при использовании газоанализаторов с измеряемыми параметрами в нкпр принимают за ответ

Что такое НКПР в газоанализаторах?

Газоанализаторы представляют собой специальные приборы, предназначенные для обнаружения в окружающей среде различных газов. В случае повышенной концентрации горючих веществ в воздухе, создаются условия, опасные для жизни. Поэтому такое оборудование, как газосигнализатор газов и паров, должно присутствовать на большинстве промышленных предприятиях. В процессе эксплуатации необходимо определить НКПР и ВКПР.

Что такое НКПР?

НКПР в газоанализаторах – это нижний концентрированный предел распространения пламени. Данная аббревиатура обозначает минимальную концентрацию горючего вещества в смеси с окислителем, при которой пламя может распространиться на любое расстояние от очага возгорания. В качестве горючего вещества может выступать газ или пары горящей жидкости, а в качестве окислительной смеси – воздух или кислород.

Также в газоанализаторах существует понятие ВКПР – верхний концентрируемый предел распространения пламени. Концентрация между НКПР и ВКПР обозначает диапазон взрываемости.

Какие факторы влияют на значение НКПР?

Нижний концентрированный предел распространения пламени зависит от следующих факторов:

При наличии в горючей смеси невоспламеняемых добавок значение верхнего концентрируемого предела становится пропорциональным его концентрации до точки флегматизации, на которой верхние показатели совпадают с нижними. НКПР повышается незначительно.

Как рассчитать значение НКПР?

Значение НКПР можно определить двумя способами:

Нижний концентрируемый предел распространения пламени определяется по предельной теплоте сгорания. На 1м 3 газовоздушных смесей данный предел составляет 1830 кДж постоянного тепла при горении. Размерность КПРП выражается в г/м 3 или процентах. Значение порогов устанавливается при выпуске из производства и может находиться в пределе 5-50% НКПР.

Допустимая концентрация для любого взрывоопасного вещества равняется 5% от НКПР. Именно при таких показателях можно проводить огневые работы.

Другие новости

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Газоанализаторы, сигнализаторы для птицефабрик, птичников

Источник

Единицы измерения нормальной концентрации и особые единицы измерения, применяемые для трассовых газоанализаторов

В этом разделе для обозначения физических величин используются следующие единицы измерений:

а) объемная доля (volume fraction V/V);

б) нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР), выраженный в процентах.

в) верхний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (ВКПР) (upper explosive limit, UEL);

г) объёмная доля, выраженная в частях на миллион (млн ), используется для измерений токсичных газов и паров, а также для измерений горючих газов и паров при малых концентрациях.

Приведенные единицы измерений применимы к датчикам и оборудованию для отбора проб, предназначенному для определения дефицита кислорода, а также для определения горючих и токсичных газов и паров. В любой момент времени датчик анализирует малую, как правило, однородную пробу, содержащуюся в ячейке малого объема. В этом случае используются единицы измерения концентрации.

На рис.4.1 показано три случая, когда три различных источника горючих газов различной протяженности и с различным содержанием горючего газа могут дать одинаковый сигнал трассового газоанализатора, равный 100% НКПР·м.

На рис.4.2 показано три случая, когда три различных источника горючих газов различной протяженности и с различным содержанием горючего газа могут дать одинаковый сигнал трассового газоанализатора, равный 5% НКПР·м (среднее).

Принципы измерения

Общие положения

Подробное описание принципов измерения приведено в приложении A к настоящему стандарту. Данный раздел содержит выдержки из приложения A, целью которых является предоставление практической информации, необходимой для правильной эксплуатации, технического обслуживания и текущего ремонта газоанализаторов. Заголовки и нумерация пунктов 5.2-5.10.4 идентичны заголовкам и нумерации пунктов А.2-А.10.4 приложения A.

Для инженеров и руководителей представляется полезным знание принципов измерения газовых датчиков и/или чувствительных элементов, когда они после разговора с производителем или поставщиком оборудования принимают решение о том, отвечает ли выбор того или иного газоанализатора требуемому применению. Однако технические характеристики и функции, выполняемые газоанализатором, определяются не только типом датчика или чувствительных элементов. При выборе оборудования должны быть приняты во внимание технические характеристики и выполняемые функции газоанализаторов, рассматриваемых в совокупности со вспомогательным оборудованием и программным обеспечением.

