可燃气体探测器在爆炸性环境中的应用

可燃气体探测器在爆炸性环境中的应用

可燃气体是指能够与空气或氧气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气遇到火源会发生爆炸的，燃烧过程中释放出大量能量的气体。

常见的可燃气体有有很多，如：可燃气体很多，如氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）、乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）、丁炔（C4H6）、硫化氢（H2S）、磷化氢（PH3）等。

当闪点地于或等于环境温度的可燃性气体，可燃蒸气达到一定程度与空气混合就形成爆炸性气体混合物。所以《火灾自动报警系统设计规范》中规定：将凡散发可燃性气体，可燃蒸气的甲乙类生产厂房和物品库房以及面积超过1000m2的丙类物品均设计保护对象。在以上区域布置常规的消防报警系统的同时，还应根据实际情况考虑安装防爆型可燃性气体探测器。

一、可燃气体探测器的定义

可燃气体探测器就是对空气中可燃气体含量（即浓度）大小的检测元件。可燃气体探测器内装有可燃气体探测元件，当被测区域环境中有可燃气体泄漏时，安装在监视该区域的可燃气体探测器内的传感器阻值发生变化（变小），使探测器输出信号减小，当泄漏的气体爆炸下限的1~25%时，与之相连的可燃气体体控制器会发出报警信号。可燃性气体探测器科分为隔爆型和非隔爆型两种，非隔爆型可燃气体探测器一般用于民及非隔爆型工业场所，隔爆型可燃性确认探测器的报警点设定比非隔爆型要高，灵敏度也更高一些，所以适用于石油化工等爆炸性场所。

二、隔爆型可燃气体探测器的选择

工程设计中，应根据需检测的可燃气体，选择不低于相应防爆等级的探测器，具体过程如下：1、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中规定了爆炸危险区域的划分：当存在连续级释放源的区域可划为0区；存在第一级释放源的区域可划为1区；存在第二级释放源的区域可划为2区；当通风条件不良时应用提高爆炸危险区域等级。如0区应选用本质安全型；1区应选用本质安全型，隔爆型，正压型；2区应选用本质安全型，隔爆型，正压型和增安型。

2、《规范》中条中规定按最大试验安全间隙（MESC）或最小点燃电流比（MICR）可分为IIA级、IIB级和IIC级，详见：

级别最大试验安全间隙

MESC 最小点燃电流比MICR

IIA IIA>0.9>0.8

IIB IIB>0.5

IIC IIC<0.5<0.45

3、《规范》中条中规定引燃温度分组，详见：

组别引燃温度

T1 450

T2 300

T3 200

T4 135

T5 100

T6 85

4举例：在一间生产二甲苯的化工厂房选用可燃气体探测器选型过程如下：

1)根据工艺专业提供资料及《规范》要求，可确定厂房为爆炸气体环境2区

2)可查《规范》附录三，确定物质名称为IIA级，组别为T1

3)故可燃气体探测器可选用d IIA T1,该探测器防爆标志为Ex d IIA T1

三、隔爆型可燃气体探测器的安装

1）由于目前我国现行规范对可燃气体探测器的有效保护面积和保护半径尚没有明确的规定，所以给设计带来了一定的难度。在甲乙类生产厂房和物品库房内，主要在易泄露可燃气体的生产设施旁和工艺管道接口处设置可燃气体检测仪表的探测器。

2）当被检测的可燃气体比重大与空气比重时，探测器安装高度一般为距地坪，电气线路在高处敷设或直接埋地；当被检测的可燃气体比重小于空气比重时，探测器安装高度一般为距房间顶棚电气线路在较低处敷设或电缆沟敷设

3）可燃气体报警回路当在爆炸性环境1区敷设时，应采用2及以上铜芯导线；当在爆炸性环境2区敷设时，应采用2及以上铜芯导线；

4）可燃气体报警回路当在爆炸性环境1区穿钢管明敷设时，应对Dg及以下的钢管螺纹旋合不应少于5扣，对Dg及以下的钢管螺纹旋合不应少于6扣并有锁紧螺母；

当燃气体报警回路当在爆炸性环境2区穿钢管明敷设时，应对Dg及以下的钢管螺纹旋合不应少于5扣，对Dg及以下的钢管螺纹旋合不应少于6扣。钢管应选用低压流体输送用镀锌焊接钢管。

四、隔爆型可燃气体探测器的接地

根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求，即使在干燥环境下，直流电压为110V以下的电气设备正常不带电的金属外壳在爆炸性环境中也应进行接地，可燃性气体探测器采用直流24V电源，显然也该范围内。隔爆型可燃气体探测器应与爆炸环境内防静电接地干线相连，接地干线应在爆炸危险区域不同方向不少于两处于接地体连接。为保证跨接线（接地线）的机器强度，一般可采用铜编织10mm2绝缘铜线，如果有腐蚀性蒸气的话，可选用不锈钢材质将线管两端采用抱箍法联接。

五、可燃气体探测器与事故风机的联动

在爆炸性环境中可能突然放散大量有害气体或爆炸危险气体，为避免有害气体或爆炸性可燃蒸气达到一定程度与空气混合形成的爆炸性气体混合物，所以应在该场所内设置防爆事故通风装置。每小时换气次数不得小于12次，并在有害气体或爆炸危险物质放散量可能最大或聚集最多的地点设置事故防爆风机，要求隔爆型可燃气体探测器与事故风机做联锁

每个可燃气体探测器检测的场所装设相应的轴流风机或排风扇等换气装置，报警器带有外控触点，同时启动声光报警装置，将信号引至消防控制室。

爆炸和火灾危险环境一旦发生事故，往往造成的损失非常巨大，因此我们应做到预防为主，杜绝侥幸心理。

可燃气体检测仪

1、固定式安装式可燃气体检测器：

在线式可燃气检测报警器主要由气体检测报警控制器和固定式可燃气体检测器组成，气体检测报警控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，可燃气体检测器安装于气体最易泄露的地点，其核心部件为内置的气体传感器。可燃气体检测器将传感器检测到的可燃气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到报警控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。

2、便携式可燃气体检测仪：

便携式可燃气体检测仪以自然扩散方式检测气体浓度，采用催化燃烧式传感器，具有极好的灵敏度和出色的重复性；可燃气体检测仪采用嵌入式微控制技术，菜单操作简单，功能