呂 捷

（濮陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南濮陽(yáng) 457000)

可燃?xì)怏w濃度在空氣中達(dá)到一定量時(shí)，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出響應(yīng)，可防止火災(zāi)和中毒等安全事件的發(fā)生?？扇?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器主要用來(lái)檢測(cè)可燃?xì)怏w容易泄漏以及危險(xiǎn)化學(xué)品場(chǎng)所中可燃性氣體狀況，通過探測(cè)器工作，將可燃?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)控制器處理后發(fā)出相應(yīng)報(bào)警動(dòng)作，規(guī)避危險(xiǎn)，避免造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。由此可見，可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器計(jì)量準(zhǔn)確性極為重要。

1 可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)與原理

可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器按使用方式分為移動(dòng)式、固定式、便攜式三種。根據(jù)工作原理，則可分為電化學(xué)式、催化燃燒式、半導(dǎo)體式和紅外探測(cè)式等。

以可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器固定式為例子，它由可燃?xì)怏w報(bào)警的探測(cè)器和控制器組成?？刂破髦糜诳刂剖覂?nèi)，主要對(duì)各個(gè)探頭監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制。內(nèi)置的氣體傳感器是探測(cè)器的主要元件，檢測(cè)空氣中可燃?xì)怏w的濃度并將檢測(cè)到的氣體濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換的電信號(hào)顯示的越強(qiáng)，則證明氣體濃度越高。所以，通過電纜和控制器連接，通常將探測(cè)器安裝在可燃?xì)怏w最容易泄漏的地方，當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到的電信號(hào)達(dá)到或超過設(shè)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，報(bào)警控制器就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并可啟動(dòng)相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備（如排氣扇、噴淋等外聯(lián)設(shè)備，或者切斷電源，自動(dòng)排除隱患）。

對(duì)于催化燃燒式探測(cè)傳感器，通常是由檢測(cè)元件（鉑絲）和一個(gè)補(bǔ)償電阻構(gòu)成，且形成兩個(gè)橋臂，惠斯登檢測(cè)橋路則是由另外兩個(gè)橋臂的兩只固定電阻構(gòu)成的。當(dāng)鉑絲表面上接觸到含有可燃性混合氣體時(shí)，可燃?xì)怏w會(huì)產(chǎn)生燃燒，燃燒產(chǎn)生了反應(yīng)熱，那么鉑絲電阻值就會(huì)增大，導(dǎo)致電橋的平衡改變，就會(huì)輸出一個(gè)電壓信號(hào)，電壓信號(hào)的增大或者減小與可燃?xì)怏w的濃度成正比。它的優(yōu)點(diǎn)是：穩(wěn)定性好、控制可靠、選擇性好、反應(yīng)準(zhǔn)確、可以定量檢測(cè)、不易產(chǎn)生誤傳誤報(bào)。

而半導(dǎo)體傳感器的特性則是受溫度影響的。在一定溫度下，其檢測(cè)元件隨著環(huán)境氣體成分的變化而改變。如半導(dǎo)體材料金屬氧化物遇到空氣的氧化還原狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。再比如，當(dāng)遇到酒精氣體時(shí)，根據(jù)高溫下電導(dǎo)率會(huì)急劇變大的原理制備的二氧化錫酒精檢測(cè)儀，都屬于半導(dǎo)體傳感器的類型。

用電化學(xué)原理檢測(cè)特定氣體濃度的是電化學(xué)傳感器。通過傳感器下端的薄膜把被檢測(cè)的環(huán)境氣體擴(kuò)散到傳感器的電解液中，選擇適當(dāng)?shù)碾妷?、電解液和電極材料，并通過電解液中的一個(gè)測(cè)量電極，被檢測(cè)的氣體在測(cè)量電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生微電流，此電流的大小與檢測(cè)氣體濃度成正比。但此傳感器輸出的電流必須要經(jīng)過放大、以及溫度補(bǔ)償后的參數(shù)修正，才能得到特定氣體的濃度數(shù)值。

2 影響可燃?xì)怏w報(bào)警器準(zhǔn)確度的因素

2.1 安裝過程因素

可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的探測(cè)器或者檢測(cè)器（探頭以及控制器）應(yīng)在一定范圍內(nèi)安裝，探測(cè)器應(yīng)該避開強(qiáng)風(fēng)塵及其他自然污染源，控制器應(yīng)該避開強(qiáng)電磁或機(jī)械干擾，報(bào)警器的檢測(cè)器安裝位置和數(shù)量應(yīng)能滿足安全要求。當(dāng)檢測(cè)的可燃?xì)怏w比空氣重時(shí)，應(yīng)該在釋放源下方安裝檢測(cè)器，但應(yīng)距離地面至少0.3m。檢測(cè)比空氣輕的可燃?xì)怏w時(shí)，檢測(cè)器應(yīng)該在高出釋放源0.5～2.0m位置安裝?？扇?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的控制器安置在有人值守的控制室內(nèi)時(shí)，控制室內(nèi)的環(huán)境和供電應(yīng)符合安裝規(guī)范要求。

2.2 使用環(huán)境因素

報(bào)警器的檢測(cè)器是精密儀器，應(yīng)注意保持檢測(cè)器清潔，防塵、防水，在日常使用中要注意各類物質(zhì)如有機(jī)硅化物、酸性化合物、含鉛化合物、水等污染損壞檢測(cè)器。如果檢測(cè)器的使用環(huán)境充滿各種污染性氣體和灰塵時(shí)，需要定期對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行清潔和處理。