Характеристики датчиков, основанных на разных принципах измерений, их преимущества, типовые применения и ограничения по использованию, влияние неопределяемых компонентов и веществ, отравляющих датчики, приведены ниже.

В таблице 2 представлены краткие сведения об основных принципах измерения. Подробное объяснение см. в 5.2-5.10 (A.2-A.10).

Каталити- ческий датчикТермокон- дуктомет- рический датчикИнфра- красный датчикПолупро- водниковый датчикЭлектро- химический датчикПламенно- иониза- ционный датчикАнализатор темпера- туры пламениФотоиони- зационный датчикПарамаг- нитный датчик кислородаНеобходимость присутствия в газовой пробеданетнет(нет)(нет)(нет)данетНе применяетсяТипичные диапазоны измерения горючих газов 100% НКПР0-100 об.д.%0-100 об.д.% 100% НКПР 100% НКПР 100% НКПР 100% НКПР 100% НКПРНе применяетсяТипичный диапазон измерений для трассовых газоанализаторовНе применяетсяНе применяется0-5% НКПР·мНе применяетсяНе применяетсяНе применяетсяНе применяетсяНе применяетсяНе применяетсяТипичные диапазоны измерений для кислородаНе применяетсяНе применяется0-100 об.д.%Не применяется0-100 об.д.%Не применяетсяНе применяетсяНе применяется0-100 об.д.%Горючие газы, не поддающиеся измерениюБольшие молекулы(см. 5.3) (см. 5.5)Алканы , (см. 5.8) , ; IP>X Горючие газыОтносительное время срабатывания В зависимости от веществаСреднее(Малое)В зависимости от веществаСреднееМалоеМалоеМалоеОт малого до среднегоВлияние негорючих газов нет , фреоны(Да) , , * , , фреоны(фреоны)Вещество IP

Дата добавления: 2018-09-23 ; просмотров: 882 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Диапазоны измерения и пороги срабатывания газоанализаторов

Пороги срабатывания термохимических сигнализаторов и газоанализаторов довзрывоопасных концентраций (ДВК).

Каким же образом определяются пороги срабатывания? Для того чтобы ответить на данный вопрос необходимо обраться к ГОСТ 27540-87 «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические». Согласно данному стандарту п. 2.1.9.4 диапазоны сигнальных концентраций сигнализаторов совокупности компонентов должны быть установлены в стандартах или технических условиях на сигнализаторы конкретных типов от 5 до 50% НКПР для рабочих условий. Так как термохимический датчик реагирует на множество горючих веществ, при этом по каждому из них имеет определенную чувствительность, то на практике большинство сигнализаторов и газоанализаторов калибруется по метану (CH₄), пороги сигнализации рассчитываются производителем таким образом, чтобы гарантировать срабатывание датчика при достижении любым из контролируемых веществ концентрации загазованности до 50% НКПР. Тем не менее, пороги срабатывания можно установить по конкретному веществу, для этого нужно знать коэффициент пропорциональности относительно поверочного компонента (метана или др.).

Важно понимать, что установленные заводские пороги на сигнализаторах в любом случае позволят предупредить о создании в воздухе рабочей опасных концентраций горючих газов и паров. Если же внутренние нормативы предприятия регламентируют установку других значений порогов, то это можно сделать в меню прибора при пусконаладочных работах или в процессе эксплуатации.

Пример пересчёта концентрации:

А-показание на экране сигнализатора;

С_вх— реальная концентрация контролируемого вещества.

Рассмотрим сигнализатор откалиброванный мо метану, в этом случае:

Коэффициент пропорциональности по метану: К_метан=1;

Коэффициент пропорциональности по гексану: К_гексан=0,5;

Допустим мы видим на экране прибора цифру 10% НКПР, но знаем, что в воздухе находится гексан, подставив значения в формулу, мы рассчитаем реальную концентрацию гексана:

Из вышесказанного можно сделать вывод, что для контроля того или иного вещества вовсе необязательно использовать прибор с соответствующей калибровкой, достаточно рассчитать пороги срабатывания. Коэффициенты пропорциональности на ряд основных веществ обычно приведены в руководстве по эксплуатации или сообщаются потребителю официальным письмом от завода изготовителя.

