可燃气体检测报警器应用.pdf

第48卷第4期
石油化工自动化
Vol 48, No
2012年8月
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL, INDUSTRY
August, 2012
可燃气体检测报警器应用
王志强,赵鑫
(中国石油運道阳石化分公司,辽宁辽阳11103)
摘要:根据国内外的研究成果,结合可燃气体报警器的生产现状、技术发展趋势以及现场应用等进行归纳和总结,同时对国家
标准和检定规程的适应性做了客观的分析。重点讨论了产品在石油、化工等高危行业应用的重要性和必要性,对满足标准要求
的功能模块进行了具体的应用实践分析。
关键词:报警器原理检定
中图分类号:TH89
文献标志码:B
文章编号:1007-7324(2012)04-0085-02
可燃气体检测报器简介
器。半导体传感器利用半导体材料作为气体附
工业用可燃气体报警器一般分为可燃气体检着载体,通电后气敏元件的电阻、电流、电势等电
漏仪、可燃气体探测器、可燃气体报警控制器。
性能参数与气体浓度成特定曲线变化,通过对特
可燃气体检漏仪一般为便携式,使用碱性电定气体线性修正、分段校验,就可以实现气体浓
池作为电源,可连续使用多个小时,主要用于燃度与探测器输出的线性化。该类传感器具有结
气管线巡檢或檢滿,如果有泄漏,可立即报警,显构简单、灵敏度高、响应时间指标高、造价成本低
示摩尔比值,立即采取应对措施,避免恶性事故廉等优点。缺点是传感器产品的各批次易产生
发生;如果增加吸气装置,则可用于密闭或有限差别化,造成产成品的一致性不高,需要经过大
空间取样检测,具有使用灵活、反应迅速等优点,量试验和测试积累经验数据,绘制各被测介质特
但该种设备定量测量性能较差,适用于定性测量性曲线,设计整机电路时对各段曲线进行分段修
报警。
正,反应传感器件的筛选时间较长,中间产品、最
固定式可燃气体报警器由探测器和控制器构终产品的检验、校正较复杂。燃烧式分为直接接
成。探测器安裝在被测区域,考虑到安装位置的安触燃烧式和催化接触燃烧式两种。燃烧式传感
全要求,本体需要具备壳体防爆或本质安全的性器具有稳定性好、通用性强的优点,具有广谱特
能;作用是把现场的气体浓度实时信号转化成电压性。这种传感器有时称之为热导性传感器,普遍
或电流信号,传输到值班室或控制室。探测器也可适用于可燃性气体的监测和报警。该传感器在
同时具有就地显示或报警功能,送出信号由控制器环境温度下非常稳定,并能对处于爆炸下限的绝
进行显示或报警,实现不间断检测报警,有联动要大多数可燃性气体进行检测。缺点是功耗较大
求时可以实现联锁功能,实现启动排风装置或切断整机设计必须为三线制以上,除在电桥上设计参
动力等功能。
比原件外,为减小整机使用中的飄移,还要配加
2基本原理
高精度、高稳定性的纯阻性平衡电阻。
2.1传感器
c)利用电化学性质,如微电流型、电压型传
a)利用物理性质,如热导、红外吸收、光干涉感器。该类传感器受干扰气体的影响小,在低摩
传感器。这类传感器利用检测介质的导热性能、尔比的范围内输出呈直线性,测量准确度较高
光谱及波长等物理特性进行分析、比较,实现探优点是分辨率高、稳定性好、准确,可以做定量测
测器基本功能。优点是线性好、不易中毒、性能量,能检测1×10-5以下的气体浓度。缺点是抗
稳定、寿命周期长、平均尤故障时间可达5a以振动性能差,对储存、使用环境温度要求有局限
上,维护成本相对较低;缺点是整机功能性结构性,一般限定在一10~40℃,使用寿命相对较低。
复杂、对传感器的物理构造要求较高、生产成本
