
隨著燃氣的普及,燃氣安全問題十分突出,作為(wei) 一項安全措施,可燃氣體(ti) 檢測報警器的應用也越來越廣泛,在城燃企業(ye) 的工商用戶燃氣設施中可燃氣體(ti) 檢測報警器與(yu) 燃氣表(流量計)、緊急切斷閥一起屬於(yu) 必須配備的“三大件”,各種類型的燃氣場站也大量配備可燃氣體(ti) 檢測報警器,隨之而來的管理問題也浮出水麵。
一、可燃氣體(ti) 檢測報警器在城鎮燃氣設施中的地位
GB50494-2009《城鎮燃氣技術規範》2.0.11 附屬安全裝置“當燃氣供氣係統發生異常或發生燃氣泄漏時,具有切斷燃氣氣源、泄放或發出報警信號等功能的緊急切斷閥、安全放散裝置和可燃氣體(ti) 報警器等裝置的總稱”。
按照CJJ/T146-2011《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》總則1.0.3“城鎮燃氣報警控製係統的設計、安裝應由具有燃氣工程設計資質和消防工程施工資質的單位承擔”。GB50016-2014《建築設計防火規範》8.4火災自動報警係統8.4.3“建築內(nei) 可能散發可燃氣體(ti) 、可燃蒸汽的場所應設置可燃氣體(ti) 報警裝置”。可燃氣體(ti) 檢測報警器也是消防預警設施,消防部門也對其有相應的要求,在一些場所,也是消防檢查必檢的項目。
1,可燃氣體(ti) 檢測報警器分固定安裝式和便攜式兩(liang) 種,在這裏主要討論固定安裝式可燃氣體(ti) 檢測報警器(下稱儀(yi) 器)。
儀(yi) 器一般分兩(liang) 部分,探頭部分和主機部分,探頭叫探測器,加上主機叫可燃氣體(ti) 檢測報警器或者可燃氣體(ti) 報警控製器;可燃氣體(ti) 報警控製器與(yu) 緊急切斷閥(或者排氣扇,通風機)一起構成可燃氣體(ti) 報警控製係統。
2,氣體(ti) 傳(chuan) 感器的性能。儀(yi) 器的性能取決(jue) 於(yu) 所采用的傳(chuan) 感器的性能,其優(you) 點和缺點也是用其所生產(chan) 的儀(yi) 器的優(you) 點和缺點,使用者或者管理者必須了解所使用的儀(yi) 器中傳(chuan) 感器的性能特點,才能正確使用儀(yi) 器,使其發揮應有的作用。目前,多數固定安裝的儀(yi) 器采用的傳(chuan) 感器是催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器。
催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器是利用催化燃燒的熱效應原理,由檢測元件和補償(chang) 元件配對構成測量電橋,在一定溫度條件下,可燃氣體(ti) 在檢測元件載體(ti) 表麵及催化劑的作用下發生無焰燃燒,載體(ti) 溫度就升高,它內(nei) 部的鉑絲(si) 電阻也相應升高,從(cong) 而使平衡電橋失去平衡,輸出一個(ge) 與(yu) 可燃氣體(ti) 濃度成正比的電信號,通過測量鉑絲(si) 的電阻變化的大小,就知道可燃性氣體(ti) 的濃度。
優(you) 點是:
催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器選擇性地檢測可燃性氣體(ti) ,凡是不能燃燒的氣體(ti) ,傳(chuan) 感器沒有響應;催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器具有輸出信號線性好、計量準確、響應快速、傳(chuan) 感器的輸出與(yu) 環境的爆炸危險程度直接相關(guan) 等特點,是一類具有主導地位的傳(chuan) 感器。
