隧道有害气体监测设备与检测方案

萧县凤山隧道及北延道路市政工程（K0+000至K4+131.27）隧道有害气体检测设备与检测方案浙江海天建设集团有限公司萧县凤山隧道及北延道路工程项目部2015年04月04日隧道有害气体检测设备与检测方案一、生产过程中常见的有毒、有害气体在生产过程中对财产与人的健康、生命造成危害的因素大体上可以分为物理、化学与生物三方面。

其中化学因素的影响危害性最大。

而有毒有害气体又是化学因素中最普遍、最常见的部分。

有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。

有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体三大类。

其中刺激性气体包括氯气、光气、双光气、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨气、臭氧等气体。

刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用，其中一些同时具有强烈的腐蚀作用。

刺激性气体对机体的损伤程度与其在水中的溶解度与作用部位有关。

一般来说，水溶性大的化学物，如氯气、氨气、二氧化硫等对眼和上呼吸道迅速产生刺激作用，很快出现眼和上呼吸道的刺激症状；水溶性较小的化学物，如光气、二氧化氮等，对下呼吸道及肺泡的作用较明显。

刺激性气体造成的病变的严重程度除化学物本身的性质外，最重要的是与接触化学物的浓度和时间密切相关。

短期接触高浓度刺激性气体，可引起严重急性中毒，而长期接触低浓度则可造成慢性损伤。

急性刺激性气体中毒通常先出现眼及上呼吸道刺激症状，如眼结膜充血、流泪、流涕、咽干、咳嗽、胸闷等症状，随后这些症状可减轻或消失，经过几小时至3天不等的潜伏期后症状突然重现，很快加重，严重者可发生化学性支气管肺炎、肺水肿，表现为剧烈咳嗽、咯白色或粉红色泡沫痰、呼吸困难、发绀等，可因肺水肿或并发急性呼吸窘迫症等导致残废。

窒息性气体包括一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、二氧化碳等气体。

这些化合物进入机体后导致的组织细胞缺氧各不相同。

一氧化碳进入体内后主要与红细胞的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，以致使红细胞失去携氧能力，从而组织细胞得不到足够的氧气。

氰化氢进入机体后，氰离子直接作用于细胞色素氧化酶，使其失去传递电子能力，结果导致细胞不能摄取和利用氧，引起细胞内窒息。

甲烷本身对机体无明显的毒害，其造成的组织细胞缺氧，实际是由于吸入气中氧浓度降低所致的缺氧性窒息。

硫化氢进入机体后的作用是多方面的。

硫化氢与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，抑制细胞呼吸酶的活性，导致组织细胞缺氧硫化氢可与谷胱甘肽的巯基结合，使谷胱甘肽失活，加重了组织细胞的缺氧另外，高浓度硫化氢通过对嗅神经、呼吸道黏膜神经及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的强烈刺激，导致呼吸麻痹，甚至猝死。

急性中毒的有机溶剂有正己烷、二氯甲烷等。

上述有机挥发性化合物同以上无机有毒气体一样，也会对人体的呼吸系统与神经系统造成危害，有的致癌，比如苯。

由于有机化合物大多为可燃的物质，所以对于有机化合物的检测以前大多检测他的爆炸性，但有机化合物的最低爆炸极限远远大于它的MAC（空间最大允许浓度）的值。

也就是说，对有机化合物的毒性进行检测是必要的，也是必须的。

可燃性气体的危害主要是气体燃烧引起爆炸，从而对财产与人的生命造成危害。

但可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件。

一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源。

以上三个条件缺一不可。

通常将可燃气体发生爆炸的气体浓度称为最低爆炸极限，一般用LEL表示。

不同的可燃气体具有不同的LEL。

所以对于可燃气体的检测一般检测二、隧道中的有害气体• 三、如何选择有毒有害气体检测仪在我国，由于历史和认识上的原因，我们在选用各类检测仪时存在的问题还比较多，具体体现在：A）对可燃气体的检测重于对有毒气体的检测。

B）对可能引起急性中毒气体的检测重于对可能引起慢性中毒的气体的检测。

对于各类不同的生产场合和检测要求，选择合适的气体检测仪是每一个从事安全和生产工作的人员都必须十分注意的。

1、确定所要检测气体种类和浓度范围如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多，选择LEL检测仪无疑是最为合适的。

这不仅是因为LEL检测仪原理简单，应用较广，同时它还具有维修、校准方便的特点。

如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体，就要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工作人员的安全。

如果更多的是有机有毒有害气体，考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低，比如芳香烃、卤代烃、氨（胺）、醚、醇、酯等等，就应当选择光离子化检测仪，而绝对不要使用LEL检测器应付，因为这可能会导致人员伤亡。

如果气体种类覆盖了以上几类气体，选择一个复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。

2、确定使用场合工业环境的不同，选择气体检测仪种类也不同。

①、固定式气体检测仪这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。

它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。

固定式检测器一般为两体式，有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场，有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所，便于监视。

它同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择，同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位，比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等等。

②、便携式气体检测仪由于便携式仪器操作方便，体积小巧，可以携带至不同的生产部位，电化学检测仪采用碱性电池供电，可连续使用1000小时；新型LEL 检测仪、PID和复合式仪器采用可充电电池（有些已采用无记忆的镍氢或锂离子电池），使得它们一般可以连续工作近12小时，所以，作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。

如果是开放的场合，比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警，可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪，因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。

