近幾年，我市在地下管線、有限和通風(fēng)不良空間作業(yè)過程中，發(fā)生了多起急性中毒窒息死亡事故，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年至2008年，我市共發(fā)生有限空間急性中毒、窒息安全生產(chǎn)事故18起，死亡32人，受傷26人。特別是2008年就發(fā)生事故5起，死亡12人（占全年死亡人數(shù)的9.7%），受傷17人，其中，較大安全生產(chǎn)事故2起，死亡7人，受傷9人，事故總體呈上升趨勢。為切實(shí)加強(qiáng)有限空間作業(yè)安全生產(chǎn)管理，督促生產(chǎn)經(jīng)營單位主體責(zé)任的落實(shí)，明確有限空間安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作職責(zé)和范圍，填補(bǔ)監(jiān)管空白，有效遏制此類事故的發(fā)生，北京市自2009年2月1日起試行的《北京市有限空間作業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范》中明確對(duì)有限空間進(jìn)行分類及有限空間作業(yè)原則。為了快速有效驗(yàn)證有限空間是否符合作業(yè)要求，應(yīng)使用便攜式氣體檢測設(shè)備對(duì)有效空間進(jìn)行檢測，只有檢測合格后，方可作業(yè)。

一、便攜式氣體檢測儀應(yīng)具備的特點(diǎn)

由于便攜式儀器操作方便，體積小巧，可以攜帶至不同的生產(chǎn)部位，采用可充電電池可連續(xù)使用時(shí)間較長，可以連續(xù)、準(zhǔn)確地再現(xiàn)顯示現(xiàn)場的有毒有害氣體的濃度。這類型儀器一般還配有振動(dòng)警報(bào)附件（以避免在嘈雜環(huán)境中聽不到聲音報(bào)警），并安裝計(jì)算機(jī)芯片來顯示記錄數(shù)值：LEL（可燃?xì)怏w在空氣中的爆炸下限）、STEL（15分鐘短期暴露水平）和TWA（8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值）為工人健康和安全提供具體的指導(dǎo)。按《北京市有限空間作業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范》之規(guī)定先檢測后作業(yè)的原則，要求便攜式氣體檢測儀還應(yīng)具備在人員進(jìn)入有限空間作業(yè)之前對(duì)該有限空間進(jìn)行檢測，并且人員要在有限空間外進(jìn)行檢測。此時(shí)，就必須選擇帶有內(nèi)置采樣泵的多氣體檢測儀。中國供熱信息網(wǎng)了解到因?yàn)橛邢蘅臻g中不同部位（上、中、下）或通風(fēng)后風(fēng)循環(huán)路線部位與循環(huán)不良的各個(gè)角落的氣體分布和氣體種類有很大的不同。（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的密度計(jì)算公式為：密度＝氣體的摩爾質(zhì)量÷標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積）比如：有些可燃?xì)怏w的密度較小，它們大部分分布于有限空間的上部；一氧化碳和空氣的比重相差不多，一般分布于有限空間的中部；硫化氫等較重氣體則存在于有限空間的下部。同時(shí)，氧氣濃度也是必須要檢測的種類之一。另外，要驗(yàn)證有限空間內(nèi)可能的有機(jī)物質(zhì)的是否揮發(fā)和泄漏，一個(gè)可以檢測有機(jī)氣體的檢測儀也是需要的。

因此，一個(gè)完整的有限空間氣體檢測儀應(yīng)當(dāng)是一個(gè)具有內(nèi)置泵吸功能，以便可以非接觸、分部位檢測；具有多氣體檢測功能，以檢測不同空間分布的危險(xiǎn)氣體，包括無機(jī)氣體和有機(jī)氣體；具有氧檢測功能，防止缺氧或富氧；體積小巧，不影響工人工作，這是便攜式氣體檢測儀應(yīng)具有的基本特點(diǎn)。

二、常用氣體檢測傳感器工作原理

首先介紹傳感器能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。常有的便攜式氣體檢測儀多數(shù)采用電化學(xué)傳感器和紅外氣體傳感器。被測氣體通過兩類傳感器時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后，由微處理器進(jìn)行采集、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生濃度結(jié)果數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行超限比較，當(dāng)被測氣體的濃度超過儀器設(shè)定的報(bào)警限時(shí)，儀器產(chǎn)生聲光報(bào)警，并在顯示屏上顯示報(bào)警狀態(tài)、故障狀態(tài)、時(shí)間參數(shù)等數(shù)據(jù)信息，同時(shí)保存數(shù)據(jù)結(jié)果。