Пороги срабатывания датчиков предельно допустимых концентрация (ПДК) вредных и токсичных веществ.

Источник

При использовании газоанализаторов с измеряемыми параметрами в нкпр принимают за ответ

С_ст – стехиометрическая концентрация горючего (ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ) – это такая концентрация горючего в смеси при которой окислителя (кислорода, воздуха) ровно столько, сколько необходимо для полного окисления (сгорания) горючего.

ГГ – горючий газ – газ который при смешивании с воздухом способен образовать взрывоопасную смесь.

ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 o С.

ГЖ – горючая жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источников зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 o С.

Если концентрация горючего вещества в смеси меньше нижнего предела распространения пламени, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно. Если концентрация горючего вещества в смеси находится между нижним и верхним пределами распространения пламени, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной. Чем шире будет диапазон пределов распространения пламени (называемых также пределами воспламеняемости и пределами взрываемости) и ниже нижний предел, тем более взрывоопасен газ. Если концентрация горючего вещества в смеси превышает верхний предел распространения пламени, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего вещества.

Концентрационные пределы определяются расчетным путем, либо экспериментально, при этом расчетные и экспериментальные значения НКПР и ВКПР могут различаться.

Источник

Газоанализаторы как инструмент предотвращения воспламенения и взрыва горючих смесей в воздухе

М.В.Рукин
Член Комитета по безопасности Торгово-промышленной палаты РФ
Генеральный директор Компании «ЭРВИСТ»

В настоящей статье мы употребляем терминологию, установленную ГОСТ Р 52350.29.1-2010 [1] – см. Приложение 1. Для целей настоящей статьи, и, руководствуясь положениями ГОСТ [2], в дальнейшем под термином «газоанализатор» мы подразумеваем датчики (извещатели), если это не оговорено особо.

Введение

Взрывы и пожары в промышленности происходят намного чаще, чем об этом имеет представление широкая общественность. В результате – происходит остановка производства, повреждается оборудование и строения, иногда и смертельные исходы. Одной из часто встречающихся причин такого рода происшествий является смешение горючих газов и паров с воздухом и различными источниками возгорания. Растворители, химикаты и другие горючие пары и газы присутствуют во множестве процессов заготовки, переработки и производства – они, как правило, активируют и стимулируют возгорания или взрывы.

В большинстве промышленных производств присутствует достаточное количество кислорода для того, чтобы вызвать воспламенение. Даже в инертной среде или при очистке внезапное случайное появление воздуха может привести смешению с парами существующих процессов – в результате чего появится горючая смесь. Существует множество потенциальных источников возгорания, которые приводят пожару или взрыву: искры электричества, трения, разряды статического электричества, горячие поверхности, потоки горячего воздуха, прямоточные горелки печей и печей-окислителей.

Практически невозможно гарантировать, что даже при соблюдении всех необходимых мер, окружающая среда производства будет избавлена от воздуха или источника возгорания. В связи с этим, самой надежной гарантией предотвращения взрыва/пожара на производстве будет постоянное измерение уровня присутствия горючих газов и паров и его ограничение до безопасного значения. В настоящей статье мы кратко рассмотрим характеристики газоанализаторов, их типы. Особенности применения в различных условиях и производствах. Мы также дадим рекомендации по практическому подбору требуемых приборов и систем.

Общие технические положения

Горючие газы и пары встречаются в нашей жизни повседневно – как в быту, так и на производстве. Однако, в бытовых условиях (за исключением отдельных случаев) концентрации их в окружающей атмосфере не очень велики, и как правило, достаточно редко приводят к катастрофическим последствиям. Другой вопрос – промышленное производство.

Приведем перечень наиболее часто встречающихся промышленных процессов, в ходе которых возникают горючие газы и пары:

Рассмотрим, в общем виде, какое место занимают газоанализаторы в вопросах предотвращения воспламенения и взрыва горючих смесей в воздухе.