相对较高,与催化燃烧型传感器相比,对检测气稿件收到日期:2012-06-01。
体介质的选择性相对单一,该类传感器以红外吸作者简介:王志强,1985年毕业于抚顺石油学院自动化专业,先后
收型最为常用。
任鞍山炼油厂仪表车间副主任、主任、副总工程师,2011年任辽阳
b)利用化学性质,如催化燃烧、半导体传感石化公司仪表厂厂长。
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目前,该类传感器广泛应用于低摩尔比毒性气体时,应综合考虑、权衡燃爆和中毒的风险,必要时,
的探测器。
同时安装可燃和有毒气体检测报警器。
2.2电路设计
d)报警控制器应安装在工艺装置或储运设施
2.2.1探测泑器
的中心控制室或值班室,应有其对应探测器所在位
探测器电路一般由桥路供电、信号采集、信号置的指示标牌或探测器的分布图。
处理、信号输出部分构成。为保持探测器较髙的稳
e)可燃气体检测报警仪表必须具有计量器具
定性,检测桥路中除传感器选型外,辅助元件的选制造认证、防爆性能认证和消防认证;选用该类设
择也极为重要。该种电路以集成运算放大器为核备时,资质、证件必须齐全、有效
心,与电阻、电位器组成差动线性运算放大电路。
f)可燃气体敏感元件的理化特性研究表明,
放大器采用单电源供电,对输入信号线性比例放硫化物可使元件特性发生变化,且不能恢复,出现
大,放大后的信号可多路供给比较器、模数转换器、所谓“中毒”现象,可燃气体敏感元件需防“中毒”,
处理器等进一步转化和处理,直到完成报警、显示、并且避免直接油浸或油垢污染,也不能在有酸、碱
输出、联动等
腐蚀性气体中长期使用。
2.2.2控制器
g)安装在用的可燃气体检测报警器为强制
可燃气体报瞥控制器基本功能应满足Gl6808检定设备,应建立台账,专人负责维护、巡检管
2008K可燃气体报警器通用技术要求试验方法》。为理。使用单位应按照JG693~2011《可燃气体报
实现基本功能,控制器多采用模块化组板技术,具有警器检定规程》进行使用中和修理后的检定。检
优化的人机接口界面。可配接二线制、三线制及以上定周期一般不超过1年,如果对仪器的检测数据
标准信号、RS-233/485通信信号输入,报警后可联动有怀疑或仪器更换了主要部件,修理后应及时
阀、风机、声光报警及通风设备。
送检。
2.3功能实现
3.2便携式可燃气体检测报警器
a)探测器应符合GB1532.1~6-2003《测量
该类仪器一般作为作业人员的随身工具使用,
范围为0~100%LEL的点型可燃气体探测器》的由作业者放在上臂或胸前,传感器外露,处于常开
具体要求。应符合规范中方位试验、高摩尔比淹没状态,用于检测作业现场的可燃气体浓度,及时发
试验、报警重复性、高速气流、电压波动、长期稳定出报警信息。
性性能试验后,探测器的报警动作值与报警设定值
a)该类仪器主要用于临时的防护性、预警性
之差不应超过士5%L.EL.的要求;同时符合基本误检测,应側重于定性分析检测,灵敏度指标应高于
差、绝缘功能,电干扰、环境条件试验振动、跌落等基本误差指标。
技术要求
b)作为随身安防用具,便携式可燃气体检测
b)报警控制器应符合GB16808-2008《可燃报警器经常处于振动状态下,传感器接受自然扩散
气体报警控制器技术要求和试验方法》的具体的可燃气体的能力也易受削弱。
要求。
c)现场介质组分通常不单一,使用时,应考虑
3现场应用
危害性最大、最易发生泄漏的介质作为仪器传感器
3.1可燃气体探測器设计、安装、使用
的选择目标。同时,考虑其他气体介质对目标介质