有毒有害、易燃易爆物质及氧气的检测技术(二篇)

有毒有害、易燃易爆物质及氧气的检测技术正常作业环境中以及检修时的有害气体、氧含量的监测对石油及化工生产的安全是至关重要的。

作业环境中，常常会由于泄漏、挥发或其他多种原因产生可燃气体(蒸气)、有毒气体(蒸气)，它们统称为有害气体；因此，对作业环境中的有害气体浓度进行监测，是预防火灾、爆炸、中毒事故的重要措施。

在生产装置的检修、维护过程中，有时需要动火或进行产生火花的作业；有时需要作业人员进入设备内部工作。

在诸如此类情况下，进行设备内外害气体的监测以及进行氧含量的监测更为重要。

一、作业环境气体检测内容
（一）可燃气体的检测
对环境空气中可燃气的监测，常常直接给出可燃气环境危险度，即该可燃气在空气中的含量与其爆炸下限的百分比来表示：[％LEL]；所以，这种监测有时也被称作“测爆”，所用的监测仪器也称“测爆仪”。

空气中可燃气体浓度达到其爆炸下限值时，我们称这个场所可燃气环境爆炸危险度为百分之百，即100％LEL。

如果可燃气体含量只达到其爆炸下限的百分之十，我们称这个场所此时的可燃气环境爆炸危险度为10％LEL。

（二）有毒气体的检测
毒性危险较大的地方要进行有毒气体自动监测，在达到目标规定的最大容许浓度(致人中毒的浓度前)即可发出警报，以便采取相应对
策。

另外，进入设备检修，或进入隔离生产间、地沟、地下室、贮存室等容易产生有毒气体的地方操作，对有毒气体进行监测是必不可少的安全措施。

（三）氧气含量的检测
空气中缺氧会对人体产生影响，到一定程度还可能发生死亡事故；当可燃气或易燃液体的蒸汽中氧含量过高，易引起爆炸。

因此应对以下情况检测氧含量。

(1)空气中缺氧监测。

在一些可能产生缺氧的场所，特别是设备中需要进入工作人员时，必须进行氧含量的监测，氧含量低于18％时，严禁入内，以免造成缺氧窒息事故。

(2)可燃气中氧含量的监测。

由于密闭失效或控制失误，会使可燃气或易燃液体的蒸气中空气(氧气)含量过高，当达到一定浓度时，就可能发生爆炸，所以对可燃气中的氧含量进行监测报警，是重要的安全措施。

二、石油、化工作业中几种常见危险化学品的检测技术
石油化工企业有毒有害、易燃易爆物质种类繁多，对作业环境的有害物质进行准确、及时的检测、检验，是预防和控制石油化工企业中毒及火灾爆炸事故的有效手段。

下面仅对石油化工企业常见的几种危险化学品的检测技术进行介绍。

（一）苯
1.理化性质
苯的物化性质
（1）无色透明液体，有强烈芳香味；
（2）溶解性：不溶于水，溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂
（3）相对密度：0．88(水=1)；2．77(空气=1)；
（4）闪点(℃)：—11；爆炸极限(V／V％)：1．2～8.0。

2．检测方法
用大注射器采集空气中的苯直接进样，经聚乙二醇6000柱分离后，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

3．技术手段
仪器：气相色谱仪(氢焰离子化检测器)；
色谱柱：2m×4mm不锈钢柱，聚乙二醇6000：6201担体=5：100；
柱温90℃；
检测室温度120℃。

气化室温度150℃；
载气(氮气)69ml／min；
标样：苯，色谱纯。

取一定量的苯绘制标准曲线、采样、样品分析。

（二）硫化氢
1.理化性质
硫化氢的物化性质
（1）无色有恶臭的气体；
（2）溶解性：溶于水、乙醇；
（3）相对密度(空气=1)：1．19；
（4）闪点（℃）：无意义；
（5）爆炸极限(V／V％)：4.0～46.0。

2检测方法
硝酸银比色法：硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液，比色定量。

3．技术手段
配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液，装入多孔玻板吸收管中，抽取一定量空气。

采样后取样品溶液放入比色管，并用定量的硫化氢溶液与吸收液配制一系列标准管。

向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液，摇匀、静置后目视比色。

2．检测方法用大注射器采集空气中的液化石油气直接进样，经玻璃微球柱分离后，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

3技术手段
仪器：气相色谱仪(氢焰离子化检测器)；色谱柱：2m×4mm不锈钢柱。

80～100网目玻璃微球；
柱温70℃；
检测室
（3）相对密度(空气=1)：1．19；
（4）闪点（℃）：无意义；
（5）爆炸极限(V／V％)：4.0～46.0。

2检测方法
硝酸银比色法：硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液，比色定量。

3．技术手段
配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液，装入多孔玻板吸收管中，抽取一定量空气。

采样后取样品溶液放入比色管，并用定量的硫化氢
溶液与吸收液配制一系列标准管。

向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液，摇匀、静置后目视比色。

（三）液化石油气压凝汽油
1.理化性质
液化石油气压凝汽油的物化性质
（1）无色气体或黄棕色油状液体，有特殊臭味；
（2）闪点(℃)：—74；
（3）爆炸极限(v／v％)：2．25～9．65。