缺點是:
1)不能在缺氧的環境下使用,因為(wei) 催化燃燒隻有在氧氣存在的情況下進行,即被檢測環境中的氧氣含量不能太低,當氧氣含量過低時它的檢測值就會(hui) 偏低。
2)隻能在燃氣濃度100%LEL及以下使用。催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器實質上是測量可燃氣體(ti) 的反應熱,當被測燃氣濃度高於(yu) 100%LEL時分兩(liang) 種情況:
a)濃度在燃氣爆炸極限的範圍內(nei) ,達到化學計量燃燒時(甲烷為(wei) 9.5%體(ti) 積分數),燃燒充分,燃燒反應熱過多,會(hui) 在元件上產(chan) 生高溫,導致元件損壞。
b)濃度高於(yu) 燃氣的爆炸極限時,氧氣分數減少,燃燒反應量少,燃燒反應熱少,輸出反而變小,呈現出雙值特性;另外,由於(yu) 燃燒不充分,在元件上產(chan) 生積碳,元件靈敏度下降,所以,不能在高濃度燃氣中使用。
3)催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器容易中毒。
使傳(chuan) 感器中毒的物質:矽類化合物、硫化物、氯化物、鹵化物、砷、鉛等化合物等。
4)催化燃燒式氣體(ti) 傳(chuan) 感器使用壽命較短(與(yu) 其他電子元件比較)。
三、檢測和檢定的區別
8.17測量儀(yi) 器的檢定又稱計量器具檢定或檢定 “查明和確認測量儀(yi) 器符合法定要求的程序,它包括檢查、加標記和/或出具檢定證書(shu) ”。
8.49檢測又稱檢驗、測試 “對給定產(chan) 品,按照規定程序確定某一種或多種物性,進行處理或提供服務所組成的技術操作”。
CJJ/T146-2011《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》規定居住建築的可燃氣體(ti) 探測器每3年檢測一次,商業(ye) 和工業(ye) 場所每1年檢測一次,檢測標準按照附錄D的要求。
附錄D可燃氣體(ti) 探測器、不完全燃燒探測器、複合探測器試驗方法及判定 D1一般規定:
D1.2“在現場,不論工程驗收或使用過程中的檢驗,應僅(jin) 對探測器的報警動作值、聯動功能、聲光報警功能實施檢驗”
D1.3“長期未使用的探測器,在進行檢查時應至少通電24h,有指示的探測器除檢查報警動作值外應按其量程選擇10%、30%、50%、75%、90%做5點檢驗”。
《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》並沒有規定檢測工作由誰來做及測試者的資質。檢測不同於(yu) 檢定,不能代替檢定。
檢定具有法定性,必須由國家法定計量技術機構或其它法定授權的組織實施和嚴(yan) 格遵守檢定規程。檢定一台儀(yi) 器比檢測要求複雜很多,不僅(jin) 比檢測要求的項目多,而且判定標準也是不一樣的,檢定周期每年一次。
其中+號表示檢定項目,-號表示不需要檢定項目
檢定一台儀(yi) 器在首次檢定時共檢測9個(ge) 項目,除了外觀及結構、標誌和標識、絕緣電阻和通電檢查等4項,其餘(yu) 5個(ge) 項目都需要通氣試驗,采用3種濃度分別為(wei) 10%FS、40%FS、60%FS的標準氣體(ti) ,一共需要通氣30多次;所需時間,固定式儀(yi) 器檢定一台需要7至8個(ge) 小時,也就是需要一個(ge) 工作日的時間,僅(jin) 檢測漂移一項就需要6小時,其他檢定項目需要時間1到2個(ge) 小時。後續檢定沒有漂移檢測一項,檢定時間縮短不少,但也需要1到2個(ge) 小時。
四、使用中存在的問題
