Какие типы персональных газоанализаторов используют на судах

Обновлено: 26.04.2024

На любых речных и морских судах регулярно требуется осуществлять различные работы, связанные с погрузкой, разгрузкой, использованием топлива, обслуживанием топливосодержащих систем и т.п. Здесь возможно выделение (утечка) и накопление горючих и токсичных газов, возникновение недостатка кислорода.

С целью обеспечения безопасности судна и персонала необходимо проводить периодический контроль содержания ДВК горючих газов и ПДК рабочей зоны токсичных газов, отслеживать возникновение недостатка кислорода. Такой контроль осуществляется переносными газоанализаторами.

Для нефтеналивных и газотранспортных судов дополнительно требуется осуществлять непрерывный контроль ДВК горючих газов стационарными приборами.

Для всех видов судов, оснащенных дизельными двигателями, требуется осуществлять периодический контроль содержания вредных веществ в выхлопе и его дымность.

В виду того, что морской климат накладывает специфические требования к техническим характеристикам приборов, они должны быть изготовлены в так называемом «морском исполнении» и иметь сертификаты РМРС (Российский Морской Регистр Судоходства) и/или РРР (Российский Речной Регистр).

В морских и речных портах, в зависимости от вида перерабатываемых грузов, может возникнуть необходимость осуществлять периодический и/или непрерывный контроль за содержанием различных токсичных и горючих газов. В любом порту имеется топливный терминал, где, по правилам безопасности, всегда должен осуществляться непрерывный контроль ДВК горючих газов.

В виду большой площади подобных объектов здесь рекомендуется использовать распределенные газоаналитические системы, а по причине особого климата, обусловленного близостью моря/реки, устанавливать датчики со степенью защиты не менее IP65.

ДОСТАВКА ПО РОССИИ

Уфа
Москва
Санкт-Петербург
Абакан
Адлер
Альметьевск
Ангарск
Апатиты
Анадырь
Анапа
Арзамас
Армавир
Архангельск
Асбест
Астрахань
Ачинск
Балаково
Балашиха
Барнаул
Белгород
Белорецк
Бердск
Белогорск
Березники
Бийск
Биробиджан
Благовещенск
Борисоглебск
Боровичи
Братск
Брянск
Бузулук
Великие Луки
Великий Новгород
Владивосток
Владикавказ
Владимир
Волгоград
Волгодонск
Волжский
Вологда
Воркута
Воронеж
Воскресенск
Воткинск
Всеволожск
Выборг
Гатчина
Глазов
Грозный
Дзержинск
Димитровград
Дмитров
Ейск
Екатеринбург
Зеленоград
Златоуст
Иваново
Ижевск
Иркутск
Ишимбай
Йошкар-Ола
Казань
Калининград
Калуга
Каменск-Уральский
Каменск-Шахтинский
Камышин
Качканар
Кемерово
Керчь
Кипарисово
Киров
Кирово-Чепецк
Клин
Клинцы
Ковров
Коломна
Комсомольск-на-Амуре
Кострома
Котлас
Красногорск
Краснодар
Краснокамск
Кузнецк
Курган
Курск
Кызыл
Лабытнанги
Ленинск-Кузнецкий
Ливны
Липецк
Магадан
Магнитогорск
Майкоп
Махачкала
Миасс
Мурманск
Муром
Набережные Челны
Находка
Нальчик
Нерюнгри
Нефтекамск
Нефтеюганск
Нижневартовск
Нижнекамск
Нижний Тагил
Нижний Новгород
Новокузнецк
Новомосковск
Новороссийск
Новосибирск
Новочебоксарск
Новочеркасск
Новый Уренгой
Ногинск
Ноябрьск
Обнинск
Октябрьский
Омск
Оренбург
Орск
Орёл
Пенза
Первоуральск
Пермь
Петрозаводск
Подольск
Петропавловск
Псков
Пятигорск
Рославль
Россошь
Ростов-на-Дону
Рыбинск
Рубцовск
Рязань
Салават
Салехард
Самара
Саранск
Саратов
Сахалинск
Севастополь
Северодвинск
Сергиев Посад
Серов
Серпухов
Симферополь
Смоленск
Солнечногорск
Сосногорск
Сочи
Ставрополь
Старый Оскол
Стерлитамак
Сургут
Сызрань
Сыктывкар
Таганрог
Тамбов
Тверь
Тобольск
Тольятти
Томск
Тула
Тюмень
Улан-Удэ
Ульяновск
Усинск
Уссурийск
Усть-Кут
Усть-Илимск
Ухта
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Чайковский
Чебоксары
Челябинск
Череповец
Чехов
Черкесск
Чита
Шахты
Энгельс
Южно-Сахалинск
Якутск
Ялта
Ярославль

