检测磷化氢气体浓度和泄露情况

案例19检测磷化氢气体浓度和泄露情况
一、来源
本案例来自粮食仓储、加工等企业进行磷化氢熏蒸防治工作中的气体浓度检查和环境泄漏监测环节。

20XX年7月2日，福建省莆田市某直属库在对储存粮油进行粮情与质量定期检查过程中发现：11号仓粮堆中有虫害感染，主要害虫及虫口密度为：谷蠹6头/kg、玉米象5头/kg，属于严重虫粮等级。

该仓为高大平房仓，仓房规格42m×30m，设计堆高6m，设计仓容5000t，仓墙上安装有移动式环流熏蒸管道和气体取样装置，实仓气密性测定500Pa至250Pa半衰期为63s。

仓内散装储存着20XX年调拨入库的小麦，共5231t，入仓水分12.0％，杂质0.6％。

当天粮温检测结果为：粮温最高23.4℃，最低18.6℃，整仓平均粮温20.2℃，仓温25.4℃，外温23.6℃。

7月4日，库方按照1.4g/m3的用药剂量，将18kg 磷化铝丸剂分4次装入仓外磷化氢发生器，水解产生的磷化氢和配合使用的二氧化碳，通过移动式环流熏蒸机送入仓内，投药期间用磷化氢报警器监测环境浓度，观察有无泄漏情况。

投药结束后，连续环流48h后停机，在随后熏蒸密闭的21天内，每天使用磷化氢气体检测仪定时检测仓内气体浓度，以便掌握熏蒸期间磷化氢浓度的变化情况。

二、背景
磷化氢熏蒸防治作业是目前储粮化学防治的主要技术手段之一。

在规定的熏蒸期限内在粮堆内保持有效致死浓度的磷化氢，是熏杀粮堆内有害生物（储粮害虫和微生物）的关键。

快速、准确地检测粮仓内磷化氢气体的浓度，是磷化氢熏蒸防治技术应用中的重要环节，事关熏蒸防治工作的成败；定时监测及时发现粮仓外环境中磷化氢气体泄漏情况，更是事关现场操作人员的人身安全。

粮食仓储、加工等企业在粮食储藏过程中，当粮堆中出现害虫并达到经济危害水平时，必须及时采取磷化氢熏蒸作业等必要防治措施。

在熏蒸期间，需要安排专人定时检测粮仓内磷化氢气体的浓度，以便准确掌握粮仓内磷化氢气体的浓度变化情况，预测和判断磷化氢熏蒸防治的效果，以便根据实际情况及时开展补药、散气等后续工序的操作；定时监测及时发现粮仓外环境中磷化氢气体泄漏情况，以便在发现有毒气外漏后立即采取补漏措施，并及时提醒操作人员配套呼吸器和做好相关防护措施。

在目前和今后的一定时期内，磷化氢熏蒸防治仍将是防治储粮害虫最重要最常用的手段之一。

这就要求现代仓储企业的业务人员熟练使用规定的器具，准确测定粮仓内磷化氢气体的浓度和粮仓外环境中磷化氢气体泄漏情况，安全、有效地实施磷化氢熏蒸技术，确保熏蒸有效和环境安全。

三、主要仪器设备、工具、材料
1．磷化氢气体检测仪和报警仪：如图LSAL19-1所示，磷化氢气体检测仪和报警仪的内部均装有印刷电路板、充电电池、电化学传感器等部件。

液晶数字显示屏以mL/m3为单位显示环境中被测磷化氢气体浓度。

图LSAL19-1 磷化氢气体检测仪和报警仪
磷化氢气体检测仪配有吸气泵，通过取样管将被检测气体自动吸送到检测仪器的传感器室，可以检测远距离的气体中的磷化氢浓度。

磷化氢气体报警仪中安装有声光报警器，主要用于熏蒸环境的安全监测，当环境中磷化氢气体浓度超过设定的报警值，磷化氢气体报警仪还会发生出声
光报警信号。

①磷化氢气体检测仪主要技术参数如下：
测量范围：0 -500 mL/m3或0-1000 mL/m3
最小显示值：＜1 mL/m3
响应时间：≤1min
测量误差：±5%
②磷化氢气体报警仪的主要技术参数如下：
测量范围：0-20 mL/m3
最小显示值：＜0.1 mL/m3
响应时间：≤30S
测量误差：±5%
2．检测箱以及及气体取样管和回气管：如图LSAL19-2所示，检测箱位于仓房外墙的取样箱，箱内排布着3~5根气体取样管和1根回气管，这些管道均引到粮堆内不同位置。

图LSAL19-2 检测箱及气体取样管和回气管
房式仓每廒间内设置气体取样应不少于5根，即在仓房的四角和中Y设气
体取样点。

气体取样点深度在粮面下30～50cm。

帐幕熏蒸时每个粮食堆（垛）设置气体取样管应不少于3根，即在堆（垛）的上部、中部和下部分别有代表性地设气体取样点，上部在堆（垛）中部，中部和下部在堆（垛）中间的一侧。

