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                    如何破解可燃氣體報警器器管
                    - 2020-10-23-

                    隨著燃氣的普及,燃氣安全問題十分突出,作為一項安全措施,可燃氣體報警器的應用也越來越廣泛,在城燃企業的工商用戶燃氣設施中可燃氣體檢測報警器與燃氣表(流量計)、緊急切斷閥一起屬于必須配備的“三大件”,各種類型的燃氣場站也大量配備可燃氣體檢測報警器,隨之而來的管理問題也浮出水面。

                    一、可燃氣體檢測報警器在城鎮燃氣設施中的地位

                    GB50494-2009《城鎮燃氣技術規范》2.0.11 附屬安全裝置“當燃氣供氣系統發生異?;虬l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報警器等裝置的總稱”。

                    按照CJJ/T146-2011《城鎮燃氣報警控制系統技術規程》總則1.0.3“城鎮燃氣報警控制系統的設計、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《建筑設計防火規范》8.4火災自動報警系統8.4.3“建筑內可能散發可燃氣體、可燃蒸汽的場所應設置可燃氣體報警裝置”??扇細怏w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,可燃氣體檢測報警器分固定安裝式和便攜式兩種,在這里主要討論固定安裝式可燃氣體檢測報警器(下稱儀器)。

                    儀器一般分兩部分,探頭部分和主機部分,探頭叫探測器,加上主機叫可燃氣體檢測報警器或者可燃氣體報警控制器;可燃氣體報警控制器與緊急切斷閥(或者排氣扇,通風機)一起構成可燃氣體報警控制系統。

                    2,氣體傳感器的性能。儀器的性能取決于所采用的傳感器的性能,其優點和缺點也是用其所生產的儀器的優點和缺點,使用者或者管理者必須了解所使用的儀器中傳感器的性能特點,才能正確使用儀器,使其發揮應有的作用。目前,多數固定安裝的儀器采用的傳感器是催化燃燒式氣體傳感器。

                    催化燃燒式氣體傳感器是利用催化燃燒的熱效應原理,由檢測元件和補償元件配對構成測量電橋,在一定溫度條件下,可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發生無焰燃燒,載體溫度就升高,它內部的鉑絲電阻也相應升高,從而使平衡電橋失去平衡,輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號,通過測量鉑絲的電阻變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。

                    優點是:

                    催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體,凡是不能燃燒的氣體,傳感器沒有響應;催化燃燒式氣體傳感器具有輸出信號線性好、計量準確、響應快速、傳感器的輸出與環境的爆炸危險程度直接相關等特點,是一類具有主導地位的傳感器。

                    缺點是:

                    1)不能在缺氧的環境下使用,因為催化燃燒只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偏低。

                    2)只能在燃氣濃度100%LEL及以下使用。催化燃燒式氣體傳感器實質上是測量可燃氣體的反應熱,當被測燃氣濃度高于100%LEL時分兩種情況:

                    a)濃度在燃氣爆炸極限的范圍內,達到化學計量燃燒時(甲烷為9.5%體積分數),燃燒充分,燃燒反應熱過多,會在元件上產生高溫,導致元件損壞。

                    b)濃度高于燃氣的爆炸極限時,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,由于燃燒不充分,在元件上產生積碳,元件靈敏度下降,所以,不能在高濃度燃氣中使用。

                    3)催化燃燒式氣體傳感器容易中毒。

                    使傳感器中毒的物質:硅類化合物、硫化物、氯化物、鹵化物、砷、鉛等化合物等。

                    4)催化燃燒式氣體傳感器使用壽命較短(與其他電子元件比較)。

                    三、檢測和檢定的區別

                    JJF1001-2011《通用計量術語及定義》

                    8.17測量儀器的檢定又稱計量器具檢定或檢定 “查明和確認測量儀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”。

                    8.49檢測又稱檢驗、測試 “對給定產品,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《城鎮燃氣報警控制系統技術規程》規定居住建筑的可燃氣體探測器每3年檢測一次,商業和工業場所每1年檢測一次,檢測標準按照附錄D的要求。

                    附錄D可燃氣體探測器、不完全燃燒探測器、復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”。

                    《城鎮燃氣報警控制系統技術規程》并沒有規定檢測工作由誰來做及測試者的資質。檢測不同于檢定,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格遵守檢定規程。檢定一臺儀器比檢測要求復雜很多,不僅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。

                    檢定一臺儀器在首次檢定時共檢測9個項目,除了外觀及結構、標志和標識、絕緣電阻和通電檢查等4項,其余5個項目都需要通氣試驗,采用3種濃度分別為10%FS、40%FS、60%FS的標準氣體,一共需要通氣30多次;所需時間,固定式儀器檢定一臺需要7至8個小時,也就是需要一個工作日的時間,僅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個小時。后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個小時。

