化工过程中可燃有毒气体检测仪的设置及选型.pdf

第5期
祝晋.化工过程中可燃有毒气体检测仪的设置及选型
化工过程中可燃有毒气体检測仪的设置及选型
礼晋
北京航天万源煤化工工程技术有限公司,北京100176)
要针对工业设计中可燃有毒气体检器的设辽问题,擬出了混合可燃气体和混合有每气体检测
?的计算和安装方法,并介绍了醬遍应用的几种可燃有每气体检洲器。总结了可燃有毒气体捡测器在
安装和选型时应注意的事项。
关词可燃有毒气体检测器晁合可燃气体和有每气体爆炸下服最高允许浓度
中图分类号TH814文献标识码A文章编号1000-3932(2012)05058503
随着化学工业的发展,易燃、易爆和有毒气体到25%爆炸下限,但有毒气体不能达到最高允许
的种类和范固都在不断地扩大,各种高温、高压设浓度时,应设置可燃气体检测器;当有毒气体或含
备内常装有剧毒或易燃气体,这些气体-一旦发生有可燃气体的有毒气体泄滿时,有毒气体浓度可
泄漏,将造成不可估量的后果。在化工厂的设计能达到最高允许浓度,但可燃气体浓度不能达到
中加入可燃有毒气体报警系统,可以连续监控工25%爆炸下限时,应设置有毒气体检测器;在可燃
艺装置或储运设施周围环境中的可燃有毒气体泄气体与有毒气体同时存在的场所,若可燃气体浓
澡情况,并及时发出报警,以保障装置和人身的安度达到25%爆炸下限时,有毒气体浓度也达到最
全
高允许浓度,应分别设置可燃气体和有毒气体检
笔者根据工业设计中可燃有毒气体检测仪的测器,若同一种气体既属于可燃气体又属于有毒
设置问题,提出了具体的计算和安装方法,并总结气体,只设置有番气体检测器。
了安装过程中需要注意的事项。
2.2混合气体的检测
可燃有春气体检测器的设置场所
在实际设计工作中经常会碰到的是混合气体
根据文献[1]的规定,为预防人身伤害、火灾的检测报警,以下例举两种可燃性气体混合的情
和爆炸事故的发生,保障企业的安全,在生产或使
况:氢气含量为60%,甲烷含量为22%。这两种
用可燃气体和有毒气体的工艺装置、储运设施的气体的爆炸下限分别为4%、5%,所以当25%爆
区域内对可能发生可燃气体和有事气体的泄漏进炸下限时两种气体都应设置可燃气体检测器,但
行检测。根据文献[2]的规定,生产或使用可燃由于混合气体组分固定,可通过计算求取先到达
气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液爆炸下限的气体组分,只设置一种可燃气体检测
化烃、甲B类液体的储罐区、装卸设施以及灌装
器来进行检测报警。
首先假设有100体积气体,计算当这100体
站等)的2区及附加2区内,应按该规范设置可燃
气体检测报仪。
积气体中两种可燃气体分别达到爆炸下限的
5%时混合气体的体积为
因此,甲类、乙类生产装置和存储罐区如果有
危险气体泄漏的可能,能够形成爆炸性气体危险
Q:爆炸下限x25%
100
混合气体浓度
环境,应设量可燃气体检测器:如果泄气体中含
经计算,每100体积气体达到爆炸下限时混
有有毒气体,则应设置有毒气体检测器。
合气体的体积,氢气为1.66,甲烷为5.680。所
2可燃有春气体检测的设
以当混合气体泄1.60体积时,其中的氢气已
2.1一般气体的检测
经达到了爆炸下限。由此可知,这种混合气体中
根据文献[1]的规定,当可燃气体或含有有
毒气体的可燃气体泄漏时,可燃气体浓度可能达
收日:2011-11-08
万方数据
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化工自动化及仪表
第39卷
只需设置氢气的可燃气体检测器即可。