Разница между газом и паром состоит в том, что пары возникают из жидкостей, тогда как газы, как правило, существуют в газообразном состоянии. С точки зрения газоанализа, горючие пары создают дополнительные проблемы для отбора проб (например, необходимо принять меры для предотвращения паров от возвращения в жидкое состояние).

Для существования опасности возгорания должны присутствовать три элемента: топливо, кислород и источник воспламенения. Таким образом, во избежание опасных ситуаций, необходимо удалить один из этих элементов. Это возможно следующими методами:

Газоанализаторы горючих газов предназначены для использования в ситуациях, когда существует риск для жизни или собственности, вызванный возможным скоплением горючей газовоздушной смеси. Газоанализаторы горючих газов дают возможность снизить риск путем обнаружения горючего газа и выдачи соответствующего звукового или светового предупреждающего сигнала. Они также могут применяться для инициирования мер предупреждения аварии, таких, как остановка работ на предприятии, эвакуация персонала и действия по предотвращению пожара. ГОСТ Р 52350.29.2-2010 [2]

Нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР) (lower explosive limit, LEL): Объемная доля горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется, выражается в процентах

Газоанализатор, в общем случае, представляет собой инструмент, который обладает возможностью проведения анализа образцов на наличие в них разновидностей химических газов [3]. При этом, существенной его особенностью является выдача количественных характеристик данного анализа с их отображением в числовом или графическом виде. Существует много видов газоанализаторов, в зависимости от применяемой технологии и метода, например, хроматографические, инфракрасные, пламенно-ионизационные, термокаталитические и пр.

В настоящей статье мы не ставим перед собой целью описание принципов действия и работы газоанализаторов. Вместе с тем, мы рассмотрим некоторые из них в общих чертах, приведем информацию о возможностях каждого из типов. Однако, нашей главной задачей является информирование о практических аспектах применения газоанализаторов для работы во взрывоопасных средах.

В качестве мониторов состояния НКПР используются различные типы газоанализаторов. При этом, конструктивно, газоанализаторы предназначены для выполнения задач в определенных условиях. Здесь возникает важная задача – правильно определить какой газоанализатор подходит для конкретного производства, сможет ли он обеспечить требуемый уровень безопасности. «Надлежащий уровень безопасности зависит в значительной степени от правильности выбора газоанализатора, места его установки, методов градуировки и периодического обслуживания в сочетании со знаниями ограничений применяемого метода определения» ГОСТ Р 52350.29.2-2010 [2].

2.1. Общая классификация газоанализаторов

Рисунок 1. Классификация газоанализаторов (по материалам GasDetection.ru)

2.1.1. Две задачи газоанализаторов

Как правило, газоанализаторы решают две задачи: контроль технологического процесса и/или обнаружение утечки (течеискание). Датчики обнаружения утечки иногда вообще не подвергаются воздействиям горючего газа, а если и да – эти величины невелики. Утечки происходят относительно редко; в таких случаях датчики должны сообщить о наличии существенного или необычного значения концентрации горючего газа. При этом, приоритетное значение имеет надежное обнаружение утечки, а не точность определения концентрации опасного вещества.

В другом же случае, при контроле технологических процессов определяется концентрация взрывоопасного вещества, как правило, в закрытых, нагреваемых пространствах. При этом, датчики должны быть оборудованы активной системой забора образцов. В ходе технологических процессов используется постоянное высвобождение опасных субстанций – они зачастую позволяют оптимизировать и ускорять процессы. Зачастую значения высвобождаемых веществ находятся вблизи безопасно допустимых. Поэтому, при мониторинге технологических процессов, газоанализаторы должны измерять концентрацию опасных веществ с высокой точностью, которая не нужна для течеискателей.

Стандартные требования для газоанализаторов пламени устанавливают минимальные значения, допустимые при их работе. Например, для метана, точность должна быть примерно +/-10% от фактической концентрации газа, а время установления показаний – менее 10-12 секунд.