Обеспечение безопасности при проведении работ, связанных со спуском слесарей аварийно-восстановительных работ в колодцы, канализационные колодцы, траншеи, ямы около линий канализации, навозные ямы, станции подъема (насосные), цистерны, камеры, резервуары, коллекторы, шахты, тоннели, элеваторы, трюмы судов, дубильные производства, подземные хранилища, погреба, овощехранилища и т.п. достигается за счёт оснащения аварийных бригад переносными газоанализаторами для определения необходимого количества кислорода (не менее 18 об.%), а также своевременного обнаружения загазованности воздуха взрывоопасными (СH4, C3H8 и т.п.) и токсичными (CO, NH3, H2S, Cl2 и т.п.) газами в соответствии с нормами ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Такого рода работы относятся к работам повышенной опасности (в соответствии с ПОТ Р М-025-2002 "Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации водопроводно-канализационного хозяйства") и контроль загазованности должен производиться как перед началом производства работ (с оформлением наряда-допуска), так и в ходе выполнения работ на этих объектах.

Особенность проведения измерений в сооружениях такого типа состоит в том, что их необходимо проводить предварительно-дистанционно перед спуском сотрудника вниз. Такие измерения можно осуществлять 2-мя типами приборов:

1) газоанализаторы/газосигнализаторы с выносным датчиком на кабеле

2) газоанализаторы/газосигнализаторы c приспособлениями для дистанционного измерения (зонд-трубка, шланг, микронасос)

Сравнительная таблица газоанализаторов для колодцев

Тип	Внешний вид	Преимущества	Недостатки	Модели
газоанализаторы с выносным датчиком на кабеле		1. Так как сенсор газоанализатора находится в выносном датчике, то измерения осуществляются быстрее. 2. Относительная дешевизна приборов 3. Относительное меньшее энергопотребление, на дольше хватает батарей, чем у приборов с насосом для подкачки пробы.	1. Низкая пылевлагозащищенность сенсора газоанализатора в выносном датчике.	ОКА, Хоббит, ГСБ-3М
газоанализаторы c устройствами (съемными зондами) для дистанционного измерения

Перечень контролируемых газов при обследования колодцев, емкостей, цистерн, подземных помещений:

