От чего зависит? Эксплуатация газоанализаторов зависит от их типа, но есть ряд требований, которые универсальны. Поэтому нельзя говорить об особенностях использования, не разобравшись в конструкции и принципе работы прибора.
Где используют? Данное устройство применяется в различных сферах, где есть горючие, отравляющие и взрывчатые вещества. Впрочем, существуют и бытовые приборы, которые не обладают широким функционалом, но могут пригодиться в гараже или мелком производстве.
В этой статье:
Устройство газоанализаторов
На некоторых производствах осуществляются технологические операции, приводящие к загрязнению воздуха. Это создает опасность для здоровья персонала. Также во время аварий могут неконтролируемо выбрасываться токсины, образовываться горючие смеси. В некоторых предприятиях в лабораторных условиях производятся опыты с различными газовыми составами. Эксплуатация газоанализаторов позволяет контролировать эти процессы.
Устройство газоанализаторов
Газоанализатор является измерительным прибором состава газовой смеси. Устройство может определить качественный состав (какие компоненты входят в смесь) и количественный (процентное соотношение компонентов).
Конструкция и специальное назначение промышленных устройств имеют большое количество вариантов. В инструкции по эксплуатации газоанализаторов указывается схема устройства. Но практически все модели имеют в своем составе:
- Корпус. В нем располагаются и защищаются от внешнего воздействия рабочие элементы.
- Аккумулятор. Для работы приборов необходимы источники питания.
- Датчик (насос для отбора проб). С его помощью производится забор исследуемой газовой среды и её подготовка для осуществления анализа (очистка, коррекция температуры и пр.)
- Приёмник. Служит для формирования и вывода сигналов, соответствующих доле анализируемого вещества в образце.
- Измерительный прибор. Возможно стандартное откалиброванное устройство.
Работа газоанализатора базируется на химических реакциях, возникающих между исследуемыми веществами и специальными индикаторами. В зависимости от назначения у приборов есть и принципиальные различия. Некоторые устройства основаны на физическом свойстве изменения теплопроводности газового состава от массовой доли углекислого газа. Другие построены с использованием эффекта парамагнетизма.
Эксплуатация газоанализаторов предписана в подразделениях предприятий при условии:
- присвоения им категорий взрыво-, пожаро- и химически опасных;
- их аттестации как производства с вредными условиями труда;
- наличия топливосжигающих устройств и турбинных установок.
Эти устройства служат для:
- осуществления экологического контроля содержания вредных веществ;
- испытания топочно-горелочных устройств и установок для очистки газов;
- определения безопасности работ в закрытых ёмкостях, технических подпольях и др.
Виды газоанализаторов по принципу работы
Виды газоанализаторов по принципу работы
При эксплуатации газоанализаторов невозможно подобрать такую универсальную модель, которая решала бы любые задачи. По химическому или физическому явлению, положенному в основу анализа газовой смеси, приборы можно подразделить на несколько (больше 10) типов.
Наиболее востребованные виды устройств:
- Инфракрасные
- Ионизационные
- Люминесцентные
- Магнитные
- Пневматические
- Термокондуктометрические
- Ультрафиолетовые
Принцип работы первых заключается в облучении газовой среды в инфракрасном диапазоне. Датчики прибора фиксируют величину поглощения света молекулами вещества. Так как областью применения таких газоанализаторов является исследование взрывоопасных веществ, корпус этих приборов конструируют во взрывозащищённом исполнении. Этот тип устройств широко эксплуатируется в производстве и лабораториях.
Содержащиеся в газе примеси воздействуют на процесс ионизации и изменяют электрическую проводимость, которая и измеряется ионизационным газоанализатором. Процент содержания примесей отображается на табло прибора. Этот тип устройств применим только для работы с негорючими газами.
В люминесцентных газоанализаторах измеряется изменение интенсивности нетеплового свечения газа. Концентрация примесей в газовой среде влияет на люминесцирующие свойства. Приборы такого типа не получили распространения, так как другие применяемые устройства, сконструированные по другим принципам, по эффективности не отличаются, а по относительной простоте изготовления являются более предпочтительными.