報(bào)警器安裝后，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)熟悉各個(gè)檢測(cè)器的位置和對(duì)應(yīng)的控制器報(bào)警編號(hào)，控制室要有人值守，且控制器應(yīng)時(shí)刻保持通電狀態(tài)，有氣體泄漏時(shí)即便沒有達(dá)到報(bào)警點(diǎn)也應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)巡檢，查看實(shí)際情況，并記錄檢測(cè)器檢測(cè)到的可燃?xì)怏w的濃度變化。報(bào)警器防雨設(shè)施工作人員應(yīng)經(jīng)常檢查維修，以避免檢測(cè)器被雨水淋濕，因?yàn)樵跈z測(cè)器浸水受潮后，輕則影響其使用性能，重則甚至損壞儀表。 報(bào)警器的檢測(cè)器經(jīng)長(zhǎng)期使用后，其靈敏度可能有所下降，應(yīng)當(dāng)定期查驗(yàn)，當(dāng)控制室的可燃?xì)怏w控制器報(bào)警時(shí)，應(yīng)及時(shí)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)是否有泄漏，若無(wú)有泄漏則應(yīng)將該儀表送修。

對(duì)于報(bào)警器的易損件應(yīng)該有備用并及時(shí)更換，從檢測(cè)器的大量實(shí)際使用情況和設(shè)計(jì)壽命來(lái)看，一般報(bào)警器的檢測(cè)器為2～3a的使用期限，在報(bào)警器檢定時(shí)，經(jīng)修理和調(diào)整，在沒有其他的異常情況下，若技術(shù)指標(biāo)仍達(dá)不到規(guī)程要求，則說明報(bào)警器需要更換新的檢測(cè)元件。為保證報(bào)警器能正常檢測(cè)和安全使用，就應(yīng)及時(shí)更換損壞的配件。防止發(fā)生故障的重要手段就是采取預(yù)防措施。

由于高濃度氣體在檢測(cè)器上的燃燒，能在短暫時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量熱量，使測(cè)量電橋上的催化劑加速蒸發(fā)，導(dǎo)致檢測(cè)器的靈敏度降低，所以，在使用中不要將高濃度的可燃?xì)怏w直接釋放在報(bào)警器的探測(cè)器上。同時(shí)，如果溫度過高甚至測(cè)量電橋有可能燒毀。另外如果檢測(cè)器處于低濃度氧氣、高濃度可燃?xì)怏w的環(huán)境中時(shí)，由于可燃?xì)馊紵锌赡苁苎鯕獠蛔愕挠绊?，不能完全燃燒，形成的炭黑沉淀則會(huì)導(dǎo)致積累在檢測(cè)器表面，就會(huì)損壞整個(gè)報(bào)警器而使檢測(cè)器失效，以至于失去監(jiān)控作用。

2.3 檢定過程因素

根據(jù)JJG693—2011《可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器檢定規(guī)程》的要求，對(duì)可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的檢定分為：通電檢查、報(bào)警功能及報(bào)警動(dòng)作值檢查，絕緣電阻、示值誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時(shí)間、漂移等項(xiàng)目的檢定。

檢定可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器所應(yīng)用的設(shè)備主要包括標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)、擴(kuò)散罩、流量計(jì)。氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的組分應(yīng)與報(bào)警器所測(cè)氣體組分相同或者接近，如果報(bào)警器未標(biāo)注測(cè)量的氣體種類，可以采用甲烷、丙烷或者異丁烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。另外對(duì)減壓裝置和標(biāo)氣管路根據(jù)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的物理特性和化學(xué)性質(zhì)選擇。如果氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是無(wú)腐蝕性且無(wú)吸附性的，可以采用普通減壓閥及普通的氣路管路，通過壓力表和流量計(jì)進(jìn)行調(diào)整，如常規(guī)的甲烷、丙烷、異丁烷、一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體。如果氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是有吸附性、有腐蝕性的，如氯氣，則應(yīng)采用不銹鋼材料的不帶減壓器的針形微調(diào)閥，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)氣體選用相應(yīng)的銅管或不銹鋼管等。檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢定人員應(yīng)確保所使用的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和流量計(jì)等在檢定有效期內(nèi)，確保鋼瓶的安全檢驗(yàn)且與減壓器的連接處緊密連接，確保參加檢定工作的人員的個(gè)人防護(hù)用品配備完善，防爆聯(lián)絡(luò)通訊暢通。

根據(jù)可燃?xì)怏w報(bào)警器實(shí)際使用情況，檢定時(shí)應(yīng)使帶減壓閥的流量計(jì)，流量與現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)相同。檢測(cè)器感應(yīng)氣體流速一般在500mL/min左右，個(gè)別要求350mL/min左右，極個(gè)別的要求200mL/min。檢定過程中氣路的密閉性是必須注意的問題，因?yàn)槿绻麣饴放c報(bào)警器接觸不嚴(yán)密，則會(huì)導(dǎo)致通入的標(biāo)準(zhǔn)氣氣體濃度被過分稀釋，將產(chǎn)生過大示值誤差。

便攜式可燃?xì)怏w報(bào)警器通常使用的是干電池或蓄電池供電，在檢定前要確認(rèn)報(bào)警器開機(jī)后電壓是否在正常值內(nèi)，如果過低，則應(yīng)更換電池。該類儀器需要開機(jī)后消耗較大的電流來(lái)預(yù)熱，以保證傳感器加熱到足夠的溫度和要求的采樣流量。如果電池電壓低將會(huì)導(dǎo)致供給傳感器的加熱電流減小，采樣流量偏小，所測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)氣體的示值將偏低。電池電壓低使報(bào)警器反應(yīng)遲緩。

3 結(jié)語(yǔ)

可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器在企業(yè)安全生產(chǎn)過程中發(fā)揮著極其重要的作用，報(bào)警器的正常工作與否對(duì)國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，在日常工作中應(yīng)盡量減少各種干擾因素，使報(bào)警器在安全生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。