2.1.2. Время установления показаний

Время установления показаний (Response Time) определяется ГОСТ [2] как временной интервал, измеряемый по окончании времени прогрева газоанализатора, от момента мгновенной замены чистого воздуха на поверочную газовую смесь на входе газоанализатора (или наоборот) до момента, когда выходной сигнал достигнет заданного уровня, в процентах от установившегося значения выходного сигнала при подаче поверочной газовой смеси.

Время установления показаний позволяет установить каким образом датчик (откалиброванный для конкретного типа газа) будет реагировать на другой газ. Время установления показаний получается путем тестирования; пользователя они выдаются изготовителем. Для обеспечения надежности работы, часто производится проверка независимой третьей стороной.

2.1.3. Калибровка

Для многих приложений мониторинга процессов, датчик должен быть откалиброван таким образом, чтобы для всех обнаруженных газов определялось значение их фактической концентрации или выше, но ни в коем случае не ниже. Поэтому датчик калибруется для газа с наименьшим значением времени установления показаний.

2.2. Некоторые типы газоанализаторов

В настоящей статье мы рассмотрим несколько типов детекторов, более подробно все они описаны в ГОСТ Р 52350.29.2-2010 [2]

2.2.1. Термокаталитический детектор

Внутри находятся две небольшие катушки с нанесенным на них катализатором – одна из них «активна», вторая – контрольная. Через катушки пропускается электрический ток, нагревающий катализатор для температуры, при которой активная катушка реагирует с горючими парами и газами – в форме поверхностного горения. В результате этого повышается температура детектора. Измеряя изменение сопротивления катушки, получаем значения для различных типов смесей. Интенсивность каталитического процесса зависит от типа поступающей смеси и ее концентрации. Поэтому, для работы детектора, необходимо производить его калибровку.

В большинстве случаев термокаталитический детекторы имеют ограниченное использование в промышленных процессах. По их природе они относительно медленные устройства. Производители датчиков пытаются сбалансировать преимущества долгого срока службы и надежности и низкого времени установления показаний путем оптимизации массы датчика, каталитических смесей, использования предиктивного анализа сигналов, и другими методами.

В связи с вышеизложенным, термокаталитические детекторы, как правило, используются для обнаружения утечек горючего газа в домах, офисах, цехах или в промышленных зданиях. Для мониторинга территории и пространств, при допустимых значениях времени реакции – 10-20 секунд, когда в атмосфере не присутствует конденсат, пыль или грязь, в ней нет при обычном состоянии горючих паров.

Относится к оптическим детекторам газов, работа которых осуществляется на основе анализа поглощения газом инфракрасного излучения. Поток измеряемой смеси пропускают через основную и эталонную область, заполненную газом, не поглощающим измеряемую смесь. По анализу разности или отношения сигналов определяются требуемые параметры. Такого типа детекторы должны калиброваться для конкретных смесей, а выдаваемые значения для других типов гадов могут быть некорректными.

Также, как и термокаталитические, ИК детекторы используются для мониторинга территории и пространств. Детекторы могут широко использоваться там, где требуется высокая чувствительность, как например, при определении опасных газов, анализе выбросов в окружающую среду (выхлопные газы), обнаружении газов в угольных шахтах, мониторинге состояния окружающей среды в жилищах и медицинских учреждениях, мониторинге углекислого газа в теплицах, и в тех местах, где определенные газы трудно обнаружить с помощью газоанализаторов других типов.

2.2.3. Пламенно-ионизационные детекторы

Принцип работы пламенно-ионизационных детекторов (ПИД) основан на ионизации смесей в электрическом поле, при их сжигании в пламени водородной горелки. При этом образуется ионное облако, которое перемещается между электродами в камере сгорания. Как результат, возникает электрический ток, пропорциональный содержанию определяемого компонента смеси. Время установления показаний данных детекторов высоко, но для измерения воспламеняемости, необходимо знать тип компонента.

2.2.4. Инфракрасные пироэлектрические детекторы

Методы ИК-Фурье спектроскопии позволяют осуществлять мониторинг газов в промышленных производствах. Строго говоря, это не газоанализаторы, однако, мы упомянем о них для более полной картины. Более подробную информацию можно получить у источников [4,5].

