淺談氣體探測器在酒廠的應用

◎ 王 俊

（上海銳澳酒業營銷有限公司，上海 201314）

氣體探測器是將可燃氣體、有毒氣體、氧氣以及二氧化碳等氣體的濃度轉換為電信號的電子設備，在各類存在易燃易爆化學品、天然氣輸送、有毒有害儲罐等存在可燃氣體生產、儲存和使用的室內外危險場所起著重要的作用。當使用場所發生可燃氣體或者其他危害氣體泄漏時，探測器將泄漏氣體濃度高度轉換成信號傳輸到儀器，儀器就會顯示出檢測氣體濃度值的爆炸下限（Lower Explosive Limited，LEL），從而保證人們的人身安全。

1 應用場所

可燃氣體探測器由探測器與報警儀構成，作用范圍較為廣泛，可安裝于室內，也能安裝于室外。根據酒廠使用的物料及工藝特性，歸納出主要的涉危物質，并根據危險性分別對需要設置的場所進行闡述，如表1所示。

表1 雞尾酒廠各類危險物質分析表[2]

1.1 可燃氣體探測器

可燃氣體是指常溫常壓下的氣體在與一定的濃度范圍內的氧氣接觸形成混合氣體后，遇到火源或者氧化劑可以發生燃燒或者爆炸的氣體。考慮到乙醇危險特性，探測器設置在酒精儲罐區、室內甲類調配區以及香精庫存儲區、氣瓶庫，由于乙醇比重比空氣大，其安裝中心高度位置應距地面0.3～0.6 m[3]。

當釋放源處于露天位置，即酒廠的室外酒精罐區，乙醇探測器距任何一處釋放源的距離應在10 m之內；當釋放源處于封閉式廠房內部時，即甲類調配間、香精庫、氣瓶庫等，乙醇探測器距任一處釋放源距離應在5 m之內，可燃氣的一級和二級報警設定值分別在15%LEL 和 50%LEL[1]。

1.2 氧氣探測器

葡萄酒是儲罐儲存，儲罐有呼吸口，因此葡萄酒存放區域往往也會存在缺氧的環境，同時葡萄酒也可作為乙類易燃物質，因此在葡萄酒間需同時設置氧氣探測器和可燃氣體探測器，確保人員、工作環境所需氧氣滿足要求。氧氣探測器的探測范圍低報18.5%vol，高報是 23.5%vol。

1.3 氨探測器

氨氣作為有毒、乙類易燃氣體，在適當壓力下液化成液氨，液氨常在酒廠被用作制冷劑，儲存于高壓貯氨器中。在儲存、運輸、使用等環節，應采取必要的防火措施，以防止泄漏爆炸事故的發生[4]。氨氣泄漏探測器安裝時，要求在高出釋放源0.5～2.0 m的位置安裝；應在廠房內最高點易于積聚氣體的位置設置探測器，且與釋放源的水平距離小于1 m。

1.4 二氧化碳探測器

雞尾酒在灌裝時，原漿由輸送泵經管道輸送到灌裝車間，在灌裝機與一定比例的去離子水在線混合均勻，通入二氧化碳進行碳酸化處理，即成雞尾酒。

二氧化碳在高濃度時會使人昏迷、甚至窒息，故應在灌裝間人員操作崗位附近距地坪0.3～0.6 m設置二氧化碳探測器以確保人身安全，設置二氧化碳一級、二級報警值分別為 1 250 mg·L-1和 2 500 mg·L-1。

1.5 氫氣探測器

在叉車充電過程中會產生少量氫氣，氫氣是一種易燃易爆氣體，若叉車充電區域周圍存在明火或點火源，遇氫氣可能會發生火災及爆炸，高濃度的氫氣具有更大的破壞力。

氫氣的密度小于空氣，故氫氣探測器的設置位置和氨氣原理基本一致，即在叉車充電間高出釋放源上方0.5～2.0 m的位置設置；在最高點易于集聚的位置處設置氫氣檢測器，距釋放源的水平距離宜小于5 m。

1.6 甲烷探測器

按照環保的原則，天然氣廣泛使用于鍋爐和食堂，酒廠同樣不可或缺。由于天然氣的易燃易爆特性，在使用地點安裝甲烷探測器時，泄漏點距頂棚垂直距離應小于4 m，并安裝在距頂棚小于0.3 m的墻上。若廠房比較高，應當按照要求設置集氣罩，以滿足檢測要求。此外，在安裝探測器的時候管道上應安裝緊急切斷閥，能夠在泄漏的同時切斷氣源的供給，確保安全系數。

2 各類探測器的安裝設置

2.1 位置選定

①廠房建設時氣體探測器的安裝一般是由設計院進行設計，相關人員需要明確監測場所內各類危害氣體可能的泄漏位置，分析泄漏源位置、泄漏情況以及工作壓力、流向等情況[3]。②需要明確不同場所適用的探測器種類，從而進行適當的選型，評估現場泄漏氣體比重，如氨氣（NH3）的密度小于空氣，泄漏后會向上飄[4]，酒精氣體（C2H6O）比空氣重，泄漏后會往下沉，根據比重的因素選擇探測器應該安裝在頂部還是底部。③考量評估監測場所的面積和高度，根據規定的最低要求確定探測器的數量，確保氣體泄漏時探測器監測范圍覆蓋到所有區域。④需要考慮風向，一般情況探測器設置在最小頻率風向的上風側。