气体取样点深入到粮堆（垛）中30～50cm。

必要时可在其他部位增设气体取样点。

四、工作过程
本项目参照磷化氢气体检测仪和报警仪《使用说明书》操作。

（二）操作步骤
1．仪器调试
（1）按照磷化氢气体检测仪和报警仪《使用说明书》的要求和规定，在仪器中安装相应规格的电池，并注意正负极。

（2）开启磷化氢气体检测仪和报警仪电源，仪器传感器即进入极化状态，显示数字逐步趋于稳定，在清洁空气中仪器应当显示零，否则要按说明书要求进行零位调节。

2．检测仪与管路连接
（1）打开检测箱门，将磷化氢气体检测仪或其外置抽气泵的吸气管分别接到各气体取样阀接口上，打开取样阀，启动检测仪或抽气泵，检查取样管和回气管是否畅通。

（2）将磷化氢气体检测仪或其外置抽气泵的吸气管和回气管分别与检测箱1根取气管和共用的1根回气管的气体取样口正确连接，然后打开取样阀。

3．启动仪器
分别启动磷化氢气体检测仪和报警仪。

使用配有外置抽气泵得磷化氢气体检测仪时，需先启动抽气泵。

4．检测浓度并记录结果
利用磷化氢气体检测仪检测粮仓内磷化氢气体的浓度时，只需观察磷化氢气体检测仪的数字显示屏，待显示器数据稳定后读取磷化氢气体浓度并记录；然后对检测箱内另外4根取气管内的磷化氢气体浓度进行逐一检测和记录；随后按此方法再次对检测箱内5根取气管内的磷化氢气体浓度进行逐一检测和记录。

具体操作方式参见图LSAL19-3所示。

图LSAL19-3 利用磷化氢气体检测仪检测粮仓内磷化氢气体的浓度
利用磷化氢气报警仪监测粮仓外环境中磷化氢气体泄漏情况时，需手持报警仪分别在仓房四周以及各个仓门、仓窗及通风孔洞附近，把报警仪传感器外的检测口对着需要检查磷化氢泄漏的地方，观察报警仪的数字显示屏，如果显示正数值，说明该地方有磷化氢气体泄漏，待显示器数据稳定后读取磷化氢气体浓度，记录检测出的最大浓度值；对检测出最大浓度值的地方需进行重复检测并记录。

5．关闭仪器
完成所有检测后，分别关闭磷化氢气体检测仪和报警仪电源。

6．检测仪与管路断开连接
将磷化氢气体检测仪或其外置抽气泵的吸气管与检测箱气体取样口断开
连接，然后关闭检测箱内该管路对应的气体取样阀,关闭检测箱门。

（三）注意事项
1.为了保证磷化氢气体检测仪和报警仪的正常使用和检测数据的准确性，需要按《使用说明书》的要求定期标定仪器；也不要把磷化氢气体检测仪长时间暴露在高浓度磷化氢气体环境中，以免降低传感器的灵敏度。

2.磷化氢气体检测仪和报警仪使用时要防止从高处跌落或受到剧烈振动，不得随意拆卸；仪器长时间不用要把电池取出，置于低温、干燥、无尘处保存。

3.不能利用磷化氢气体检测仪代替报警仪使用，防止检测精度不够而误报；也不能利用磷化氢气体报警仪代替检测仪使用，防止传感器损坏。

（四）经验分享
1.磷化氢气体检测仪因生产厂家不同，产品在结构、检测方式等方面也有所不同，但检测原理基本相同。

2.磷化氢气体报警仪检测原理、结构和磷化氢气体检测仪基本相同，所不同的是磷化氢气体报警仪的测量范围较小，测量精度较高，且不能充当检测仪使用。

3.使用磷化氢气体检测仪检测粮仓内磷化氢气体的浓度时，为保证检测值的准确性，需对同一取气管内的待测气体检测2次以上，检测结果取平均值。

五、问题及结论
将此次从布置在粮堆中各取气管中的磷化氢浓度和环境中检测到的最高浓度填写在记录表内，具体参见表LSAL19-01。

表LSAL19-01 磷化氢浓度检测结果记录表（单位：mL/m3）
应用磷化氢气体检测仪检测粮堆内磷化氢气体浓度时，存在的主要问题是使用1年后出现会读数不稳定或测量误差越来越大的情况。

磷化氢气体检测仪的核心部件是磷化氢气体传感器，采用定电压电解法原理，其构造是在电解池内安置了三个电极，即工作电极、对电极和参比电极，并施加一定极化电压，用薄膜同外部隔开，被测的磷化氢气体透过此薄膜到达工作电极发生氧化还原反应，此时传感器将有一输出电流，电流大小与磷化氢气体浓度成正比例关系，此电流信号经放大器放大后，从模拟量转换成数字量，然后通过显示器将磷化氢气体浓度值显示出来。

既然在检测过程中工作电极发生了氧化还原反映就要产生新的物质。

这新的物质就会吸附在电极上，使输出电流变小，时间越长吸附物就越多，最后会终止电化学反应，使传感器失效，这就导致了用了几年的磷化氢气体检测仪读数不稳定或测量误差越来越大的
原因。

磷化氢气体是剧毒气体，磷化氢气体检测仪和报警仪测量结果关系着职工的人身安全，因此，磷化氢气体检测仪和报警仪的检定必须引起高度重视。

在使用1年后应根据计量仪器检定法规要求，须拿到生产厂家或是有条件的计量检定单位进行检定必须进行检定，检定校正方法主要包括比较法、气相色谱法和标准气体标定法。

磷化氢气体检测仪和报警仪使用寿命一般为2年，基本上累计使用24个月后就需要更换其内部的气体传感器，或直接采购新的磷化氢气体检测仪和报警仪。