關於氣體檢測器(qì)的發展和應用
美國國家職(zhí)業安全和健康研究院(NiosesH)和美國國(guó)家職業安全和健康局(OSHA)發表的研(yán)究報告都表明很多致命的密閉空間的事故都同所在空間的(de)氣體組份有關。而這(zhè)些(xiē)危險組(zǔ)份既可能在工人進入密(mì)閉空間之前就已產生存在,或者由於他們在其間的(de)活動形成。絕大多數的事故發(fā)生都在於缺乏工人進(jìn)入密閉空間之前和(hé)在其中工作過程中對於危險氣體的檢測。所有這些研究都表明在涉及密閉空間進入的各個階(jiē)段中危險氣體檢測的重要性。
礦工可能是最早認識(shí)到需要一種檢測危險氣(qì)體(tǐ)裝置的工人。礦井中的氣體組份代表了各種各樣的危(wēi)險情況,這其中(zhōng)遇到的有毒氣體包括:一氧化碳(tàn)、二(èr)氧(yǎng)化碳、氮氧化物、二氧(yǎng)化硫(liú)等等,還包括氧氣不足的情況。在有些情況下,甲烷也(yě)可能達到產生爆炸的濃度。由於甲烷沒有任何的警報特性,在工人認識到危險發生時,甲烷就(jiù)可(kě)能積聚到了立即爆炸的濃度。任何的火源的出現,比如工人的礦燈都會引起爆炸事故。第一(yī)個可燃氣體指示器,Davy
燈的(de)出現,就為工人的安全提供了保障。這種(zhǒng)燈的變種現在仍然應用於(yú)礦井的安全檢(jiǎn)測領域。
一氧化碳是礦工們關(guān)心的(de)重要危險之一。同樣,它也由於缺乏警報特(tè)性常常會使工人在不知不覺中處於極為危險的(de)濃(nóng)度之下。使(shǐ)用一些小動物,像鳥、比如著名的"礦井金絲(sī)鳥"就成為在那個時代的定量檢測有(yǒu)毒氣體無可奈何的方法。後來又出現了(le)測量一氧化碳的比色管,並且在存在這種危險氣體的各種場合得到廣(guǎng)泛應用,以後又(yòu)有了檢測(cè)氧氣濃度的比色管出現。
船艦上密閉空間存在有害氣體的危險是對於發展現代氣體(tǐ)檢測裝置的另一(yī)個刺激。1926年,火燒連營般的油(yóu)船爆炸促使加利(lì)福(fú)尼亞的標(biāo)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體在一個鉑絲上催化燃燒機理的便攜式(shì)可燃氣體(tǐ)檢測器。即使是70年後的(de)今天,在大多數(shù)密閉空間檢測中用到的檢(jiǎn)測器仍然采用這種原理,當然,它們已經融(róng)入了更多的現代技術(shù)成分。1960年,第一代的電化學氧(yǎng)氣傳感器的發現很快使氧氣的實時檢測也出現(xiàn)在便攜儀器之中。今天的工(gōng)人已經有(yǒu)了更多的選擇,使用各種原理製造的(de)檢測管、檢測儀隨處可見。現(xiàn)在工人麵臨的問題是:對於特定的(de)環(huán)境如何選擇合適的檢測技術。
對於進入密閉空間和在其中工作時的(de)氣體(tǐ)成分檢測、管理有著兩種主要的需求:一是(shì)對於存在(zài)的和可能存在的(de)危險氣體的正確估計,二是製訂對策以減少、控製或維持可能對工人(rén)構(gòu)成威脅的危(wēi)險氣(qì)體的(de)濃度。而在得出任何對(duì)策之前,就必須對與密(mì)閉空間有關和進入(rù)過程中的所有可能的危險氣體組份進行估計及確認。
在(zài)一些密閉空間中,比如一(yī)個孔(kǒng)的(de)大存儲罐,現有(yǒu)知識所認識到的危險氣體組份濃度可能很低。罐的體積較大,在(zài)進(jìn)入之(zhī)前,你無法完全控製(zhì)和(hé)準確地描述整個空間的氣體是否安全,這就意味著,在大多數情(qíng)況下,隻有在進入部位的氣體組份得到了通風處理和檢測,並且也僅僅預計(jì)到了經常遇(yù)到的危險情況(kuàng)(氧氣不足、甲烷、硫化氫等(děng)等),而其它可能的危(wēi)險,比如罐壁吸附物(wù)質的釋(shì)放(fàng)等等,也許會突(tū)然發生,在這種情況下,就需要一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(hé)物(wù)都具有反應,所以它得到的結(jié)果就很難說清楚。另一方麵,技(jì)術的進步已使我們可以得到原來(lái)需要(yào)大(dà)型、笨重的(de)儀器才(cái)能獲得的檢測儀器。比如,配備(bèi)多個傳感器的複合式氣體檢測儀,現在也可以安裝體積小巧的專門(mén)測量(liàng)有機化合物蒸氣的PID(光離子化檢測器)。它可以在ppm級的水(shuǐ)平上(shàng)檢測大多數的揮發性有機化合物。從而對眾多的有機溶劑和化(huà)合物發出超限警報(bào)。
在很多(duō)情況下,對於特定密閉容器確定其中的危險氣體還是比較容易的。你可以在隨處可見的(de)密閉空間中發生的致(zhì)命事(shì)故的文獻資料中查到主要的危(wēi)險氣體組份,包括:氧(yǎng)氣(不足或過量),易燃易爆氣體和蒸氣,有毒氣體(主要是一氧化碳,硫(liú)化氫)。盡管還(hái)可能(néng)存在其它的(de)有毒氣體,但(dàn)CO和(hé)H2S仍被認為是致命氣體的禍首。但(dàn)另(lìng)一方麵,盡管其它的(de)有(yǒu)毒氣體可能(néng)並不常見,但它們(men)引起的危害可能更(gèng)為致命,尤其可能對工人造成長期的(de)身體損壞(huài)和(hé)生命威脅。
解(jiě)決這些(xiē)棘手問題的關鍵就要預(yù)計可能存在的危險,然後(hòu)確(què)定需要采取的措施。換句(jù)話說,當確(què)定一個檢測手段時,最主要的是要保證檢測和防護足以對付可能發生的所有危險。