С помощью пироэлектрических детекторов моно осуществить одновременный мониторинг нескольких газовых смесей в реальном масштабе времени и с высоким качеством. Используется для обнаружения утечек, в детекторах пламени для пожарной безопасности и контроля пламени в печи. Чувствительный элемент в пироэлектрическом датчике покрыт черным поглотителем, которое преобразует инфракрасное излучение падающее на него в тепло. Происходит изменение температуры и возникновение электрического сигнала. Наиболее эффективно их применение во взрывоопасных средах на объектах электроэнергетики, цементных производствах

2.3. Сводные обобщенные данные по газоанализаторам

Для получения общего представления о возможностях газоанализаторов (детекторов) приведем две таблицы.

Рисунок 2. Краткие сведения об основных принципах измерения (ГОСТ Р 52350.29.2-2010 [2])

На Рис.3. приведены выборочные данные из сводной таблицы, подготовленной компанией Control Instruments Corporation

Рисунок 3. Возможности применения основных видов газоанализаторов

Примеры конкретного применения газоанализаторов в промышленности

Приведем для иллюстрации пример использования газоанализаторов в промышленной безопасности компанией RAE Systems by Honeywell.

Рисунок 4. Использование газоанализаторов в промышленности

3.1. Химическая и фармакологическая промышленность

В производственных процессах химической и фармакологической промышленности активно применяются разнообразные токсичные газы и растворители. Условия, удовлетворяющие критериям экстремальных (агрессивных) ситуаций, возникают всегда при перевозке, хранении и обработке этих веществ. Для защиты персонала и окружающей среды, с целью предотвращения непреднамеренных утечек, необходимо постоянно контролировать газы и растворители. Основным средством защиты в данном случае является система мониторинга газов. Использование корректной системы позволит не только предотвратить травмы персонала и материальный ущерб, но и повысить эффективность производственных процессов, производительность труда.

Объекты: Производства (цеха, заводы), Склады

Применение газоанализаторов позволит получить практический эффект экономии и повышения качества производства:

3.2. Нефтегазовая промышленность

Все три составляющих нефтегазовой промышленности (прогноз, поиск, разведка и разработка; переработка, хранение и транспортировка; сбыт нефтепродуктов) используют процессы, в которых необходимо осуществлять мониторинг взрывоопасных газов и паров.

Основными объектами являются:

Летучие органические соединения (ЛОС). Volatile Organic Compound (VOC) Химические вещества в атмосфере, которые соединяются с окисью азота и озоном. Сегментируются в четыре группы: углеводороды, галогенуглеводороды, азотистые соединения, кислородсодержащие соединения

3.3. Целлюлозно-бумажные производства

Горючие неконденсирующиеся газы являются побочными продуктами процесса производства целлюлозы из древесины. Как правило, выпуск этих газов в атмосферу запрещен. Зачастую они пропускаются через установку для сжигания, либо используются в качестве топлива для котла или лесосушилки. Горючие неконденсирующиеся газы, достигнув предельных концентраций, могут нанести существенный ущерб печам для сжигания отходов, котлам и лесосушилкам.

Для мониторинга таких газов необходимо применение пламенно-ионизационных датчиков, что позволит своевременно обнаружить возникновение опасных концентраций. Высокая скорость выборки датчиков значительно улучшает значения времени установления показаний – что является важным фактором для целлюлозно-бумажных приложений.

Примеры таких приложений включают в себя:

3.4. Производство полупроводников

На полупроводниковых производствах мониторинг требует наличия систем обнаружения газа, которые могут реагировать на разнообразные горючих и токсичные. Такие системы могут быть как одиночные, так и сетевые мультисенсорные. Здесь наибольшее применение находят термокаталитические и электрохимические датчики. При этом, осуществляется мониторинг НКПР и единиц загрязнения (ppm).