（1）電化學(xué)傳感器工作原理

電化學(xué)傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來工作。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極（或工作電極）和反電極組成，并由一個(gè)薄電解層隔開。氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應(yīng)，然后是憎水屏障，最終到達(dá)電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng)，以形成充分的電信號(hào)，同時(shí)防止電解質(zhì)漏出傳感器。穿過屏障擴(kuò)散的氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng)，這些反應(yīng)由針對(duì)被測氣體而設(shè)計(jì)的電極材料進(jìn)行催化。通過電極間連接的電阻器，與被測氣濃度成正比的電流會(huì)在正極與負(fù)極間流動(dòng)。測量該電流即可確定氣體濃度。由于該過程中會(huì)產(chǎn)生電流，電化學(xué)傳感器又常被稱為電流氣體傳感器或微型燃料電池。

在實(shí)際中，由于電極表面連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，傳感電極電勢并不能保持恒定，在經(jīng)過一段較長時(shí)間后，它會(huì)導(dǎo)致傳感器性能退化。為減少退化改善傳感器性能，靠近工作電極放入?yún)⒖茧姌O。參考電極安裝在電解質(zhì)中，與傳感電極鄰近。以恒定電勢作用于傳感電極。參考電極可以保持傳感電極上的這種固定電壓值，參考電極間沒有電流流動(dòng)。這樣擴(kuò)大了傳感器檢測濃度的范圍。

（2）紅外傳感器工作原理

大多數(shù)氣體分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜都在紅外波段。當(dāng)入射紅外輻射的頻率與分子的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)特征頻率相同時(shí)，紅外輻射就會(huì)被氣體分子所吸收，氣體對(duì)紅外光的吸收作用遵循郎伯-比爾定律（是吸收光度法的基本定律，表示物質(zhì)對(duì)某一單色光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)濃度和厚度間的關(guān)系），吸收作用的大小與氣體的性質(zhì)、光程、（光在介質(zhì)中傳播的路程折合為光在真空中傳播的相應(yīng)路程，在數(shù)值上，光程等于介質(zhì)折射率乘以光在介質(zhì)中傳播的路程。）及氣體濃度直接有關(guān)，不同的氣體分子有不同的紅外光吸收特定波長，氣體分子對(duì)紅外光有選擇性地吸收。中國供熱信息網(wǎng)了解到由于每種氣體對(duì)紅外光吸收有特定的頻率、波長，在對(duì)混合氣體檢測時(shí)各種氣體吸收自己對(duì)應(yīng)頻率波長的光譜，它們是相互獨(dú)立，互不干擾的。一個(gè)完整的紅外傳感器一般由紅外光源、切光馬達(dá)切光片、分析氣室、精密濾光片、檢測元件及前置放大器等組成，利用這種氣體分子對(duì)紅外輻射吸收的原理而制成的紅外氣體分傳感器，具有測量精度高，速度快以及能連續(xù)測定等特點(diǎn)。