这类的新型仪器有的还配有振动警报附件――以避免在嘈杂环境中听不声音报警，并安装计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)和TWA(8小时统计权重平均值)――为工人健康和安全提供具体的指导。

如果是进入密闭空间，比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合，在人员进入之前，就必须进行检测，而且要在密闭空间外进行检测。

此时，就必须选择带有内置采样泵的多气体检测仪。

因为密闭空间中不同部位（上、中、下）的气体分布和气体种类有很大的不同。

比如：一般意义上的可燃气体的比重较轻，它们大部分分布于密闭空间的上部；一氧化碳和空气的比重是差不多，一般分布于密闭空间的中部；而硫化氢等较重气体则存在于密闭空间的下部。

同时，氧气浓度也是必须要检测的种类之一。

另外，如果考虑到罐内可能的有机物质的挥发和泄漏，一个可以检测有机气体的检测仪也是需要的。

因此一个完整的密闭空间气体检测仪应当是一个：具有内置泵吸功能――以便可以非接触、分部位检测；具有多气体检测功能――以检测不同空间分布的危险气体，包括无机气体和有机气体；具有氧检测功能――防止缺氧或富氧；体积小巧，不影响人工作的便携式仪器。

只有这样才能保证进入密闭空间的工作人员的绝对安全。

另外，进入密闭空间后，还要对其中的气体成分进行连续不断的检测，以避免由于人员进入、突发泄漏、温度等变化引起挥发性有机物或其它有毒有害气体的浓度变化。

如果用于应急事故、检漏和巡视，应当使用泵吸式、响应时间短、灵敏度和分辨率较高的仪器，这样可以很容易泄漏点的方位。

在进行工业卫生检测和健康调查的情况时，具有数据记录和统计计算以及可以联接计算机等功能的仪器应用起来就非常方便。

目前，随着制造技术的发展，便携式多气体（复合式）检测仪也是我们的一个新的选择。

由于这种检测仪可以在一台主机上配备所需的多个气体（无机／有机）检测传感器，所以它具有体积小、重量轻、响应快、同时多气体浓度显示的特点。

更重要的是，泵吸式复合式气体检测仪的价格要比多个单一扩散式气体检测仪便宜一些，使用起来也更加方便。

需要注意的是在选择这类检测仪时，最好选择具有单独开关各个传感器功能的仪器，以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用。

同时，为了避免由于进水等堵塞吸气泵情况发生，选择具有停泵警报的智能泵设计的仪器也要安全一些。

四、隧道中的有害气体仪器的选择和使用方法我国煤矿的有害气体监测技术发展较快，目前部分煤矿已采用全自动电脑监控，但其成本较高。

根据隧道实际情况和经济比较等，在确保监测准确的前提下，参照选用九种24•台有害气体监测仪器及大量CO、CO2、H2S、SO2、NOn等各剂量浓度有害气体检测试管。

因各个厂家、品牌的瓦检仪性能、精度均有差异，应选用多种瓦斯仪，互相参照，相互印证。

五有害气体监测管理1、人员配置成立专业检测组，所有检测人员经专业技术培训，24h值班,做到分工明确，责任明确，保证仪器精确度，一切情况直接向指挥或管理系统人员汇报。

所有管理人员进洞检查要携带便携式检测仪器。

•所有施工人员应经常注意洞内固定检测仪器位置、气体浓度情况等，以此形成所有洞内施工人员全员监测有害气体。

2、培训专职检测员进行专业技术培训，取得资格证后方可上岗，所有进洞施工人员要经过有关知识培训，合格后方可进洞施工。

3 、监测按有关规定对有害气体进行监测，并对煤系地层和高含气段地层，实行重点监测，增加监测断面的密度。

4 、监测数据整理分析在洞内检测的同时，做好各种有害气体浓度变化的记录，•并及时汇总到组织指挥系统。

对有害气体监测数据的整理分析，是指导隧道施工、协调各工序间关系，确保施工生产在安全的前提下，能有序地进行。

5 、管理措施①、检测仪器专人保管、充电。

应随时保证测试的准确性，按各种仪器说明书要求，定期送地区级以上检查站鉴定，日常每3天校正一次，对仪器大修送国家认定机构进行修复。

②、每个检测点应设置明显的记录牌，每次检测应及时填写在瓦斯记录本上，并定期逐级上报。

六有害气体综合治理目前对隧道内有害气体的综合治理，•主要是采用超前探测、排放、通风、防护、注浆止气及气密性砼封闭等方法对有害气体进行综合治理。

1、超前探测、排放利用KDL-3型防爆地质雷达对开挖面至前方60m范围进行超前探测，了解其地层构造、含气状况，对探测出的裂隙发育、连通性好的含气层或较大的气囊，用ZY-150型钻机进行超前钻探，对有害气体进行判断，并通过钻孔排放有害气体。

在隧道每个开挖循环作业钻孔前，加强局部爆破钻孔对开挖面前方5m范围进行探测，判断是否有有害气体逸出。

超前钻孔的位置可根据岩层产状确定：当掘进由煤层顶板进入煤层时，超前钻孔布置在隧道底部；反之，当掘进由煤层底板进入煤层时，超前钻孔布置在隧道顶部。

采用5m超前钻探工艺，避免了钻机的频繁移动，不中断隧道的正常掘进，简便易行，事半功倍。

同时由于科学布孔，最大限度的发挥了钻孔作用。

超前探孔还可兼做炮眼，节约成本，提高功效。