Магнитный измеряет концентрацию определяемого составляющего компонента в газовой среде посредством фиксации изменения магнитных свойств всего состава. Этот газоанализатор применяется для определения количества кислорода в смеси. Принцип работы реализован в датчике относительного состава продуктов сгорания (λ-зонде), который устанавливают в системе выхлопа отработанных газов автомобиля.
Пневматические газоанализаторы работают на основе фиксации некоторых газодинамических процессов. Конструкция таких приборов исключает использование электрических элементов, поэтому областью их применения являются химические и нефтеперерабатывающие отрасли промышленности.
Принцип действия приборов термокондуктометрического типа основан на переносе тепла в газе при изменении температур, то есть дают реакцию на теплопроводность среды. Применяются такие устройства при наличии в смеси значительного контраста этого параметра у измеряемого компонента и основного газа.
В основу работы ультрафиолетовых газоанализаторов положен похожий с инфракрасными принцип, только излучение осуществляется в ультрафиолетовом спектральном диапазоне. Этими приборами также можно измерить интенсивность поглощения лучей молекулами газов, образующих смесь.
Существуют устройства, построенные и на некоторых других физических и химических свойствах газов и их смесей. Эксплуатация таких газоанализаторов менее распространена по причине их узконаправленной специализации. Часто они сложны в производстве, а по эффективности схожи с другими приборами, имеющими иные принципы действия. Однако для анализа некоторых газов, не определяемых другими методами, востребовано применение таких устройств, часто функционирующих по химическому принципу. Они нуждаются в замене или пополнении активных реагентов.
Переносные и стационарные газоанализаторы
Назначение переносных газоанализаторов заключается в мониторинге экологической обстановки, контроле уровня чистоты воздуха в различных помещениях производственных предприятий. С их помощью осуществляют решение и ряда других задач, возникающих в процессе промышленной деятельности. Портативные приборы оснащены независимыми источниками питания, и им для работы в различных участках производства не нужны электрические розетки.
Портативные устройства используются:
- в закрытых ёмкостях и камерах (туннелях, колодцах, системах дымоотвода, различных трубопроводах и т.д.);
- в нефтедобывающих и перерабатывающих предприятиях;
- на участках подготовки воды, в том числе и хлораторных установках, очистных сооружениях канализационных насосных станций;
- в машиностроении, СТО;
- в лабораториях и других производственных процессах химических производств;
- кроме вышеперечисленных областей применения переносные газоанализаторы применяются для периодической поверки и калибрования стационарных приборов.
Переносные и стационарные газоанализаторы
Преимущества переносных газоанализаторов:
- относительно невысокая стоимость;
- мобильность;
- удобная эксплуатация;
- широкий набор анализируемых газов и примесей;
- высокая чувствительность и небольшая погрешность датчиков, позволяющих улавливать даже незначительные концентрации определяемых веществ;
- возможность работы с электрохимическими, термокаталитическими или оптическими сенсорами;
- значительный ассортимент моделей;
- быстродействие интегральных электронных схем;
- мгновенное обнаружение взрывоопасных смесей;
- с их помощью можно производить калибровку стационарных систем;
- малогабаритность и небольшой вес;
- осуществляют анализ как качественного, так и количественного состава воздуха или иной газовой смеси;
- дают возможность производить одномоментно комплексный контроль содержания в воздухе различных газов;
- программирование и гибкая настройка порогов срабатывания;
- для составления отчётов, распечатки результатов и пр. реализована связь приборов с компьютером или принтером через различные каналы (USB, Wi-Fi, Bluetooth и т.п.);
- оснащение внутренней памятью для запоминания различных параметров проведённых замеров.
Эксплуатация стационарных газоанализаторов подразумевает их постоянное использование в отведённом месте. Неподвижные приборы устанавливаются в различных цехах промышленных предприятий, химических лабораториях, на производствах, занимающихся добычей природного газа и переработкой нефти.
Эти устройства обладают высокой точностью и эффективностью работы, имеют соответствующую степень защиты и надёжность. Их можно снабдить системой автоматической фильтрации вредных и опасных примесей, обнаруженных в воздухе производственных участков!