2．检测方法
用大注射器采集空气中的液化石油气直接进样，经玻璃微球柱分离后，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

3技术手段
仪器：气相色谱仪(氢焰离子化检测器)；色谱柱：2m×4mm不锈钢柱。

80～100网目玻璃微球；
柱温70℃；
检测室温度130℃；
气化室温度150℃；
载气(氮气)40ml／min；
标样：正戊烷，色谱纯。

取一定量的正戊烷绘制标准曲线、采样、样品分析。

（四）一氧化碳
l.理化性质
（1）无色无臭气体；
（2）溶解性：微溶于水，溶于乙醇、苯等多数有机溶剂；
（3）闪点(℃)：—50。

2．检测方法
一氧化碳于氢气流中经分子筛与碳多孔小球串联柱分离后，通过镍催化剂转化成甲烷，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

3技术手段
仪器：气相色谱仪(带一氧化碳转化炉、氢焰离子化检测器)；色谱柱：1．2m×3mm；5A分子筛与0．8mm×3mm碳多孔小球柱串联；柱温60℃；检测室温度130℃；转化室温度380℃；载气(氢气)55ml／min；标样：一氧化碳标准气。

取一定量的标准气绘制标准曲线、采样、样品分析。

（五）乙烯
l.理化性质
①无色气体，略具烃类特有臭尾；②溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚；③相对密度(水=1)：0.61，相对密度(空气=1)：0.98；④闪点(℃)：无意义；⑤爆炸极限(v／v％)：2.7～36.0。

2．检测方法
硝酸银比色法：硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液，比色定量。

3技术手段
配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液，装入多孔玻板吸收管中，抽取一定量空气。

采样后取样品溶液放入比色管，并用定量的硫化氢
溶液与吸收液配制一系列标准管。

向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液，摇匀、静置后目视比色。

有毒有害、易燃易爆物质及氧气的检测技术（二）
毒有害物质的检测技术：
1. 气相色谱质谱联用技术（GC-MS）：该技术可用于检测和鉴定各种毒性化合物，涉及到物质的分离、适当的定量分析和化合物鉴定。

它可用于检测各种毒性有机化合物，如有机溶剂、农药、挥发性有机化合物等。

2. 高效液相色谱（HPLC）：该技术使用高压泵将液相移动通过固定相柱，通过UV/可见光或荧光检测器检测待检样品中的有害物质。

它可用于检测各种毒性有机化合物、重金属离子等。

3. 电化学检测技术：包括电化学传感器和电化学分析方法。

电化学传感器利用电化学反应测量待测物质的浓度，常用的有毒有害物质检测包括重金属、挥发性有机化合物等。

4. 光谱学技术：如紫外-可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等，可用于分析和鉴别毒性物质，通过物质的吸收、散射等特征来检测有害物质。

5. 生物传感器：利用生物工程学的原理，通过生物材料或生物分子来检测有毒有害物质。

比如，利用生物传感器可以检测重金属离子、有机污染物等。

易燃易爆物质的检测技术：
1. 热释放GC-MS（pyrolysis GC-MS）：通过加热样品，使之分解释放出揮发性有机化合物，然后用气相色谱质谱联用技术进行分析，可以准确鉴别和定量分析易燃易爆物质。

2. 现场可燃气体检测仪：该仪器通过检测气体中的可燃气体浓度来判断是否存在易燃易爆物质，并可进行定量分析。

它广泛应用于工业和消防领域。

3. 热像仪（thermal imaging camera）：通过测量物体的红外辐射，能够实时监测物体的温度分布，从而判断是否存在易燃易爆物质泄漏，并及时采取措施。

4. 气体检测管：通过一种或多种化学试剂与待检测气体反应，产生特定的颜色变化来判定气体浓度，可用于检测易燃易爆气体。

氧气的检测技术：
1. 气体敏感电阻（GSR）传感器：利用金属氧化物材料的电阻变化来测量氧气浓度。

当氧气存在时，材料表面会发生氧化反应，从而导致电阻值的变化。

2. 电化学氧气传感器：利用氧气与电化学电极之间的氧化还原反应来测量氧气浓度。

电极表面会与氧气反应产生电流信号，通过检测电流的变化可计算出氧气浓度。

3. 光学氧气传感器：利用氧气与荧光染料或发光材料之间的荧光本底的变化来测量氧气浓度。

当氧气浓度变化时，荧光强度也会发生变化，通过测量荧光强度的变化来确定氧气浓度。

4. 红外气体传感器：利用氧气对红外辐射的吸收来测量氧气浓度。

当氧气存在时，它会吸收红外辐射，通过测量红外辐射的强度变化来确定氧气浓度。

总结：
对于有毒有害、易燃易爆物质及氧气的检测，有多种技术可以选择，包括气相色谱质谱联用技术、高效液相色谱、光谱学技术、电化学检测技术、生物传感器等。

这些技术可以用于准确、快速地检测和鉴定相关物质，并在工业、环境和消防等领域发挥重要作用。