气体检测报警器行业知识介绍-2016.2

5.7 极化/预热时间
• ETO传感器极化时间较长（24h-48h） • 常规电化学传感器预热极化时间较短，可以忽略 • 半导体传感器预热时间8H • 催化燃烧、红外、PID传感器几乎不存在预热时间
5.8 仪器校准
• 气体传感器需要定期进行校正，以确保其精度。
▫ 两点校准：零点、60%量程点 ▫ 多点校准：零点、满量程内任意多点
4.11 石灰行业
• 石灰行业是钢铁工业，电石工业，氧化铝工业，耐火材料等 工业的基石。
• 烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中CaCO3分解成 生石灰CaO和二氧化碳CO2。
• 再此过程中，通过监测CO2的浓度，就可以知道煅烧是否已经完 成了，从而达到节省时间和燃料，并且提高产品质量的目的。
4.9 水处理及污水处理
自来水处理
• 消毒剂最常用的是氯气Cl2、二氧化 氯ClO2、臭氧O3。
4.9水处理及污水处理-市政下水道
下水道是一个城市的智慧与良心 -雨果
4.9水处理及污水处理-市政下水道
• 在国内很多城市，都发生过下水道甲烷CH4爆炸，将窨井盖 掀起，发生人身伤亡的事故。
• 2013年青岛中国石化的石油管道爆炸，2014年高雄地下丙 烯管道爆炸引发瓦斯管道爆炸就是实例。
5.4 报警值设定原则
• 可燃性气体的一级报警设定值≤25％LEL • 可燃性气体的二级报警设定值≤50％LEL
• 有毒性气体的报警设定值≤100%MAC或PC-STEL ，当试 验用标准气调制困难时，报警设定值可≤ 200%MAC或 PC-STEL 。
5.5外壳防护等级（IP代码）
• 第一位特征数字表示防尘，第二位特征数字表示防水。不 要求规定特征数字时，该处由字母X代替。
• wk.baidu.com然SF6本身对人体无毒、无害，但它却是被禁止排放的 6种温室气体之一。
• SF6具有高度的化学稳定性，在大气中可存留3200年。 SF6被电击之后，会分解成很多的有毒气体，如：氟化亚 硫酰SOF2、氟化硫酰SO2F2、四氟化硫SF4、氟化氢HF、 二氧化硫SO2、硫化氢H2S等。
• 目前检测原理：定性-热裂解、半导体；定量-NDIR。 • 高端应用：红外热成像仪
CO、H2S、CO2、O2、 H2含量
4.2燃气行业
燃气输送
加压站 接气站 燃气车
天然气液化
水煤气
重点监控工艺参数
CH4、CO、H2S、O2含量
4.3 环保行业
• 根据“大气污染防治国十条”以及《环境空气质量标准》， 地级及以上城市将全部建成大气监测点和国家直管的监测 点，逐步开始布局建设县级站、农村站。这些监测站点将 配PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等监测设备。
• 石灰窑尾气中CO2浓度是很高的，用非色散红外NDIR仪表很可 以测出来。
4.12 消防
• 狭窄空间-营救 • 地下建筑 • 。。。 • CO2、O2等
内容提要
1
气体报警器概述
2
现场应用介绍
3
技术参数解析
5.1检测量程
• LEL：爆炸下限 • MAC：最高容许浓度 • TWA：8小时加权平均浓度 • STEL：短时间暴露最高允许浓度 • IDLH：立即威胁生命或健康浓度 • TLV ：阈限值
p为正压型，i为本安型等。 • (3)防爆设备类别 分为Ⅰ、Ⅱ类两大类，说明其适用场所。 • (4)防爆级别 分为A、B、C三级，说明其防爆能力的强弱。 • (5)最高表面温度组别 分为T1～T6六组，说明该设备的最高表面温度
允许值。
5.3 防爆型式解析
• 例1：一台仪表的防爆标志为Ex d ⅡC T6 Gb，其含义为：
• 例如：
▫ IP54：表示防尘等级为5（防尘）、防水等级为4（可防护溅 水危害）。
▫ IP67：表示防尘等级为6（尘密）、防水等级为7（可防护短 时间浸水）。