碳氢类可燃气体,其特点是精度高、测量范围广
另一种情况为两种或多种有毒气体的混合,寿命大于2a,但是其价格较高,且不适合氢气检
例如某有毒混合气体的组分分别为一氧化碳测。
7.0%、硫化氢0.2%,两种气体的最高允许浓度3.1.2有毒气体检测器的选型
分别为20、10mg/m3,分子量分别为28、34。由此
电化学型检测器包括电位电解法、隔膜电极
可以计算出1m2气体中一种有毒气体的最高允法等,其优点是工艺成熟、受环境影响小,缺点是
许浓度
使用寿命短(1-3a)、零点不稳定。
c=气体百分比x分于星
(2
半导体型检测器是利用被测气体的吸附作
用,改变半导体的电导率,通过电流的变化激发报
经计算,得出两种气体均超出最高允许浓度。
假设两种气体均为1m3,可计算其在最高允许浓电路。其特点是选择性好、反应灵敏,但其受环
境影响较大,寿命为3~4a
度下的百分比K
3.2可燃有毒气体检测器的安装
最高允许浓度x100
分子量
(3)
根据标准,检测比重大于空气的可燃气体检
4×l0
测器,其安装高度应距地坪0.3~0.6m;检测比重
通过计算式(3)可知,一氧化碳的最高允许
大于空气的有毒气体的检测器,应靠近泄漏点,其
百分比为0.0016%,硫化氢的最高允许百分比为安装高度距地坪0.3-0.6m:检测比重小于空气
0.000%。而混合气体中,一氧化碳的浓度为的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应
7.0%,硫化氢的为0.2%,混合气体中一氧化碳
高出释放源0.5~2.0m;检测与空气分子量接近
的含量是硫化氢的35倍,而最高允许百分比中
且极易与空气混合的有毒气体时,检测器应安装
氧化碳是碗化氢的两倍多,所以一氧化碳会先达于距释放源上、下1m的范围内。其中,相对气体
到最高允许浓度,只设置一氧化碳检测器即可。
密度大于0.97kg/m3的即认为比空气重,相对气
3检測器的选型与安装
体密度小于0.97kg/m2'的即认为比空气轻。可燃
3.1可燃有毒气体检测器的选型
有毒气体检测器在安装时还需注意:现场不应有
文献[1]中规定,烃类可燃气体可选用催化强电磁干扰,检测器安装高度不应过低,并与周围
燃烧型或红外气体检测器,高腐蚀环境宜用红外设各留出0.5m以上的距离。
气体检测器,氢气检测可用催化燃烧型或电化学4结東语
型检测器;疏化氢、氯气和一氧化碳可选用电化学
可燃有毒气体的检测和报警直接关系到现场
型或半导体型检测器。
设备和人员的安全,是工艺现场消防安全的关键
3.1.1可燃气体检测器的选型
设备。只有正确地选型、设计和安装,才能确保报
催化燃烧型气体检测器是目前最广泛使用的警器安全可靠的运行,达到安全生产的目的,笔者
可燃气体检测器之ー,其利用惠斯通电桥原理,感根据实际应用要求提出了检测器在选型和安装时
应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃,使感的注意事项,为可燃有毒气体检测仪的选型、安装
应电阻的阻值发生变化,打破电挢平食。其特点使用提供参考。
是精度高、反应快,但是某些场合会使催化剂中
毒。需要注意的是催化燃烧型气体检泚器一般寿
修考文献
命为2a,之后就会失效,一般工厂的仪表从采购[い」GB504932005油化工可燃气体和有毒气体检测
到货到整厂建设完成需要2~3a的周期,这期间
报设计规范[S」.北京:中国计划出版社,2009
气体检测器很容易因为过期而失效,因此设计时[2]SH3063199,石油化工企业可燃气体和有毒气体
应注明此类仪表为后期采购仪表。
检测报没计规范L