用（1）確定要檢測氣體的種類；（2）明確檢測的目的；（3）了解各類檢測器的性能特點(diǎn)；（4）了解檢測器所處環(huán)境情況；（5）確定所用檢測器的種類；（6）確定檢測器的生產(chǎn)廠家。目前四十八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第四節(jié)便攜式氣體檢測儀一、便攜式檢測儀指手持式或袖珍型檢測儀器。都能在現(xiàn)場使用，并實(shí)時(shí)顯示檢測結(jié)果。目前四十九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)1、便攜式檢測儀作用（1）現(xiàn)場直接指示可燃有毒氣體的濃度，判別作業(yè)場所是否存在爆炸、急性中毒的可能性，保證工人的安全和健康；（2）對能造成慢性中毒而不易察覺的有害物質(zhì)，進(jìn)行連續(xù)快速測定，檢測作業(yè)場所是否超過最高容許濃度；（3）對嚴(yán)重危害生命的有毒有害氣體，進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警。如一氧化碳、硫化氫等；（4）確認(rèn)有無泄漏，并追蹤泄漏源。目前五十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)2、氣體檢測儀分類（1）主要用于檢測可燃?xì)怏w或蒸氣：檢測的濃度范圍是0~100%LEL，指示值直接反映出與爆炸極限下限的接近程度，有時(shí)將此類檢測儀稱為測爆儀。（2）主要用于檢測有毒氣體：檢測的濃度相對較低，主要用于職業(yè)危害水平檢測。（3）復(fù)合式檢測儀：既能檢測可燃?xì)怏w，也能檢測有毒氣體。這種類型的檢測儀器適用范圍廣泛，如能同時(shí)測定CH4、CO、H2S儀器。（4）氧氣濃度檢測儀，用于受限空間場所檢測。目前五十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)二、受限作業(yè)空間氣體檢測1、受限作業(yè)空間（有限作業(yè)空間）反應(yīng)罐、儲料罐、容器、下水道或其它地下管道、地下設(shè)施、密閉糧倉、罐車、船運(yùn)貨艙、隧道等密閉或相對密閉的空間。

目前五十二頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

2、氣體檢測規(guī)定（1）人員進(jìn)入之前必須進(jìn)行檢測，檢測時(shí)間不能少于30min；（2）檢測儀必須內(nèi)置氣泵，通過采樣頭和導(dǎo)氣管把氣體吸進(jìn)檢測儀；

（3）由于氣體分布的不均勻性，必須對空間內(nèi)上、中、下三個(gè)不同高度分別檢測；（4）人員進(jìn)入受限空間后，還要對空間的氣體成分進(jìn)行連續(xù)不斷地檢測。目前五十三頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)三、復(fù)合式檢測儀

1、定義：為了擴(kuò)展檢測儀的適用范圍，提高使用效率，把幾種傳感器集中在一個(gè)檢測儀中就是復(fù)合式檢測儀。2、儀器型號（1）PGM-7800型手持式五合一氣體檢測器（2）GASAlertMax型四種氣體檢測儀（3）PGM-50超小型復(fù)合式氣體檢測儀（4）MiniWarnⅡ智能型多種氣體檢測器

目前五十四頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)目前五十五頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第五節(jié)固定式氣體檢測報(bào)警系統(tǒng)一、氣體檢測報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成1、組成：傳感器、信號處理、控制器、數(shù)字顯示、聲光報(bào)警等組成，如果具有監(jiān)控功能，還應(yīng)有與外控開關(guān)連接的信號輸出部分。2、分類（1）系統(tǒng)由檢測器和報(bào)警器組成：當(dāng)氣體濃度達(dá)到報(bào)警濃度時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號，但不能指示濃度的具體數(shù)值。（2）系統(tǒng)由檢測器和指示報(bào)警器組成：不僅能發(fā)出報(bào)警信號，還能隨時(shí)指示出氣體濃度值。目前五十六頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)二、智能型檢測報(bào)警系統(tǒng)1、組成：將氣體傳感器陣列與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，組成智能氣體探測系統(tǒng)。（1）智能氣體傳感器由氣敏陣列、信號處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)組成。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別技術(shù)對混合氣體進(jìn)行氣體識別和濃度監(jiān)控。（2）計(jì)算機(jī)輸入常見有毒、有害、易燃?xì)怏w的種類和性質(zhì)，并輸入事故處置預(yù)案。目前五十七頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)2、工作程序當(dāng)泄漏事故發(fā)生后，智能氣體探測系統(tǒng)將按下面程序工作：進(jìn)入現(xiàn)場吸附氣體樣品氣敏元件產(chǎn)生信號計(jì)算機(jī)識別信號計(jì)算機(jī)輸出氣體種類、性質(zhì)、毒性及處置方案。

目前五十八頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)第六節(jié)傳感器設(shè)置與維護(hù)一、檢測點(diǎn)的確定1、基本原則盡快盡早地檢測到泄漏的氣體，所以檢測點(diǎn)要靠近可能的泄漏源，并處于氣體擴(kuò)散的主要方向。既要考慮投資的合理性和可接受程度，更要考慮投資的切實(shí)效果，以確保安全生產(chǎn)。目前五十九頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)2、易發(fā)生泄漏地點(diǎn)

（1）氣體壓縮機(jī)和液體泵的密封處；（2）液體和氣體采樣口；（3）液體排液（或排水）口和放空口；（4）設(shè)備和管道的法蘭和閥門組等。因此，這些部位都應(yīng)布置檢測點(diǎn)，這些部位的共同點(diǎn)是具有壓力且為連接部位。目前六十頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)3、《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：

（1）當(dāng)檢測點(diǎn)位于釋放源的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)時(shí)，可燃?xì)怏w檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于15m，有毒氣體檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于2m；（2）當(dāng)檢測點(diǎn)位于釋放源的全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)時(shí)，可燃?xì)怏w檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于5m，有毒氣體檢測點(diǎn)與釋放源的距離不宜大于1m；目前六十一頁\總數(shù)六十六頁\編于二十二點(diǎn)

（3）當(dāng)可燃?xì)怏w釋放源處于封閉或局部通風(fēng)不良的半敞開廠房內(nèi)時(shí)，每隔15m設(shè)置一個(gè)檢測器，且檢測器距離其所覆蓋范圍內(nèi)的任何一個(gè)釋放源都不宜大于7.5m，有毒氣體檢