5.6 干扰
• 电化学传感器交叉干扰
CO/H2S CO/H2等
• 半导体/PID/催化燃烧传感器：广谱检测
半导体：有机化合物 PID：可检测IP值小于紫外灯能量的所有有机化合物 催化燃烧：可检测几乎所有可燃气
• 实时监测SO2和NO2(PPB级)，比较可行的是紫外差分传 感器或电化学传感器，监测O3和CO(PPB级)，比较可行 的是红外传感器或电化学传感器。
• 环境空气质量级的电化学传感器可以满足以上需求。 • 此外，排放级高浓度检测也是今后我们业务重点。
4.4 煤化工、生物制药
重点监控工艺参数
NO、CO、O2、NH3、 CH3OH、H2S、CO2 含量
H2S 100 34 65.9
苯 100 78 28.7
光气 0.5 99 0.11
丙烯腈 1
53 0.42
甲苯 1.2 92 0.3
已知ppm 求 mg/m3
ppm 分子量 mg/m3
CO
24 28 30.0
NH3 131.8 17 100.0
H2S 65.9 34 100.0
苯
28.7 78 99.9
光离子 PID
隔爆+本 安型
半导体
4使用方式 便携式 固定式
5输出方式
4~20mA
ModBus 无线 HART
报警器分类-(2)
6操作方式 7显示方式
红外遥控
无显示
磁棒
LED
8采样方式
自由扩散 式
泵吸式
9防护等级 IP65 IP66
10供电方式
24VDC
220VAC
按键
红外触 摸
LCD OLED
充电电池
--2014年3月新员工培训
气体检测报警器行业知识
研发部 张静 2016-02
内容提要
1
气体报警器概述
2
现场应用介绍
3
技术参数解析
什么是气体检测报警器？
•采集现场气体浓度数据，将之转化为电信号实时 显示，或经过数据电缆传送到中控室的一种设备。 •具有三个功能：
气体浓度检测功能 数据传输功能 简单驱动功能
5.2 气体浓度单位及换算
气体浓度检测相关单位及换算关系
%vol：体积百分比 %LEL：爆炸下限百分比 ppm：体积百万分比 ppb：体积十亿分比 mg/m3：毫克每立方米
ug/L：微克每升
5.2 气体浓度单位及换算
已知mg/m3 求 ppm
mg/m3 分子量 ppm
CO 30 28 24.0
NH3 100 17 131.8
光气 0.11 99
0.5
丙烯腈 0.42 53
1.0
甲苯
0.3 92
1.2
mg/m3=M/22.4·[273/(273+T)]*（Ba/101325）·ppm
5.3 防爆型式解析
中国的电气防爆标志遵循IEC的规定，一般由以下5个部分构成：
• (1)防爆总标志Ex 表示该设备为防爆电气设备。 • (2)防爆结构型式 表明该设备采用何种措施进行防爆，如d为隔爆型，
报警器组网-(1)
控制器
安全区域
报警器
。。。 。。。
非安全区域
报警器组网-(2)
用户端工控机 /DCS/PLC系统
安全区域
报警器
。。。 。。。
非安全区域
报警器组网-(3)
报警器分类-(1)
1检测对象 2检测原理 3防爆型式
有毒有害 气体
电化学
隔爆型
氧气
催化燃烧
本安型
可燃气体
有机溶 剂
红外 NDIR
• Ex——防爆总标志； • d——结构型式，隔爆型； • Ⅱ——类别，工厂用； • C——防爆级别，C级； • T6——温度组别，T6组，最高表面温度≤85℃； • Gb ——爆炸性气体环境高防护级别。
5.3 防爆型式解析
• 例2：一台仪表的防爆标志为Ex ib ⅡB T3 Gb，其含义为：
• Ex——防爆总标志； • ib ——本质安全型； • Ⅱ——类别，工厂用； • B——防爆级别，B级； • T3——温度组别，T3组，最高表面温度≤200℃； • Gb ——爆炸性气体环境高防护级别。
推荐大家去看的几个标准
• GB 50493-2009 石油化工可燃气体和有毒气体 检测报警设计规范
