《检测技术与呼吸防》由会员分享，可在线阅读，更多相关《检测技术与呼吸防（118页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、检测技术与呼吸防护第一章 为什么要用气体检测报警仪 随着社会的发展，人类文明的进步，国家和企业越来越 重视生产安全，为了减少和预防生产事故的发生，2002 年11月1日国家实施了安全生产法。 现代冶金、化工、石油炼制等工业的发展为人类提供了 越来越多的新型材料、新型产品，给我们的生活带来了 极大的方便和进步。但随之也带来了越来越多的危害着 操作工人健康和周围的环境的有毒有害物质。 这些有毒有害物质可以是固体废料、污水和气体等等 。 从某种意义上讲，有毒有害气体伤害可能是其中最为 严重危险之一，因为它们的扩散和工作人员对它们的吸 收要比固体和液体更加直接和迅速。 有毒有害气体可以通过人的呼吸系统
2、立即对人的呼吸 系统、神经系统造成危害，甚至死亡。 印度帕尔梅有机气体物质泄漏造成数千人死亡、数十 万人受害的严重结果为我们有效防止危险气体敲响了警 钟。 另外，长时间工作在无机、有机蒸汽及其挥发物的环 境中，更会对工人造成终身的危害，比如低浓度苯系物 的强烈致癌性质已是众所周知的工业卫生问题。 各类应急事故发生时，迅速确认防护措施、寻找泄漏 点、圈定污染范围、估计事故发展趋势都是进行事故处 理的首要条件。 因此，对各类气体成分进行现场低浓度、连续的监测 应当成为各级安全、消防、劳卫、环境等部门保护工人 健康、设备安全的必须手段。 尽管如此，我们目前对于气体检测的认识还有许多需 要了解和提高的
3、地方。人们的习惯思维、检测手段的不 足、甚至我们在行业行规上的落后都极大地影响着我们 对于现实生产活动中对于有毒有害气体的检测。 具体体现在： 1） 侧重于以往工作习惯，忽视仪器的科学性 2） 侧重于对可燃气体的检测而忽视对有毒气体的检测 3） 侧重于可能引起急性中毒气体的检测而忽视对可能引 起慢性中毒的气体的检测。 4） 侧重于毒气检测而忽视对氧气不足的检测 5） 侧重于单一气体的检测而忽视对多气体的同时检测 6） 侧重于工作前的气体检测而忽视对工作期间的气体检 测等等 目前大多数工厂对于较高浓度可以引起急性中毒的气 体检测较为重视，但对于可以引起慢性中毒的低浓度气 体检测重视不够，其实后者
4、对于工人健康和安全的危害 丝毫不逊于急性中毒的危害！它们可能引起癌变和其它 的隐形病症，影响工人的寿命和健康。 氧气不足的现象在我们的现实工作中也是经常遇到的 。密闭深井中的一只小小的老鼠所消耗的氧气就足以使 进入的人员窒息死亡！而由于通风不足造成的氧气局部 不足也会置人于死地。 生产过程产生的气体种类繁多，我们仅仅注意其中之 一已经无法避免伤害事故的发生。如进入炉内或密封区 作业，我们往往只重视对有毒有害气体的检测，而忽视 对氧气浓度的检测。 由于人员活动和温度、湿度的变化，工作期间的气体种 类和浓度也在不断的变化。比如密闭空间中温度的升高 可能会造成某些原来是液体的组份的挥发，仅仅在工人
5、进入之前的例行检测可能就会漏掉这些不断的变化，同 时气体比重不同造成气体”分层”同样需要现场实时不断 的气体检测。 随着科学技术水平的发展和人们健康认识的提高，人 们已经不满足于仅仅”高高兴兴上班来，平平安安回家 去”，而是追求着更高的生活质量和生活条件。人们不 仅关心着今日的工作，更关心着明天-退休以后的生 活。因此在工业卫生和工业安全工作中要不断地引入新 观念、新思路才能不仅要避免眼前的危险发生，而更要 注意避免日后悲剧的发生，所有这些，都需要通过法规 制定和人们素质的提高得到不断地改善和提高。早期的化学武器检测仪: “不幸的小鸟”化学武器专家在伊拉克 中部照顾他的鸽子此鸽子, 称为 “不