1、傳(chuan) 感器的使用壽命問題
這類儀(yi) 器氣體(ti) 傳(chuan) 感器都有一定的使用壽命,使用時應該注意其使用壽命,氣體(ti) 傳(chuan) 感器的使用壽命相對較短和容易中毒是儀(yi) 器的短板。為(wei) 了防止儀(yi) 器傳(chuan) 感器達到使用壽命不及時更換導致儀(yi) 器失效,相關(guan) 標準規範有明確規定。
CJJ/T146-2011《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》表3.1.3規定如下:
第6.0.3規定“可燃氣體(ti) 探測器、不完全燃燒探測器、複合探測器及緊急切斷閥不得超期使用”。
在新修訂的國家標準GB15322.1-2019 《可燃氣體(ti) 探測器 第一部分:工業(ye) 及商業(ye) 用途點型可燃氣體(ti) 探測器》4.3.1.13“探測器使用說明書(shu) 應滿足GB/T9969的相關(guan) 要求,並應注明氣體(ti) 傳(chuan) 感器的使用壽命”。
新修訂的國家標準GB15322.2-2019 《可燃氣體(ti) 探測器 第二部分:家用可燃氣體(ti) 探測器》3.3.1.3探測器應具有氣體(ti) 傳(chuan) 感器壽命狀態指示功能,並滿足以下要求:
a)氣體(ti) 傳(chuan) 感器的壽命狀態指示燈應為(wei) 黃色。
b)探測器的累計工作時間達到氣體(ti) 傳(chuan) 感器使用期限時,狀態指示燈應閃亮。
c)探測器表麵應有提示氣體(ti) 傳(chuan) 感器失效或壽命到期需要更換的明顯標識。
d)探測器的使用說明書(shu) 中應注明氣體(ti) 傳(chuan) 感器的使用期限。
以上標準和規程的規定足以說明這個(ge) 問題的重要性。
2、檢測場所的不確定性
檢測的準確度影響因素很多,檢測環境並不是一個(ge) 完全的密閉空間,泄漏的燃氣在空間分布不均勻,燃氣濃度呈梯度從(cong) 泄漏源向周圍擴散,到達探測器需要一段時間,如果探測器安裝布置的不合理,位置離泄漏源遠一點或者恰巧在上風頭時,儀(yi) 器報警時,泄漏源的地方的燃氣濃度可能已經達到爆炸極限了,如果探測器安裝在室外,這種情況更突出。
3、環境因素影響
環境中可能存在導致傳(chuan) 感器中毒或者抑製的氣體(ti) (一般用戶可能不知道什麽(me) 氣體(ti) 是導致傳(chuan) 感器中毒或者抑製的氣體(ti) );環境中的灰塵或者油煙將探測器探頭堵塞,使敏感元件接觸不到可燃氣體(ti) ,導致傳(chuan) 感器反應不靈敏或者完全沒有反應;探測器安裝的位置經常有水汽,水滴,潮濕等都會(hui) 使其性能下降或者損壞;安裝在室外的探測器在冬季氣溫低於(yu) 允許溫度時導致其不靈敏,防雨防雪措施不好,進水導致儀(yi) 器失靈或損壞。
4、采用不正確的檢測方法
有的單位在檢測探測器時不是采用相應濃度的標準氣體(ti) 進行檢測,而是直接利用燃氣進行檢測或者用氣體(ti) 打火機進行檢測(這種現象很常見),對儀(yi) 器造成高濃度氣體(ti) 衝(chong) 擊,輕者導致傳(chuan) 感器壽命減少或者靈敏度下降,重則導致傳(chuan) 感器直接損壞。
5、探測器更新和管理費用高
由於(yu) 探測器(傳(chuan) 感器)使用壽命短,按照《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》規定,商業(ye) 和工業(ye) 企業(ye) 使用的探測器每三年更換一次,費用也是不少的;按照國家市場監督管理總局2019年第48號《市場監管總局關(guan) 於(yu) 發布實施強製管理的計量器具的公告》有毒有害易燃易爆氣體(ti) 檢測(報警)儀(yi) 不屬於(yu) 強製檢定計量器具,檢定不免費,每年進行一次周期檢定的費用也很多。