2.2 數量確認

氣體探測器的設計數量主要是看釋放源和探測器的距離。可燃氣體探測器，在室內封閉或局部通風不良半敞開廠房宜為不大于5 m[1]；在室外或敞開布置的設備不應大于10 m。有毒氣體探測器與釋放源的距離，室外在2 m范圍，室內是1 m范圍內[1]。經過計算，在上述有效覆蓋范圍內，至少設置一臺檢測器。

2.3 通風條件設置

作為檢測的條件，探測器檢測口和周邊的環境是相通的，所以無法避免環境中的灰塵等進入，這些雜質在一定程度上會影響探測器的正常使用壽命或檢測精準度。為了避免這些情況發生，在探測器安裝完成后，一定要安裝透氣防護罩，在此基礎上盡量每季度拆下檢查維護檢測口，避免堵塞或者生銹。

2.4 安裝的基礎原則

①目標氣體在空氣中擴散速度與氣體本身、空氣密度、風向及風速等有關，因此通風也是必須考慮的因素。空氣的流動將導致目標氣體在某處積聚量大于另一處，探測器應安裝在目標氣體易于積聚的地方。②探測器選點應考慮選擇管道接口、軟接口、各類閥門以及接縫等易泄漏處1 m的范圍內，并盡可能靠近。③盡量避免高溫、高濕、粉塵環境，盡量避免外部環境（水汽、油污等損壞環境）影響。

2.5 安裝調試

探測器安裝完畢后，可用打火機以不點火的方式，在距氣體對流窗＞5 cm的位置向周圍釋放一些氣體來檢驗探測器報警或作為系統聯網調試時測試用，探測器報警時會有聯網信號（開關量）輸出，可作為各種安防報警主機的防區輸入。但不要過多地使用燃氣進行試驗，以防降低氣敏元件的靈敏度。

2.6 報警聯動

在氣體探測器的安裝位置周邊同時設置聲光報警裝置，安裝在距地面3 m左右高的無遮擋位置，一旦發生報警信號，現場報警會同時傳輸至24 h人員值守的消防控制室，人員能夠及時發現處理。

3 使用與維護

氣體報警器的種類和型號較多，但是基本電路原理是相同的，主要是催化型、紅外光學兩種，因此其使用和維護的方法也較相似，下面簡單介紹酒廠各類探測器的使用與維護。

3.1 使用設置

各類探測器要起到一定的作用，在報警值設定的時候勢必要進行參數設置。可燃氣體的一級報警設定值、二級報警設定分別應小于或等于25%LEL和50%LEL，有毒氣體的一級報警設定值、二級報警設定值分別應≤100%OEL、≤200%OEL，其中OEL表示職業接觸限值（Occupational Exposure Limit，OEL）[1]。當現有探測器測量范圍不能滿足測量要求時，有毒氣體的一級報警設定值、二級報警設定值分別不得超過5%IDLH、10%IDLH，其中IDLH表示立即威脅生命和健康濃度（Immediately Dangerous to Life and Healthy，IDLH）[1]。

3.2 保養與維護

可燃氣體探測器使用年限主要是根據內置的核心部件傳感器電子元件決定，這類傳感器根據說明書一般壽命在3年左右，實際使用壽命與現場環境、濃度使用頻率、檢測次數以及環境濃度有關[5]。雞尾酒廠的工作環境比較好，基本上室外乙醇探測器壽命可以達3～4年，室內使用基本在5年左右。

3.3 標定檢測

在使用過程中，至少每年外部計量機構進行標定校驗一次，檢查其是否能夠正常使用。內部每3個月使用少量泄漏物進行噴灑，檢測探測器是否正常運轉，有需要時拆下通氣罩進行適當清洗[5]。此外，還應每個月進行一次探測器的正常通電等情況的巡檢。所有的探測器都要進行接地，按照防雷檢測的要求每年兩次對探測器接地電阻進行測試。

3.4 日常檢查

探測器一般具有1個綠色運行狀態指示燈，正常運行狀態時閃亮；有1個黃色故障狀態指示燈，故障狀態時常亮；有1個紅色報警狀態指示燈，低限報警狀態時閃亮，高限報警狀態時常亮。日常在巡檢過程中要注意指示燈的運行狀態，以及連接線路是否有脫落生銹情況，注意定期保養。

4 結語

人身安全是對企業職員的基本保障，隨著社會的發展和科技的進步，各類氣體探測器在工業中起著重要的作用。在實際應用過程中，如何挑選合適的探測器以及正確安裝設置和維護探測器是最基本的要求，規范運用可以讓氣體探測器有效為企業服務，避免重大安全事故的發生。