                    四、使用中存在的問題

                    1、傳感器的使用壽命問題

                    這類儀器氣體傳感器都有一定的使用壽命,使用時應該注意其使用壽命,氣體傳感器的使用壽命相對較短和容易中毒是儀器的短板。為了防止儀器傳感器達到使用壽命不及時更換導致儀器失效,相關標準規范有明確規定。

                    第6.0.3規定“可燃氣體探測器、不完全燃燒探測器、復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 《可燃氣體探測器 第一部分:工業及商業用途點型可燃氣體探測器》4.3.1.13“探測器使用說明書應滿足GB/T9969的相關要求,并應注明氣體傳感器的使用壽命”。

                    新修訂的國家標準GB15322.2-2019 《可燃氣體探測器 第二部分:家用可燃氣體探測器》3.3.1.3探測器應具有氣體傳感器壽命狀態指示功能,并滿足以下要求:

                    a)氣體傳感器的壽命狀態指示燈應為黃色。

                    b)探測器的累計工作時間達到氣體傳感器使用期限時,狀態指示燈應閃亮。

                    c)探測器表面應有提示氣體傳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中應注明氣體傳感器的使用期限。

                    以上標準和規程的規定足以說明這個問題的重要性。

                    2、檢測場所的不確定性

                    檢測的準確度影響因素很多,檢測環境并不是一個完全的密閉空間,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感器中毒或者抑制的氣體(一般用戶可能不知道什么氣體是導致傳感器中毒或者抑制的氣體);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,導致傳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于允許溫度時導致其不靈敏,防雨防雪措施不好,進水導致儀器失靈或損壞。

                    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進行檢測,而是直接利用燃氣進行檢測或者用氣體打火機進行檢測(這種現象很常見),對儀器造成高濃度氣體沖擊,輕者導致傳感器壽命減少或者靈敏度下降,重則導致傳感器直接損壞。

                    5、探測器更新和管理費用高

                    由于探測器(傳感器)使用壽命短,按照《城鎮燃氣報警控制系統技術規程》規定,商業和工業企業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《市場監管總局關于發布實施強制管理的計量器具的公告》有毒有害易燃易爆氣體檢測(報警)儀不屬于強制檢定計量器具,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

                    相比較于其他儀器,可燃氣體檢測報警器屬于一種各種技術指標比較低和工作穩定性較差的儀器,也是對使用環境要求比較高的一類儀器,一次不當的使用或者接觸到中毒氣體就可能會造成儀器的損壞或者性能下降;檢測時環境復雜,使用者也很難區分環境中的物質是否會對傳感器產生不良影響。所以,儀器不僅不能做到免維護,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,可能是有些儀器表面看上去正常,但實際上已經失效或者不靈敏,一旦發生燃氣泄漏,不能報警和控制,后果不堪設想。假如,一個可燃氣體檢測報警器傳感器靈敏度下降并沒有完全損壞,在20%LEL報警點報警時,實際空間燃體濃度已經達到爆炸極限范圍內,這時所發出的報警信息是錯誤的信息,會使人產生錯覺,如果采取錯誤的處理方式,可能會產生嚴重的后果。 

                    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,導致不少儀器帶病工作,對燃氣的使用安全造成影響。

                    儀器的日常管理也很重要,儀器在安裝一年后進行檢定時,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器的可靠性是遠遠不夠的,期間應該按照《城鎮燃氣報警控制系統技術規程》進行定期檢測、試驗一下報警功能、控制功能、清理探測器上的灰塵等。生產廠家的說明書一般建議每3個月或者半年用標準氣體進行一次檢測或標定。

                    對于燃氣用戶安裝的可燃氣體檢測報警器(系統),常常維修主體不明確,有的用戶沒有日常管理的概念,沒有氣體傳感器使用壽命的概念,以為只要安裝就一直是好的,常常處于失管、失修、失檢的狀態,帶來了燃氣用氣安全隱患。工業用戶由于有安全管理機構,相對要好一些,一些商業用戶尤其是餐飲用戶多數沒有專門管理人員,也不可能要求每個用戶都準備標準氣體氣瓶等檢測用設備。燃氣經營企業應加強對其進行管理,燃氣經營企業在用戶安檢時應該將其納入安檢內容,按照要求定期測試并督促用戶申請儀器周期檢定。也需要提醒用戶進行必要的日常檢查。

                    燃氣經營企業或者燃氣用戶該建立健全儀器的管理制度,配備專職(兼職)維修管理人員,管理人員應接受過專門培訓,負責日常檢查和維護。并將管理責任落到實處,確保每一臺儀器都處于良好的工作狀態。

                    隨著技術的進步,氣體傳感器的使用壽命和抗中毒性能會逐漸提高,相應儀器的可靠性會大大增強。采用紅外氣體傳感器的儀器適用于監測各種易燃易爆氣體,具有精度高、選擇性好、可靠性高、不中毒、不依賴于氧氣、受環境干擾因素較小、壽命長等顯著優點,并在未來逐步取代催化燃燒式傳感器成為主流傳感器,使儀器的整體性能得到提高。


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