3.5. Производства с печатью на основе растворителей

При цветной печати на бумаге, пластике, пленке и подложке из фольги используются краски и чернила с различными растворителями. Готовая продукция включает в себя все виды оберточной бумаги, обои из пластика или текстиля, пленки на подложках, обертки для конфет, гибкую тару для продуктов, термоусадочные этикетки, журналы, напечатанные в высоком качестве и пр. Перечисленные производства, используют печи или сушилки для удаления растворителей из конечного продукта.

В данном случае, существенную опасность представляет возможность взрыва, которая может быть вызвана накоплением паров растворителей в атмосфере печи или сушилки. Такое накопление может явиться результатом неисправности в процессе производства, например, превышение уровня нанесения покрытия, изменение потока вентиляции. В любом из этих случаев, концентрация горючих паров имеет возможность подняться выше безопасных уровней, создавая взрывоопасную смесь.

Требования к безопасной работе сушильных печей для работы с растворителями приведены в документах по безопасности и пожарной безопасности. Как правило, они ограничивают максимальную допустимую концентрацию растворителя до 25% НПКР, в самом худшем случае. Однако, при установке газоанализатора горючих газов и паров максимальная допустимая концентрация составляет уже 50% НКПР. Анализаторы также позволяют повысить эффективность процесса и значительно снижают потребление энергии.

Примеры применения газоанализаторов:

3.6. Складское хранение

Горючие и воспламеняющиеся жидкости находятся практически в каждом промышленном предприятии. Их количество они могут варьироваться от нескольких грамм в аэрозольных баллончиках до нескольких тысяч литров в резервуарах хранилищ.

Основная пожарная угроза для складов и хранилищ связана со случайным выбросом или высвобождением горючих и воспламеняющихся материалов в окружающую среду.

Термокаталитические и электрохимические датчики являются наилучшим решением для непрерывного мониторинга мест хранения для обнаружения аварийных выбросов.

Примеры применения газоанализаторов:

3.7. Производство стального/алюминиевого проката с полимерным покрытием

Технология окраски рулонного металла непрерывным способом («койл-коатинг») является современным методом проведения окрасочных работ, при которой нанесение лакокрасочных покрытий осуществляется в поточных автоматизированных линиях. Металлические листы (ленты) рулонного проката вначале подвергаются специальной обработке, а затем лакокрасочные материалы наносятся с помощью валковых машин. Готовые изделия пользуются большим спросом и применяются в строительстве, приборостроении, при производстве внешних панелей бытовой техники и других отраслях промышленности, кроме автомобилестроения.

Наиболее эффективными инструментами обеспечения пожарной безопасности являются пламенно-ионизационных датчики, которые осуществляют мониторинг паров растворителя во время процесса сушки. Современные модели таких датчиков способны с высокой точностью измерять состояние смесей при высокой температуре окружающей среды.

При технологии «койл-коатинг» печи работают при высокой температуре (выше 4000С), что необходимо для осадки органических полимерных покрытий. Растворители обычно испаряются в начальной зоне печей, затем происходит испарение других элементов – смол, пластификаторов, добавки. Проблемы с мониторингом среды возникают при снижении температуры, когда происходит конденсация этих материалов. Как результат, газоанализатор загрязняется и забивается осадками – как чувствительный элемент, так и каналы забора проб, и насос. Демонтаж анализатора, его чистка приводят к остановке производственных процессов.

3.8. Очистка сточных вод

Очистные сооружения имеют высокий потенциал возникновения экстремальных условий, связанных с горючими, токсичными газами и дефицитом кислорода. В результате, вполне вероятно возникновение пожаров и взрывов, которые приведут к большим материальным убыткам и гибели персонала.

Основными объектами, подлежащими защите, на которых наиболее эффективно применение газоанализаторов являются:

Для непрерывного мониторинга потока отходов на выявление горючих газов и паров применяются пламенно-ионизационные датчики. Термокаталитические и электрохимические датчики осуществляют контроль атмосферы очистных сооружений для выявления метана, хлора, сероводорода и недостатка кислорода.

Их необходимо размещать на следующих объектах:

3.9. Экологический контроль

В настоящее время большое внимание уделяется сокращению выбросов ЛОС – ставится задача до величины 98%. Для достижения таких значений используются устройства сжигания отходов с контролем загрязнения на базе газоанализаторов. В отношении растворителей используются системы рекуперации.