五、如何破解管理困局
相比較於(yu) 其他儀(yi) 器,可燃氣體(ti) 檢測報警器屬於(yu) 一種各種技術指標比較低和工作穩定性較差的儀(yi) 器,也是對使用環境要求比較高的一類儀(yi) 器,一次不當的使用或者接觸到中毒氣體(ti) 就可能會(hui) 造成儀(yi) 器的損壞或者性能下降;檢測時環境複雜,使用者也很難區分環境中的物質是否會(hui) 對傳(chuan) 感器產(chan) 生不良影響。所以,儀(yi) 器不僅(jin) 不能做到免維護,而且需要勤維護,經常性維護才能確保正常工作。
如果不進行有效管理的話,可能是有些儀(yi) 器表麵看上去正常,但實際上已經失效或者不靈敏,一旦發生燃氣泄漏,不能報警和控製,後果不堪設想。假如,一個(ge) 可燃氣體(ti) 檢測報警器傳(chuan) 感器靈敏度下降並沒有完全損壞,在20%LEL報警點報警時,實際空間燃體(ti) 濃度已經達到爆炸極限範圍內(nei) ,這時所發出的報警信息是錯誤的信息,會(hui) 使人產(chan) 生錯覺,如果采取錯誤的處理方式,可能會(hui) 產(chan) 生嚴(yan) 重的後果。
有些使用單位對其重視不夠,重安裝,輕管理,缺乏日常管理或者管理不到位,導致不少儀(yi) 器帶病工作,對燃氣的使用安全造成影響。
儀(yi) 器的日常管理也很重要,儀(yi) 器在安裝一年後進行檢定時,檢定不合格率是很高的。顯然,光靠一年一度的檢定來保證儀(yi) 器的可靠性是遠遠不夠的,期間應該按照《城鎮燃氣報警控製係統技術規程》進行定期檢測、試驗一下報警功能、控製功能、清理探測器上的灰塵等。生產(chan) 廠家的說明書(shu) 一般建議每3個(ge) 月或者半年用標準氣體(ti) 進行一次檢測或標定。
對於(yu) 燃氣用戶安裝的可燃氣體(ti) 檢測報警器(係統),常常維修主體(ti) 不明確,有的用戶沒有日常管理的概念,沒有氣體(ti) 傳(chuan) 感器使用壽命的概念,以為(wei) 隻要安裝就一直是好的,常常處於(yu) 失管、失修、失檢的狀態,帶來了燃氣用氣安全隱患。工業(ye) 用戶由於(yu) 有安全管理機構,相對要好一些,一些商業(ye) 用戶尤其是餐飲用戶多數沒有專(zhuan) 門管理人員,也不可能要求每個(ge) 用戶都準備標準氣體(ti) 氣瓶等檢測用設備。燃氣經營企業(ye) 應加強對其進行管理,燃氣經營企業(ye) 在用戶安檢時應該將其納入安檢內(nei) 容,按照要求定期測試並督促用戶申請儀(yi) 器周期檢定。也需要提醒用戶進行必要的日常檢查。
燃氣經營企業(ye) 或者燃氣用戶該建立健全儀(yi) 器的管理製度,配備專(zhuan) 職(兼職)維修管理人員,管理人員應接受過專(zhuan) 門培訓,負責日常檢查和維護。並將管理責任落到實處,確保每一台儀(yi) 器都處於(yu) 良好的工作狀態。
隨著技術的進步,氣體(ti) 傳(chuan) 感器的使用壽命和抗中毒性能會(hui) 逐漸提高,相應儀(yi) 器的可靠性會(hui) 大大增強。采用紅外氣體(ti) 傳(chuan) 感器的儀(yi) 器適用於(yu) 監測各種易燃易爆氣體(ti) ,具有精度高、選擇性好、可靠性高、不中毒、不依賴於(yu) 氧氣、受環境幹擾因素較小、壽命長等顯著優(you) 點,並在未來逐步取代催化燃燒式傳(chuan) 感器成為(wei) 主流傳(chuan) 感器,使儀(yi) 器的整體(ti) 性能得到提高。