林融：如何選用氣體檢測(cè)器？（常規(guī)工況）
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目前，我國石化企業(yè)的安全生產(chǎn)隱患排查工作主要通過人工巡檢依靠人的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的安全隱患，這種方式容易受到
主觀因素
影響，且很難發(fā)現(xiàn)泄漏事故及危險(xiǎn)狀態(tài)，可靠性差，其次
固定點(diǎn)式氣體泄漏檢測(cè)器
在事故發(fā)生后才能發(fā)現(xiàn)泄漏源頭并采
取安全措施，
不能
達(dá)到從
源頭上防治事故的目的
。因此，采用智能化泄漏檢測(cè)技術(shù)對(duì)由錯(cuò)誤操作、工藝異常、儀表故障、設(shè)備故障等引起的早期氣體泄漏等異常工況及時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)，特別是針對(duì)“兩重點(diǎn)一重大”的危險(xiǎn)源能夠
遠(yuǎn)程、大范圍、快速、精確地監(jiān)測(cè)
出泄漏地點(diǎn)、濃度、范圍及變化趨勢(shì)，讓操作工及時(shí)進(jìn)行挽救操作將操作狀況拉回到正常工況，減少事故發(fā)生的幾率非常重要，那智能化泄漏檢測(cè)技術(shù)
如何選用？
本文梳理了常規(guī)工況選型和應(yīng)用場(chǎng)景，幫助大家學(xué)習(xí)！復(fù)雜工況見下篇.....
關(guān)于可燃和有毒氣體檢測(cè)器的選用，
應(yīng)根據(jù)檢測(cè)器的技術(shù)性能、被測(cè)氣體的理化性質(zhì)和生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)確定。
氣體檢測(cè)器分為可燃，有毒兩種，主要都是為了檢測(cè)危險(xiǎn)化學(xué)品的泄漏，以提前預(yù)防安全事故的發(fā)生。
可燃?xì)怏w檢測(cè)手段通常包含以下幾種：
1）紅外可燃?xì)怏w探測(cè)器檢測(cè)原理
朗伯比爾定律（Lambert-Beer law）：是分光光度法的基本定律。
光的吸收強(qiáng)度與吸收物質(zhì)的濃度(C)和作用距離(L)相關(guān)。濃度越高， 作用距離越長， 光的吸收越強(qiáng)。
傳統(tǒng)紅外光源：3.3μm±0.3μm，屬于中紅外波段。紅外可燃?xì)怏w探測(cè)器利用紅外指紋特征對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行探測(cè)，分為點(diǎn)型紅外式（光程≤ 100mm）和開路紅外式（光程≤ 100m）。
①精度高：可靈活設(shè)計(jì)傳感氣室光路結(jié)構(gòu)，光程越長，精度越高。
②長期穩(wěn)定性好：物理傳感原理，無氣敏材料與化學(xué)反應(yīng)，無材料消耗、無材料變性，無靈敏度衰減損耗等因素，可靠性和長期穩(wěn)定性好。
③響應(yīng)快、壽命長：光學(xué)吸收，無反應(yīng)時(shí)間，無延時(shí)，響應(yīng)快；通常紅外光源和探測(cè)器壽命可達(dá)10年。
④選擇性好：不同氣體類型存在特異性波長，通過波長選擇可降低不同氣體之間的交叉干擾。
⑤抗中毒：無化學(xué)中毒，且硫、磷、硅、鉛、鹵素等易導(dǎo)致中毒的化合物紅外光譜波長與待測(cè)氣體不同，既可抗中毒，也可抗氣體交叉干擾。
⑥無氧氣依賴：光與氣體吸收作用無需氧氣參與，對(duì)氧氣無響應(yīng)。
⑦環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：檢測(cè)氣體類型可適用于大多數(shù)碳?xì)浠衔餁怏w或蒸氣，高低溫等惡劣環(huán)境。
缺點(diǎn)：
鏡頭怕結(jié)霜、結(jié)冰、結(jié)露、高粉塵、污漬。
3）紅外氣體探測(cè)器適用范圍（點(diǎn)型和開路型）
① 適用：烴類碳?xì)浠衔锟扇細(xì)怏w及其蒸氣
② 不適用：氫氣
非色散紅外Non-Dispersive InfraRed（NDIR）傳感器是一種由紅外光源、光路氣室、紅外探測(cè)器三部分組成的光學(xué)傳感器。測(cè)量經(jīng)氣體分子吸收后的光強(qiáng)變化量δ，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體濃度(C) 的測(cè)量。
1）激光氣體探測(cè)器檢測(cè)原理
可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)TDLAS （Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy）氣體吸收光強(qiáng)與氣體濃度和光路長度的乘積 (LEL·m或ppm·m)呈函數(shù)關(guān)系，采用高分辨率的近紅外波段光譜，利用氣體分子的紅外光譜吸收的“指紋”特征，形成具有識(shí)別度的特征峰波形信號(hào)，以此檢測(cè)氣體濃度。
2）激光氣體探測(cè)器性能優(yōu)勢(shì)及缺點(diǎn)
總體來說，三種可燃?xì)怏w探測(cè)器技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合對(duì)比：
1）光致電離PID型氣體探測(cè)器檢測(cè)原理
PID （Photo Ionization Detection ）傳感器由紫外燈、離子室構(gòu)成。紫外燈利用惰性氣體真空放電產(chǎn)生紫外線 ，特定波長紫外線透過窗口射入離子室，離子室有正負(fù)電極形成電場(chǎng)， 氣體分子在高能紫外線激發(fā)下產(chǎn)生的負(fù)電子和正離子聚集在離子室的電極間形成電流，經(jīng)放大和處理后輸出電流信號(hào)，最終檢測(cè)到氣體濃度。
2）光致電離PID型氣體探測(cè)器適用/不適用范圍：
含碳的有機(jī)化合物：不飽和烴類、芳烴類、 醇類、酮類、醛類、胺類等；
部分
無機(jī)物：
氨、二硫化碳、聯(lián)氨、半導(dǎo)體氣體(如砷、硒、溴、碘等)。
大部分自然界中存在的小分子、含飽和鍵的化合物，常見無機(jī)毒氣、烷類、氫氣、 酸性等氣體。
總的來說：
可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測(cè)器的選用，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)器的技術(shù)性能、被測(cè)氣體的理化性質(zhì)和生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)確定。
常用的可燃及有毒氣體檢測(cè)器的類型有催化燃燒型、紅外點(diǎn)型檢測(cè)型、熱傳導(dǎo)型、半導(dǎo)體型、電化學(xué)型、光至電離型、紅外開路型、激光開路型等。
復(fù)雜工況選用，待續(xù)......
關(guān)于氣體檢測(cè)器的選用，
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香港昌輝公司天津公司的副總經(jīng)理、技術(shù)總監(jiān)
林融
中國石化工程建設(shè)有限公司(SEI)資深副總工程師/ 教授級(jí)高工
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