有毒有害气体检测仪EM-4在工厂的应用

当可燃气体浓度低于LEL(zui低爆炸限度)时(可燃气体浓度不足)和其浓度高于UEL(zui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，这一点在标定仪器时要十分注意。为安全起见，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100%不是可燃气体的浓度达到气体体积的100%，而是达到了LEL的100%，即相当于可燃气体的zui低爆炸下限，如果是甲烷，100%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，不论何种可燃气体，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zui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)、S(15分钟短期暴露水平)、IDLH(立即致死量)(ppm)和MAC(车间zui大允许浓度)mg/m3。

 

 有毒气体          TWA          S        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

  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        --          --

随气体种类不同，其TWA、S、IDLH、MAC等值会有一定的不同目前，对于特定的有毒气体的检测，我们使用zui多的是气体传感器。它可以包括上面。所列的所有气体传感器，也包括前两章所介绍的光离子化检测仪。其中，检测无机气体zui为普遍、技术相对成熟、综合指标的方法是定电位电解式方法，也就是我们常说的电化学传感器。

电化学传感器的构成是：将两个反应电极--工作电极和对电极以及一个参比电极放置在特定电解液中(如上图如示)，然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。

目前，可以检测到特定气体的电化学传感器包括：一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨气、氯气、氰氢酸、环氧乙烷、等等。检测VOC检测 器可以使用前章介绍的光离子化检测器。氧气也是在工业环境中，尤其是密闭环境中需要十分注意因素。一般我们将氧气含量超过23.5%称为氧气过量(富氧)，此时很容易发生爆炸的危险；而氧气含量低于19.5%为氧气不足(缺氧)，此时很容易发生工人窒息、昏迷以至死亡的危险。正常的氧气含量应当在20.9%左右。氧气检测仪也是电化学传感器的一种。

目前在选择有毒有害气体检测仪时的问题：在我国，由于历史和认识上的原因，我们在选用各类检测仪时存在的问题还比较多，具体体现在：

 1对可燃气体的检测重于对有毒气体的检测。

2 对可能引起急性中毒气体的检测重于对可能引起慢性中毒的气体的检测。

由于众多可燃气体泄漏所引起的爆炸事故的血的教训，使人们对于可燃气体检测十分重视，可以讲，任何一个石化、化工厂，绝大多数的危险气体检测仪都是LEL检测仪。但仅配备LEL检测仪对于真正保护工人的安全和健康还是远远不够的。不可否认的是，大多数的挥发性危险气体都是可燃气体，但是，催化燃烧式的可燃气体检测仪(LEL)并不是对所有的可燃气体检测都是*选择。它是专门为检测甲烷设计的，而对其它物质的检测性能比较差。所以，它们可以检测出的除甲烷以外的可燃气体的下限浓度要远远高于它们的允许浓度。

比如：对于苯、氨气等危险有毒气体，单纯使用可燃气体检测仪就是一个十分危险的做法。比如，苯的爆炸下限是1.2%，它在LEL检测仪上的校正系数是2.51，也就是说，苯在一个用甲烷标定的LEL检测仪上的显示的浓度只是其实际浓度的40%！！这样，用LEL可以检测到的苯的zui低警报浓度是10%LEL=10%*1.2%*2.51=3.0*10-3，这个浓度同苯的允许浓度5*10-6相比要高近600倍!!。同样，氨在LEL检测仪上得到的警报浓度1.5*10-2也要比其允许浓度2.5*10-5高大约600倍。因此根据所检测气体的不同，选择特定有毒气体检测仪要比单纯选择LEL检测仪更加安全可靠得多。