三、使用氣體檢測儀時(shí)需要注意的問題

（1）校準(zhǔn)檢測和傳感器的壽命

有毒有害氣體檢測儀也同其它的分析檢測儀器一樣，都是用相對(duì)比較的方法進(jìn)行測定的：先用一個(gè)零氣體和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度的氣體對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線儲(chǔ)存于儀器之中，測定時(shí)，儀器將待測氣體濃度產(chǎn)生的電信號(hào)同標(biāo)準(zhǔn)濃度的電信號(hào)進(jìn)行比較，計(jì)算得到準(zhǔn)確的氣體濃度值。因此，隨時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行校零，經(jīng)常性對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)是保證儀器測量準(zhǔn)確的必不可少的工作。需要說明的是：目前很多氣體檢測儀都是可以更換檢測傳感器的，但是，這并不意味著一個(gè)檢測儀可以隨時(shí)配用不同的檢測儀探頭。不論何時(shí)，在更換探頭時(shí)除了需要一定的傳感器活化時(shí)間外，www.china-heating.com還必須對(duì)儀器進(jìn)行重新校準(zhǔn)。另外，建議在各類儀器在使用之前，對(duì)儀器用標(biāo)氣進(jìn)行響應(yīng)檢測，以保證儀器真正起到保護(hù)的作用。各類氣體傳感器都具有一定的使用年限，即壽命。一般來講，在便攜式儀器中，LEL傳感器的壽命較長，一般可以使用三年左右；紅外傳感器檢測儀的壽命為四年或更長一些；電化學(xué)特定氣體傳感器的壽命相對(duì)短一些，一般在一年到兩年。電化學(xué)傳感器的壽命取決于其中電解液的干涸，所以假如長時(shí)間不用，將其密封放在較低溫度的環(huán)境中可以延長一定的使用壽命。電化學(xué)式的傳感器的壽命通常為二年。因?yàn)樗莾?nèi)部的化學(xué)物質(zhì)在時(shí)刻地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以二年以后，當(dāng)這些物質(zhì)反應(yīng)結(jié)束，電化學(xué)傳感器的壽命也就到了。另外，電化學(xué)傳感器的壽命也會(huì)受到現(xiàn)場氣體濃度的影響。例如，現(xiàn)場通常是有被測氣體濃度存在的，只是沒有到達(dá)報(bào)警點(diǎn)，在這種工況下，該電化學(xué)傳感器的壽命就會(huì)相應(yīng)縮短一些。反之，傳感器的壽命就會(huì)有二年的保證。固定式儀器由于體積相對(duì)較大，傳感器的壽命也較長一些。因此，要隨時(shí)對(duì)傳感器進(jìn)行檢測，盡可能在傳感器的有效期內(nèi)使用，一旦失效，及時(shí)更換。

（2）檢測空間的氣體濃度和儀器測量范圍

各類有毒有害氣體檢測器都有其固定的檢測范圍。只有在其測定范圍內(nèi)完成測量，才能保證儀器準(zhǔn)確地進(jìn)行測定。而長時(shí)間超出測定范圍進(jìn)行測量，就可能對(duì)傳感器造成永久性的破壞。假如不慎在超過測量范圍很多倍的環(huán)境中使用，就有可能徹底燒毀傳感器（多數(shù)為電化學(xué)傳感器）。因?yàn)橛卸練怏w檢測器，長時(shí)間工作在較高濃度下使用也會(huì)造成損壞。所以，儀器在使用時(shí)假如發(fā)出超限信號(hào)，要立即關(guān)閉測量電路，以保證傳感器的安全。

（3）儀器的選型和保存

確認(rèn)所要檢測氣體種類和濃度范圍，每一個(gè)生產(chǎn)部門所需檢測的氣體種類都是不同的。在選擇氣體檢測儀時(shí)就要考慮到所有可能發(fā)生的情況。假如甲烷和其它毒性較小的烷烴類居多，選擇LEL檢測儀無疑是最為合適的。中國供熱信息網(wǎng)了解到，這不僅是因?yàn)長EL檢測儀原理簡單，應(yīng)用廣泛，同時(shí)它還具有維修、校準(zhǔn)方便的特點(diǎn)。假如存在一氧化碳、硫化氫等有毒氣體，就要優(yōu)先選擇一個(gè)特定氣體檢測儀才能保證工人的安全。絕對(duì)不要使用LEL檢測器應(yīng)付，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。假如氣體種類覆蓋了以上幾類氣體，選擇一個(gè)復(fù)合式氣體檢測儀可能會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。儀器在非工作保存時(shí)應(yīng)盡量隔絕空氣密封、陰涼保存，延長傳感器的壽命，降低使用儀器成本。

四、結(jié)束語

在選擇便攜式氣體檢測儀之前應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行工作的城市供熱管網(wǎng)管道內(nèi)有限空間氣體進(jìn)行全面分析，掌握有限空間氣體成分。依據(jù)有限空間氣體成分，選擇相應(yīng)的便攜式氣體檢測儀，做到不漏檢，同時(shí)不要多檢。不漏檢是為了保障有限空間作業(yè)人員的安全，不多檢可以降低成本。在使用過程中要普及氣體檢測儀的相關(guān)常識(shí)，做到正確使用正確保管。