關於(yú)氣體檢測器的發展和應用
美國國家(jiā)職業安全和健康研究院(NiosesH)和(hé)美國國家職業安全(quán)和健康局(OSHA)發表(biǎo)的研究報告都表(biǎo)明很多致命的(de)密閉(bì)空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人進入密閉空間之前就已產生存在,或者由於他們(men)在其間的(de)活動形成。絕大多數的事故發生都在於缺乏工人進入密閉空(kōng)間之前和在其中工作過程中對於危險氣體(tǐ)的檢測。所有這些研究都表明在(zài)涉及密閉空(kōng)間進入的(de)各個階(jiē)段中危險氣體(tǐ)檢測(cè)的重要性。
礦工可能是最早認識到需要一種檢測危險氣體(tǐ)裝置的工人(rén)。礦井中的氣體組份代表了各種各樣的危(wēi)險情況,這其中遇到的有毒氣體包括:一(yī)氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等等,還包括氧氣不足的情況。在有些情況下,甲烷也可能達(dá)到產生爆炸的濃度。由於甲烷沒有任何(hé)的警報特性(xìng),在工人認識到危險發生時,甲烷就可能積(jī)聚到了立即爆炸的濃度。任何的火源的出現,比如工人(rén)的礦燈都會引起爆炸事故。第一個可燃氣體指示器(qì),Davy
燈的出現,就為工人的安全提供了保障。這種(zhǒng)燈的(de)變種現在仍(réng)然應用於礦井的安全檢測領域(yù)。
一氧化碳是礦工們關心的重要(yào)危險之一。同樣,它也由於缺乏警報(bào)特性常常會使工(gōng)人在不知不覺中處於極為危險的(de)濃度之下。使用一些小動(dòng)物,像鳥、比如著名的"礦井金絲鳥"就成為在那個時代的定量檢測有毒(dú)氣體無可奈(nài)何的方法。後來又出現了測量一氧化碳的比色管,並(bìng)且在存在這種危險氣體的各種(zhǒng)場合得到廣泛應用,以後又有了(le)檢測氧氣濃度(dù)的比色管出現。
船(chuán)艦上密閉空間存在(zài)有害氣體(tǐ)的危險是對於發展現代氣體檢測裝置(zhì)的另一個刺(cì)激。1926年,火燒連(lián)營般的油(yóu)船爆炸促使加利福尼亞的標油公(gōng)司發起研製開發可燃氣體直讀指示器的工作。在1927年,Oliver
W. Johnson
發(fā)明並提出(chū)了一種利用可燃氣體在(zài)一個鉑絲上催化燃燒機(jī)理的便攜式可燃氣(qì)體檢測器。即使是70年(nián)後的今(jīn)天,在大多數密閉空間檢測中用到的檢測器仍然采用這種原理,當然,它們已經融入(rù)了更(gèng)多的現代技術成分。1960年(nián),第一代的電化學(xué)氧氣傳感器的發現很快使氧氣的實時檢測也出現在便(biàn)攜儀器之(zhī)中。今天的工人已經有(yǒu)了(le)更多的選擇,使用各種原理製造(zào)的檢測管、檢(jiǎn)測儀隨(suí)處可見。現在工(gōng)人麵臨的問題是:對於特定的環境如何(hé)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氣體(tǐ)成分檢測、管理有(yǒu)著兩種主要的需求:一是對於存在的和(hé)可能存(cún)在的危險氣體的(de)正確估計,二是製訂對策以減(jiǎn)少、控製(zhì)或維持可能對工(gōng)人構成(chéng)威脅的危(wēi)險氣體的濃度。而在得出任(rèn)何對策之前,就必須對與密閉空間有關和(hé)進入過程中的所(suǒ)有可能的危險氣體組份進行估計及確認(rèn)。
在一些密閉空間中(zhōng),比如一個孔的大存儲(chǔ)罐,現有知識所(suǒ)認(rèn)識到的危險氣體組份濃度可(kě)能很低。罐的體積較大,在進入之前,你無法完全控製和準(zhǔn)確地描述整個空間的氣體是否安全,這(zhè)就意味著,在大多數(shù)情況下,隻有在進入(rù)部位的氣體組份(fèn)得到了通風處理和檢(jiǎn)測,並且也僅僅預計到了經常遇到的危險情(qíng)況(氧氣不足、甲烷(wán)、硫(liú)化氫等等),而其它可能的(de)危險,比如罐壁吸(xī)附物質的釋放(fàng)等等,也許會(huì)突然發生,在這種情(qíng)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(jù)可能會相當複(fù)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(dōu)具有(yǒu)反應,所以它得到的結果就很難說清楚。另一方麵,技術的進步已使我們可(kě)以(yǐ)得到原來需要大型、笨重的儀器才能獲得的檢測(cè)儀器。比如(rú),配備多個傳感器的複合(hé)式氣體檢測儀,現(xiàn)在也可以安裝體積小巧的專門測量有機化合物蒸氣(qì)的(de)PID(光離子化檢測器)。它可以在ppm級的水平上檢(jiǎn)測大多數的揮發性有機化合物。從而對眾多的有機溶劑(jì)和化合物發出超限(xiàn)警報。
在很多情況下,對於(yú)特(tè)定密閉容器確定其中的危險氣體(tǐ)還是比較容易的。你可以在隨處可見的密閉空間中發生(shēng)的(de)致(zhì)命事故的文獻資料中(zhōng)查到主要(yào)的危險氣體組份,包括(kuò):氧(yǎng)氣(不足(zú)或過量),易燃(rán)易爆氣體和(hé)蒸氣,有毒氣體(主要是一氧化碳,硫化氫(qīng))。盡管還可能存在其它的(de)有毒氣體,但CO和H2S仍(réng)被認為是致命氣體的禍首。但另一方麵,盡管其它的有毒(dú)氣體可能並不常見,但它們引(yǐn)起的危害可能更為(wéi)致命,尤其可能對工人造成長期的身體損壞和生命威脅(xié)。
解決這些(xiē)棘手問題的關鍵就要預計可能存在的危險,然後確定需要采取的措施。換句話說,當確定一個檢測手(shǒu)段時,最(zuì)主要的是要保證檢測和防護(hù)足以對付可能發生的所有危(wēi)險。