有毒有害气体检测仪的原理

 

　　可燃气体是石油化工等工业场合遇到*多的危险气体，它主要是烷烃等有机气体和某些无机气体：如一氧化碳等。可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件，那就是：一定浓度的可燃气体，一定量的氧气以及足够热量点燃它们的火源，这就是爆炸三要素，缺一不可，也就是说，缺少其中任何一个条件都不会引起火灾和爆炸。当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。我们把可燃气体遇火源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限，一般用%表示。实际上，这种混合物也不是在任何混合比例上都会发生爆炸而要有一个浓度范围。当可燃气体浓度低于LEL（*低爆炸限度）时（可燃气体浓度不足）和其浓度高于UEL（*高爆炸限度）时（氧气不足）都不会发生爆炸。不同的可燃气体的LEL和UEL都各不相同（参见第八期的介绍），

 

　　这一点在标定仪器时要十分注意。为**起见，一般我们应当在可燃气体浓度在LEL的10%和20%时发出警报，这里，10%LEL称。作警告警报，而20%LEL称作危险警报。这也就是我们将可燃气体检测仪又称作LEL检测仪的原因。

 

　　需要说明的是，LEL检测仪上显示的99%不是可燃气体的浓度达到气体体积的99%，而是达到了LEL的99%，即相当于可燃气体的*低爆炸下限，如果是甲烷，99%LEL=4%体积浓度（VOL）.在工作中，以LEL方式测量这些气体的检测仪是我们常见的催化燃烧式检测仪。它的原理是一个双路电桥（一般称作惠斯通电桥）检测单元。在这其中的一个铂金丝电桥上涂有催化燃烧物质，不论何种，只要它能够被电极引燃，铂金丝电桥的电阻就会由于温度变化发生改变，这种电阻变化同可燃气体的浓度成一定比例，通过仪器的电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度。直接测量可燃气体的体积浓度的热导式VOL检测器也可以在市场上得到，同时，也已经有了LEL/VOL合二为一的检测器。VOL可燃检测器特别适合于在缺氧（氧气不足）的环境中测量可燃

 

　　气体的体积（VOL）浓度。

 

　　有毒气体既可以存在于生产原料中，如大多数的有机化学物质（VOC），也可能存在于生产过程的各个环节的副产品中，如氨、一氧化碳、硫化氢等等。它们是对工作人员造成危害*大的危险因素。这种危害不仅包括立即的伤害，如身体不适、发病、死亡等等，而且包括对于人体长期的危害，如致残、癌变等等。对于这些有毒有害气体的检测是我们发展中国家应当开始引起充分重视的问题。

 

　　表常见有毒有害气体的TWA（8小时统计权重平均值）、STEL（15分钟短期暴露水平）、IDLH（立即致死量）（ppm）和MAC

 

　　（车间*大允许浓度）mg/m3。

 

　　有毒气体TWA STEL IDLH MAC

 

　　氨气(NH3)25 35 500 30

 

　　一氧化碳(CO)25--1500 30

 

　　氯气(Cl2)0.5 1 30 1

 

　　(HCN)10 4.7 50 0.3

 

　　硫化氢(H2S)10 15 300 10

 

　　一氧化氮(NO)25--100--

 

　　二氧化硫(SO2)2 5 100 15

 

　　VOC*50 100----

 

　　常见问题

 

　　Q1:有毒有害气体主要划分为哪两类？为何它们的检测手段不同？

 

　　主要分为可燃气体和有毒气体两大类。由于它们性质和危害不同，其检测手段也有所不同。

 

　　Q2:可燃气体检测仪通常在什么浓度时会触发警告警报和危险警报？

 

　　一般应当在可燃气体浓度在LEL的10%时发出警告警报，在20%LEL时称作危险警报。

 

　　Q3:常见的催化燃烧式LEL检测仪的检测原理是什么？

 

　　它的原理是一个双路电桥（一般称作惠斯通电桥）检测单元。在这其中的一个铂金丝电桥上涂有催化燃烧物质，只要它能够被电极引燃，铂金丝电桥的电阻就会由于温度变化发生改变，这种电阻变化同可燃气体的浓度成一定比例，通过仪器的电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度。

 

　　Q4:有毒气体通常存在于哪些生产环节或物质中？

 

　　有毒气体既可以存在于生产原料中（如大多数的有机化学物质VOC），也可能存在于生产过程的各个环节的副产品中（如氨、一氧化碳、硫化氢等等）。

 

　　Q5:根据文中表格数据，硫化氢（H2S）的TWA、STEL、IDLH和MAC限值分别是多少？

 

　　硫化氢的TWA为10ppm，STEL为15ppm，IDLH为300ppm，MAC为10mg/m³。