• GB 12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通 用技术要求
• GB 15322-2003可燃气体探测器 • GB 16808-2008 可燃气体报警控制器
• 除了勤清理，通风之外，测氨气也是必须的。
4.7 生态农业 沼气池
•
沼气是一种混合气体，它的主要成分是CH4，其次有
CO2、H2S、NH3、N2及其他一些微量成分。
• 沼气中CH4检测推荐用红外传感器。不用催化燃烧传感
器的原因是：氧含量和中毒。
4.7 生态农业 温室大棚
• 影响大棚植物的气体主要包括NO、NO2、CO、 CO2和乙烯C2H4。
太阳能 电池
竞争对手
• 目前了解的气体报警器厂家(含生产型和贸易型)总 共有300家左右，年销售额在千万以上的大约50家 左右，其余多为中小厂家。
内容提要
1
气体报警器概述
2
现场应用介绍
3
技术参数解析
加压站 接气站 燃气管道
燃气行业
硅化物 砷磷化物 半导体行业
钢铁冶金 煤气危险区、煤气柜 炼铁、炼钢、焦化车间 热轧、酸洗、冷轧等车间 密闭空间
冷库最主要的制冷 剂就是氨气，到目前为 止，电化学原理的氨气 传感器还是首选。
4.8食品饮料加工-酿酒
4.8食品饮料加工-酿酒
• 地下酒窖，酒精浓度过高有醉酒危险，还有缺氧的危险。 • 酒精气体浓度比较低，如几十PPM，那么用电化学EC传
感器或半导体传感器是不错的选择。但如果浓度是几百到 上万PPM，那用催化燃烧或NDIR传感器就是比较合适的 了。 • 此外，如果酒窖中安装酒精传感器，还可以通过空气中酒 精浓度的变化，监控整个白酒发酵的过程。
4.6 石油化工行业
生态农业
塑料大棚 沼气池 养殖车间
食品饮料加工
冷库储存 酿酒
水处理
消毒 排水 脱氯
石灰行业
CO2浓度监测
消防救援
狭窄空间营救 地下建筑
商业&民用 安全应用
电力
SF6检测 SF6杂质检测
4.7 生态农业 养殖场
• 在鸡和猪养殖的过程中，氨气会长期出现在养鸡场和养猪 场中，是由粪便发酵产生的，浓度大约在10PPM以下。
• 大棚内需要监测的各种气体及其浓度如下:
• NO 0-5000PPB • NO2 0-5000PPB • CO 0-5000PPB • CO2 0-2000PPM • C2H4 0-5000PPB
4.8食品饮料加工-冷库
我国冷库的吨位已 经超过1000万吨，在 未来5年，每年都会以 30%的吨位增长。
5.9 校正系数
• 除非用检测气体标定，否则所有类型报警器都存在一个校 正系数。
• 校正系数的存在原因：成本、标气配置困难等。
5.10 有机溶剂的检测
• 什么情况下有机溶剂可以被检测—必要条件
▫ 易挥发（闪点小于工作温度、沸点小于65度）
• 检测方法：
▫ PID--9.8、10.6、11.7eV ▫ 半导体 ▫ 电化学 ▫ 催化
• 面对如此现状，该怎么做呢？
• 首先是推动安监局立法，制定标准。 • 第二，选择合适的燃气监测传感器，例如红外原理的。 • 第三，长期稳定性要非常好。 • 第四，要耐湿度，地下湿度很大，影响传感器寿命。
4.10 电力行业
SF6具有良好的电气绝缘性能及优 异的灭弧性能，是一种优于空气和 油之间的新一代超高压绝缘介质材 料。
石油石化 油田作业区 钻井平台 天然气净化车间 炼化生产车间 成品油库
空气质量监测 工业排放监测 环保行业
工业安全应用
化工、煤化、生物制药
化学品储罐 原料加工、混合装置作业区 地下焦炉气体 脱硫、脱销生产环节 生产环节易泄漏点
4.1 钢铁冶金
4.1 钢铁冶金
重点监控工艺参数
4.5 半导体行业
4.5 半导体行业
• 半导体工业中的安全隐患主要是有毒气体和腐蚀 性气体。
• 毒性较强的气体包括GeH4、PH3、AsH3、SbH3、 PF3等。
• 毒性较弱但具有刺激性的气体包括NH3、SiH4、 BF3、SF4等。
• 具有强腐蚀性的气体包括SiF4、HF等。
4.6 石油化工行业