Сжигание отходов/термические окислители

Измерение степени воспламеняемости на входе окислителя путем мониторинга воспламеняемости входящего потока ЛОС служит предотвращению пожаров, взрывов, разрушения катализатора. Такие потоки могут в считанные минут изменить степень содержания энергии – внезапно в нем может произойти перенасыщение, которое приведет к воспламенению или взрыву.

Газоанализатор теплотворной способности газа обеспечивает непрерывный контроль с быстрым временем отклика. Как правило, такие анализаторы работают в широком диапазоне горючих газов и паров, в том числе тяжелых углеводородов, монооксида углерода, водорода и других многочисленных соединений, которые содержатся в газовых потоках отходов. Присутствие негорючих соединений, таких как диоксид углерода, азот и водяной пар не оказывают влияние на результаты анализатора.

Системы рекуперации летучих растворителей

3.10. Газоанализаторы в печах и сушильных камерах

Во многих отраслях промышленности существует необходимость в покрытии продуктов материалами на основе растворителей. За этим следует использование печей или сушильных камер для удаления растворителей из конечного продукта. Зачастую, в них происходит накопление паров растворителей, что может привести к возникновению взрывоопасной ситуации. Такое накопление может быть результатом неисправности: внезапное превышение количества покрытия, изменение уровня вентиляции. В любом из этих случаев, концентрация горючих паров имеет возможность подняться выше безопасных уровней, создавая взрывоопасную смесь в воздухе.

Требования к безопасной работе сушильных печей для работы с растворителями приведены в документах по безопасности и пожарной безопасности. Как правило, они ограничивают максимальную допустимую концентрацию растворителя до 25% НПКР в самом худшем случае. Однако, при установке газоанализатора горючих газов и паров максимальная допустимая концентрация составляет уже 50% НКПР. Анализаторы также позволяют повысить эффективность процесса и значительно снижают потребление энергии.

Правильный выбор газоанализатора

Несмотря на уверенность многих руководителей и их технических служб в том, что их объекты оборудованы современными и надежными системами пожарной защиты, пожары и взрывы происходят в достаточной степени часто. Во многих случаях, при разработке технических заданий на проектирование, осуществляется неправильный выбор газоанализатора, либо использование некорректного метода отбора пробы.

В связи с этим, на наш взгляд, ключевыми моментами обеспечения пожарной безопасности являются выбор правильного типа газоанализатора, в совокупности с достоверным процессом отбора пробы. Следует обратить внимание на следующие положения общего плана:

Более конкретные вопросы рассматриваются после того, как получен ответ на предыдущие:

Заключение

Проблемы, связанные с взрывопожаробезопасностью горючих газов и смесей, являются одними из самых актуальных для народного хозяйства России. Не претендуя на всеобъемлющее представление справочного материала, мы попытались в данной краткой статье рассмотреть основные характеристики газоанализаторов, а также другие элементы, необходимые для грамотного решения задач проектирования систем пожарной безопасности.

Мы считаем, что идеи и предложения, приведенные в настоящей работе, могут послужить первоначальной основой для дальнейшего планирования работы в данном направлении для руководителей и ответственных за безопасность.

Предназначены для: непрерывного автоматического контроля довзрывоопасных концентраций метана (СН₄), пропана (С₃Н₈), бутана (С₄Н₁₀), пентана (С₅Н₁₂) и гексана (С₆Н₁₄) в воздухе рабочей зоны; выдачи сигнализации при превышении измеряемой величиной установленных пороговых значений. Область применения сигнализаторов – контроль взрыво- и пожароопасных зон помещений и наружных установок (площадок) предприятий нефтегазового комплекса, энергетики, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности, коммунального хозяйства, автозаправочных станций, складов легковоспламеняющихся веществ и других объектов.

Список терминологии статьи

частичная выдержка из Национального стандарта Российской Федерации. Взрывоопасные среды. ГОСТ Р 52350.29.2-2010 (МЭК 60079-29-2:2007) Взрывоопасные среды. Часть 29-2. Газоанализаторы. Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода

Источник