關於氣體檢測器的發展和應用
美國國家職業安全和健康研究院(NiosesH)和美國國家職(zhí)業安全和健康(kāng)局(OSHA)發表的研究報告都表明很多致命的密閉空(kōng)間的事故都同所在空間的氣體組(zǔ)份有關。而這些危險組份既可能在工(gōng)人進入(rù)密閉空間之前就已產(chǎn)生存在,或者由於他們在其間的活動形成。絕大多(duō)數的事故發生都在(zài)於缺乏工(gōng)人進入密閉空間之前和在其中工作過程中對於危險(xiǎn)氣體的檢測。所有這些研究都表明在涉及密閉空間進入的各個階段中危險氣體檢測的重要性。
礦工可能是最早認識到需要一種檢測危險氣體裝置的工人(rén)。礦井中的(de)氣體組份代表了各種各樣(yàng)的危險情況,這其中遇到的有毒氣體包括:一氧化碳、二(èr)氧化碳、氮(dàn)氧(yǎng)化物、二氧化硫等等,還(hái)包括氧(yǎng)氣不足的情況。在有些情況下,甲(jiǎ)烷也可能達到(dào)產生爆炸的濃度。由於甲烷沒有任何的(de)警報特性,在工人(rén)認識到(dào)危險發生時,甲烷就可能積(jī)聚到了(le)立即(jí)爆炸的濃度。任何的火源的出現(xiàn),比如工人的礦燈(dēng)都會引起爆炸事故。第一個可燃氣體指示器,Davy
燈的出現(xiàn),就為工人的安全提供了保障。這種燈的變種現在仍然應用於礦井的(de)安全檢測(cè)領域(yù)。
一氧化碳(tàn)是(shì)礦工們關心(xīn)的重要危險之(zhī)一。同樣,它也由於缺乏警報特性常常會使工人在不知不覺中(zhōng)處於(yú)極為危險的濃(nóng)度之下。使用一些小動物,像鳥、比如著名的"礦(kuàng)井金絲鳥"就成為在那個時代(dài)的定量(liàng)檢測有毒氣體無可奈何的方法。後來又(yòu)出現了測量一氧化碳(tàn)的比色管,並且在存在這種危險氣體(tǐ)的各種場合得到廣泛應用,以後又有了檢測氧氣濃度的比色管出現。
船艦上(shàng)密閉空間存在有害氣體的危險是對於發展現代氣體檢測裝置的另一(yī)個刺激。1926年,火燒連營般的油船爆炸促使加利福尼亞的標油公司發起研製開發可燃氣體直讀指示(shì)器的工作。在1927年,Oliver
W. Johnson
發明並提出了一種利用可燃氣(qì)體在一個鉑絲上(shàng)催化燃燒機理的便(biàn)攜式可燃氣體(tǐ)檢測器。即使是70年(nián)後的今天,在大多(duō)數密閉空間檢測中用到的檢測器仍然采用這種原理,當然,它們已(yǐ)經融入了更多的現代技術成分(fèn)。1960年,第一代的電(diàn)化學氧氣傳感器的發現很快使氧氣的實時檢測(cè)也出現在便攜儀器之中。今天的(de)工人已經有了更多(duō)的選擇,使用各種原理製造的檢(jiǎn)測(cè)管(guǎn)、檢測儀隨(suí)處可見。現在工人麵臨的問題是:對於特(tè)定的環境如何選擇合適的(de)檢測技術。
對於(yú)進入密閉(bì)空間和(hé)在其中工作時的氣體成分檢測、管理有著兩種主要的需求:一(yī)是對於存在的和可能存在的危險氣體的正確估計,二(èr)是製訂對策以減少、控製或維持(chí)可能對工(gōng)人構成威脅(xié)的危險(xiǎn)氣體的濃度(dù)。而在得(dé)出任何對策之前(qián),就必須對與密閉空間有關和進入過程中的所有可能的危險氣體組份進行估計及確認。
在一些密閉空間(jiān)中,比如一個孔的大存儲罐,現有知識所(suǒ)認識到的危險氣體組(zǔ)份濃度可能很低。罐的體積較大,在進入之前,你無(wú)法完全控製(zhì)和準確地描述整個空間的氣(qì)體是否安(ān)全,這就(jiù)意味著,在大多數情況下,隻有在進入部位的(de)氣體組(zǔ)份得到(dào)了通風處理和檢測,並且也僅僅預計到了經(jīng)常遇(yù)到的危險情況(氧氣不足、甲(jiǎ)烷、硫化氫等等),而其它可能的危險,比(bǐ)如罐壁吸附物質(zhì)的釋(shì)放等等,也許會突然發生,在這種情況下,就需要一(yī)種更為廣泛的檢測手段。
通過非特效測量得到的數據可能會相當複雜。在氣體檢測中經常使用的金屬氧化型(MOS)就會對很多的化合物都具有(yǒu)反應,所以它得到的結果就很難(nán)說清楚。另一方麵,技術的進步已使我們可以得到原來需要大型、笨重的儀器才能獲得的(de)檢(jiǎn)測儀器。比如,配備多個傳感器的複(fù)合式氣體(tǐ)檢測儀,現在也可以(yǐ)安裝(zhuāng)體積小巧的專門測量有機化(huà)合物蒸氣的PID(光離子化(huà)檢測器)。它(tā)可以在ppm級的水平上檢測(cè)大多數的揮(huī)發性有機化合物。從而對(duì)眾(zhòng)多的有機溶劑和化合物發出(chū)超(chāo)限警報。
在很多情況下,對(duì)於特定密閉容器確定其中的危(wēi)險氣體還是比較容易的。你可以在隨處可見的密閉(bì)空間中發生的致命事故的文獻(xiàn)資料中查到主要的危險氣體(tǐ)組份,包(bāo)括:氧氣(不足或過量),易燃易爆氣體(tǐ)和蒸氣,有毒氣體(主要是一氧化碳,硫化氫)。盡管還(hái)可能存在其(qí)它的(de)有毒氣體,但CO和H2S仍被認為是致命氣體的禍首。但另一(yī)方麵,盡管(guǎn)其它的有毒氣(qì)體(tǐ)可能(néng)並不(bú)常見,但它(tā)們引起的危害可能更為致命(mìng),尤其可(kě)能對(duì)工(gōng)人造成長期的身體損(sǔn)壞和生命威脅。
解決這些棘手問題的關鍵(jiàn)就(jiù)要預計(jì)可能存在的危險,然後確定需要采(cǎi)取(qǔ)的措施。換句(jù)話說,當確定一個檢測手段時,最主要的是要保證檢測和防護(hù)足以對(duì)付可能發生的所有危險(xiǎn)。