6、幸的小 鸟,” 用作监察化学袭击来源: MSNBC “Images of War”日本华尔兹老鼠矿工的金丝雀第二章 气体检测仪的技术、分类及应用 气体检测仪的用途：气体检测仪是专用的安全、防护检测仪器， 用来检测危险作业场所或设备内部的可燃或 有毒有害气体和蒸气含量并超限报警。 使用气体检测仪的目的：保护人身安全，防止事故发生，保护财产安 全第一节 气体检测技术 气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具。 检测气体的浓度依赖于气体检测变送器，传感器是其核 心部分，按照检测原理的不同 传感器主要分为：1.金属氧化物半导体式传感器2.催化燃烧式传感器3.定电位电解式气体传感器4.迦伐尼电池式
7、氧气传感器5.红外式传感器6.PID光离子化传感器等以下简单概述各种传感器的原理及特点。 1.金属氧化物半导体式传感器 金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用 ，改变半导体的电导率，通过电流变化的比较，激发报 警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大， 输出线形不稳定。 2.催化燃烧式传感器 催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃 气体的原理之一，具有输出信号线形好、无与其他非可 燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯 通电桥原理，感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃 烧，使温度变化导致感应电阻的阻值发生变化，打破电 桥平衡，使之输出稳定的电流信号，再经过后期电
8、路的 放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。3.定电位电解式气体传感器 定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用 的一种技术，在此方面国外技术领先，因此此类传感器 大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构：在一个塑料制成 的筒状池体内，安装工作电极、对电极和参比电极，在 电极之间充满电解液，由多孔四氟乙烯做成的隔膜，在 顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接，在电极之 间施加了一定的电位，使传感器处于工作状态。气体与 的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应，在对电极 发生还原或氧化反应，电极的平衡电位发生变化，变化 值与气体浓度成正比。 4.迦伐尼电池式氧气传感器 隔膜迦伐尼电池式氧气传感
9、器的结构：在塑料容器的 一面装有对氧气透过性良好的、厚1030m的聚四氟乙烯 透气膜，在其容器内侧紧粘着贵重金属（铂、黄金、银等 ）阴电极，在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳 极（用铅、镉等离子化倾向大的金属）。氧气在通过电解 质时在阴阳极发生氧化还原反应，使阳极金属离子化，释 放出电子，电流的大小与氧气的多少成正比，由于整个反 应中阳极金属有消耗，所以传感器需要定期更换。5.红外式传感器 红外式传感器利用各种元素对某个特定 波长的吸收原理，具有抗中毒性好，反应 灵敏，对大多数碳氢化合物都有反应。但 结构复杂，成本高。 6.PID光离子化气体传感器 PID主要检测有机挥发性蒸气（VOC）
10、，由紫外灯光源 和离子室等主要部分构成，在离子室有正负电极，形成 电场，待测气体在紫外灯的照射下，离子化，生成正负 离子，在电极间形成电流，经放大输出信号。PID具有灵敏度高，无中毒问题，安全可靠等优点。栅栏电极如何工作 栅栏电极是装在感应和 参照两个电极间的第三 个电极栅栏电极的电位和感应 电极相同栅栏和感应两个电极相 比参照电极电位为正极参照照电极相对栅栏和 感应电极为负极表面电流不能在参照和 感应电极间直接流通， 由于两极被栅栏电极隔 开感应电极 (+)栅栏电极 (+)参照电极 ( - 200 V 相对感应和栅栏 电极为负极)PID 灯的特点密封玻璃硅料灯身 (borosillicate
