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林融：如何选用气体检测器？（常规工况）

时间：2023-05-18 来源：浏览：

林融：如何选用气体检测器？（常规工况）

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目前，我国石化企业的安全生产隐患排查工作主要通过人工巡检依靠人的专业知识和经验去发现生产中存在的安全隐患，这种方式容易受到 主观因素 影响，且很难发现泄漏事故及危险状态，可靠性差，其次 固定点式气体泄漏检测器 在事故发生后才能发现泄漏源头并采取安全措施，不能达到从 源头上防治事故的目的 。因此，采用智能化泄漏检测技术对由错误操作、工艺异常、仪表故障、设备故障等引起的早期气体泄漏等异常工况及时进行预测，特别是针对“两重点一重大”的危险源能够 远程、大范围、快速、精确地监测 出泄漏地点、浓度、范围及变化趋势，让操作工及时进行挽救操作将操作状况拉回到正常工况，减少事故发生的几率非常重要，那智能化泄漏检测技术 如何选用？ 本文梳理了常规工况选型和应用场景，帮助大家学习！复杂工况见下篇.....

关于可燃和有毒气体检测器的选用， 应根据检测器的技术性能、被测气体的理化性质和生产环境特点确定。

气体检测器分为可燃，有毒两种，主要都是为了检测危险化学品的泄漏，以提前预防安全事故的发生。

可燃气体检测手段通常包含以下几种：

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红外可燃气体探测器

1）红外可燃气体探测器检测原理

朗伯比尔定律（Lambert-Beer law）：是分光光度法的基本定律。

光的吸收强度与吸收物质的浓度(C)和作用距离(L)相关。浓度越高，作用距离越长，光的吸收越强。 传统红外光源：3.3μm±0.3μm，属于中红外波段。红外可燃气体探测器利用红外指纹特征对可燃气体进行探测，分为点型红外式（光程≤ 100mm）和开路红外式（光程≤ 100m）。

2）优缺点

优点：

①精度高：可灵活设计传感气室光路结构，光程越长，精度越高。

②长期稳定性好：物理传感原理，无气敏材料与化学反应，无材料消耗、无材料变性，无灵敏度衰减损耗等因素，可靠性和长期稳定性好。

③响应快、寿命长：光学吸收，无反应时间，无延时，响应快；通常红外光源和探测器寿命可达10年。

④选择性好：不同气体类型存在特异性波长，通过波长选择可降低不同气体之间的交叉干扰。

⑤抗中毒：无化学中毒，且硫、磷、硅、铅、卤素等易导致中毒的化合物红外光谱波长与待测气体不同，既可抗中毒，也可抗气体交叉干扰。

⑥无氧气依赖：光与气体吸收作用无需氧气参与，对氧气无响应。

⑦环境适应性强：检测气体类型可适用于大多数碳氢化合物气体或蒸气，高低温等恶劣环境。

缺点： 镜头怕结霜、结冰、结露、高粉尘、污渍。

3）红外气体探测器适用范围（点型和开路型）

① 适用：烃类碳氢化合物可燃气体及其蒸气

② 不适用：氢气

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非色散红外（NDIR）气体探测器

1）非色散红外（NDIR）气体探测原理

非色散红外Non-Dispersive InfraRed（NDIR）传感器是一种由红外光源、光路气室、红外探测器三部分组成的光学传感器。测量经气体分子吸收后的光强变化量δ，实现对气体浓度(C) 的测量。

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激光气体探测器

1）激光气体探测器检测原理

可调谐半导体激光吸收光谱技术TDLAS （Tunable Diode Laser Absorption

Spectroscopy）气体吸收光强与气体浓度和光路长度的乘积 (LEL·m或ppm·m)呈函数关系，采用高分辨率的近红外波段光谱，利用气体分子的红外光谱吸收的“指纹”特征，形成具有识别度的特征峰波形信号，以此检测气体浓度。

激光光源波长：1654nm±0.3nm

2）激光气体探测器性能优势及缺点

3）激光气体探测器适用范围（开路型）

适用：甲烷、乙烯、乙炔等可燃气体；

硫化氢、氨气、氰化氢等有毒气体；

氯化氢、氟化氢等腐蚀性气体；

氧气、二氧化碳、水蒸气等常规气体。

不适用：氢气

总体来说，三种可燃气体探测器技术经济综合对比：

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光致电离PID型气体探测器

1）光致电离PID型气体探测器检测原理

PID （Photo Ionization Detection ）传感器由紫外灯、离子室构成。紫外灯利用惰性气体真空放电产生紫外线，特定波长紫外线透过窗口射入离子室，离子室有正负电极形成电场，气体分子在高能紫外线激发下产生的负电子和正离子聚集在离子室的电极间形成电流，经放大和处理后输出电流信号，最终检测到气体浓度。