Стационарные газоанализаторы применяются при необходимости регулярных и довольно частых замеров загрязняющих воздух компонентов. С их помощью поддерживается газовый состав, соответствующий нормативам, и контролируются технологические операции производства.
Эксплуатация стационарных газоанализаторов осуществляется в:
- дизельных и турбинных силовых установках;
- канализационных насосных станциях;
- лабораториях;
- теплоэнергетических предприятиях;
- помещениях газораспределительных пунктов;
- цехах и производственных участках заводов;
Основные достоинства стационарных газоанализаторов:
- высокая надежность;
- относительно небольшая стоимость;
- точность измерений;
- контроль газовой смеси одновременно по нескольким компонентам;
- большой срок службы;
- возможность монтажа автоматической системой фильтрации;
- организация удалённого контроля состава воздуха;
- высокая степень защиты устройства.
Хранение и эксплуатация газоанализаторов
Монтаж, работа, обслуживание и поверка приборов, анализирующих состав газовых смесей, должны производиться в полном соответствии с инструкцией по эксплуатации газоанализатора, разработанной заводом-изготовителем, и выполнять все требования СНиП и СанПиН.
Невозможно использовать устройство одного вида для решения различных задач, так как состав веществ и диапазон их концентрации обширен. Ни один из газоанализаторов не обладает универсальностью, поэтому производятся различные по назначению модели.
Газоанализаторы, устанавливаемые во всех местах, где есть риск концентрации горючих и взрывоопасных смесей, настраиваются таким образом, чтобы массовая доля таких веществ в составе воздуха не составляла критических значений.
Исполнение должно отвечать тем группам взрывоопасных смесей, которые потенциально могут образоваться в воздухе.
Датчики сигнализаторов довзрывоопасных концентраций монтируют:
- в компрессорных – из расчёта один датчик на каждый агрегат с установкой в узле сальникового уплотнения;
- на насосных станциях – по одному измерителю на каждые 100 м2 площади помещения или один датчик на 6 насосов с отбором проб от каждого из насосов;
- в других потенциально опасных местах производства.
Измерители газоанализаторов не должны подвергаться действию вибрации и монтируются на надёжной базе.
В зависимости от вида устройства условия хранения значительно разнятся. Электрохимические анализаторы, например, предписано хранить в заводской упаковке при температуре от +50℃ до +400℃.
Приборы оптического типа могут содержаться в интервале от -500℃ до +500℃, но нельзя допускать резких перепадов температур и повышенной влажности. Имеют чувствительность к пыли и агрессивным средам.
Правильный выбор, монтаж и эксплуатация газоанализатора позволяют контролировать состав воздуха в режиме реального времени. Анализ своевременно полученной информации повысит безопасность труда работников предприятия.
Правила выбора газоанализатора
С целью совершенствования и повышения эффективности приборов производители всё время вносят различные конструктивные решения, подвергают модели модификациям. С учётом этого потребители могут без труда подобрать вариант для своих потребностей.
Изготовить газоанализатор на все случаи жизни очень трудно – слишком много разноплановых факторов необходимо учесть. Для выявления отдельных веществ требуются применение специфических методик. К выбору устройства нужно подходить, учитывая область применения.
Приобретая прибор, нужно ориентироваться на условия работы (какой газовый состав планируется контролировать), особое внимание следует обратить на категорию опасности (взрыво- и огнеопасная или нейтральная среда). Эксплуатационный фактор обусловит выбор переносного или стационарного устройства.
Необходимо тщательно изучить преимущества и недостатки каждой модели. Некоторые приборы с термохимическим датчиками при кажущейся дешевизне недолговечны в эксплуатации, обладают низкой надёжностью и чувствительностью.
Газоанализаторы электрохимического принципа действия дороже, но и определяют большее количество веществ и отличаются высокой восприимчивостью. К недостаткам можно отнести большие габариты и трудоёмкий сервис.
Анализаторы газа — это незаменимые приборы для решения бытовых и производственных задач. С их помощью без труда можно сделать качественный анализ состава газовых смесей в любых помещениях и свести к минимуму воздействие вредных факторов на человека.