11、) 专用晶体材料视窗 填满专用或混合的惰 性气体 10.6 eV 紫外灯可以 运作 5,000 小时或两 年以上第二节 如何正确选择气体检测仪 1. 确认所要检测气体种类和浓度范围 每一个应用部门所遇到的待测气体种类都是不同的，在 选择气体检测仪时就要考虑到所有可能发生的情况。如 果甲烷和其它无毒或毒性较小的烷烃类居多，选择LEL 检测仪无疑是最为合适的。 如果既有可燃气体也有毒性较强气体，则需选择测毒仪 器或选择同时测毒测爆的仪器。 但是如果现场有硫化氢等可引起催化元件中毒气体存在 ，特别是可能存在缺氧的或可燃气浓度可能超过LEL的 情况下，选择红外传感器无疑是更为保险的做法。 在各种有毒有
12、害气体都可能存在的情况，比如密 闭空间，除了甲烷等可燃气体，还可能存在一氧 化碳和硫化氢等有毒气体，加之要时时检测缺氧 的状态，就要使用一个标准的四气体检测仪才能 保证工人的安全。 如果更多的是有机有毒有害气体，考虑到其可能 引起人员中毒的浓度较低，比如芳香烃、卤代烃 、氨（胺）、醚、醇、脂等等，就应当选择前章 介绍的光离子化检测仪，而绝对不要使用LEL检 测器应付，因为这可能会导致人员伤亡。 2. 确定使用场合 工业环境的不同，选择气体检测仪种类也 不同。 冶金行业主要的检测气体如下：常见煤气成分成分COCO2H2N2O2CMHNCH4其 他焦炉煤气5-81.5-355- 663-50.4-
13、0.82-423-28发发生炉煤气23- 275-810- 1848-600.15- 0.50.1-0.20.3- 1.3连续连续 式直立 炭化炉煤气11- 125-5.548- 526.5- 100.52-318-21高炉煤气23- 3016- 182-451-560.810.2- 0.5转转炉煤气60- 7015- 201.5 10-202铁铁合金炉煤 气60- 805-209-151-5%(积) 煤气种类CO浓度及吸入时间 对人体的影响 0.042 3h 内有轻度前头痛 0.081 2h 内前头痛、呕吐， 2.53h 内后头痛 0.16 45min 内头痛、晕眩、呕吐、痉挛， 2h 失明
14、 0.32 20min 内头痛、晕眩、呕吐、痉挛， 2025min 致死 0.641 2min 内头痛、晕眩、呕吐、痉挛 10-15min 致死 1.281 3min 致死缺氧症状与空气中氧浓度的关系氧浓度 主要症状 17 静止状态时无影响，工作时会引起喘息， 呼吸困难、心跳加快 15 呼吸及心跳急促，耳鸣，目眩，感觉及 判断力减弱，肌肉功能被破坏，失去劳动能力。 1012 失去理智，时间稍长即有生命危险 69 失去知觉，呼吸停止，心脏有几分钟内还能 跳动，如不进行急救，会导致死亡。3. 煤气的种类. 焦炉煤气 净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易 燃易爆气体，比重0.3623，热值168
15、00 18900KJ/ M,着火温度550650，爆炸极限 4.5%35.8，理论燃烧温度2150左右。焦 炉煤气中的CO含量较高炉煤气少，但也会造成 中毒事故。 检测气种：CO、O2、LEL、苯及苯化合物 使用仪器：单一检测仪、复合式检测仪、PID 检测仪、固定式检测仪.发生炉煤气 净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易 燃易爆气体，比重0.80.9，热值3768 6280KJ/M,着火温度650700，爆炸极限 21.5%67.5，理论燃烧温度1300。毒性 及爆炸的危害介于高炉煤气与焦炉煤气之间。 检测气种：CO、O2 使用仪器：单一检测仪、复合式检测仪、固定 式检测仪高炉煤气 高炉煤气是无色、无味、剧毒的易燃易爆气体 ，比重0.91.1，热值33494187KJ/ M,理论 燃烧温度1500左右，着火温度730左右，爆 炸极限30.8%89.