Измеряемый газ	Пороги контроля	Объект контроля
Кислород (О2)	18 об.% на понижение	Кислород - основной контролируемый компонент в любом колодце и другом помещении без вентиляции. При его концентрации ниже 18% работоспособность начинает падать. При 10% и ниже происходит потеря сознания.
Метан (CH4)	0,44 об.%. и 0,88 об.%	Метан и другие горючие газы обязательно контролируются в канализационных колодцах и местах гниения органики (вырабатывается в биологических и химических реакциях), в любых подземных сооружениях в результате утечки из изношенных газопроводов. В плохо вентилируемом помещении горючие газы могут скопиться в значительных концентрациях, особенно летом, когда холодный воздух в поземных коллекторах тяжелый. Норматив пороговой концентрации по метану также взят из опыта шахтеров, которые считают, что надо остерегаться концентрации выше 25 % от порога взрываемости метано-воздушной смеси. Этот порог называют в настоящее время нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР). Для метана НКПР составляет 5 об. % (по другим исследованиям - 4,4 об. %). Поэтому задание порога срабатывания сигнализатора для CH4 на уровне 1 об. % вполне обосновано. Однако в шахтах метан выделяется быстро. Необходимость своевременного проветривания штолен требует большой чувствительности сигнализатора. Для колодцев можно и уменьшить запас, но надо ли? Наличие метана свидетельствует о неполадках в соседней газовой магистрали, либо нарушении (или отсутствии) вентиляции. Поэтому использование двух порогов сигнализации (аварийного и предупреждающего) оправдано, так как предупреждающий порог используется при поиске мест утечек горючего газа или дает время подготовиться к возникновению опасной ситуации, чтобы не быть застигнутым врасплох, а аварийный порог дает команду на эвакуацию. Но использование предупреждающего порога в 10 % от НКПР, когда аварийный - 20 % НКПР, неразумно, надо разнести их хотя бы в 5 - 10 раз. Нельзя применять и очень низкий предупреждающий порог, так как есть фоновая концентрация метана в воздухе, и прибор все время будет сигнализировать. По опыту работы известно, что фон метана на поверхности земли, в болотах достигает 10 мг/м3 (0,001 об. %), а в колодцах поднимается до (0,01 - 0,1) об. %, из этого следует, что меньше 0,1 об. % предупреждающий порог назначать нельзя.
Диоксид углерода (CO2)	0,5 об.%	Диоксид углерода (CO2) контролируется в канализационных колодцах и местах гниения органики (продукты гниения и тления). При концентрации более 4 об. % происходит остановка дыхания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) составляет 0,5 об. %. Углекислый газ опасен также тем, что вытесняет кислород из помещения и снижает его концентрацию. Газ этот тяжелый и легко скапливается в нижних частях колодцев.
Сероводород (H2S)	10 мг/м3	Сероводород обязательно контролируется в канализационных колодцах и местах гниения органики (продукты разложения органических веществ). Сероводород оказывает сильное отравляющее воздействие на кровь (ПДК составляет 3 мг/м3). Часто встречается в канализационных колодцах и местах гниения органики.
Аммиак (NH3)	20 мг/м3	в канализационных колодцах и местах гниения органики (продукты разложения органических веществ)
Оксид углерода (СО)	20 мг/3	Оксид углерода (СО) контролируется в колодце, расположенном на проезжей части в черте города или на автомобильных стоянках. Один из наиболее опасных и распространенных токсичных газов, образуется при неполном сгорании топлива и из выхлопов автомобильных двигателей. Он может накопиться в колодце, расположенном на проезжей части в черте города, а таких много. Для рабочей зоны ПДК равна 20 мг/м3, это концентрация CO в прокуренном помещении. Опыт эксплуатации показывает, что сигнализаторы часто срабатывают в колодцах, если рядом на поверхности стоит работающий автомобиль.
Хлор (Cl2)	1 мг/м3	в канализационных колодцах, если хлор используется для обеззараживания сточных вод
Диоксид серы (SO2)	10 мг/м3	в результате утечки из баллонов, бочек, цистерн
Хлороводород (HCl)	5 мг/м3	в результате утечки из баллонов, бочек, цистерн>
Диоксид азота (NO2)	2 мг/м2	в результате утечки из баллонов, бочек, цистерн
Фтористый водород (HF) (пары плавиковой кислоты)	0,5 мг/м3	в цистернах при обеспечении безопасности в химической промышленности, при производстве алюминия, тефлона и т.п.
Пропан (C3H8)	0,17 %об.	в результате утечки из баллонов, бочек, цистерн
Гексан (C6H14)	3,5 мг/л	в цистернах после хранения в них бензина, мазута
Водород (Н2)	0,4 об.%	в результате утечки из баллонов, бочек, цистерн

Колодцы это сооружения, глубина которых может достигать 20 м. Обычно предназначены подобные сооружения для того, чтобы человек смог спуститься к линейным коммуникациям, располагающимся под землей. Это, прежде всего, водопроводы, газопроводы, канализационные стоки и места, где располагаются кабели связи. Как правило, колодцы остаются закрытыми большую часть времени. Соответственно, внутри них нередко скапливаются опасные концентрации тяжелых ядовитых и токсичных газов, а именно сероводорода, углекислого, угарного газа и т.д. Газы проникают в колодцы чаще всего непосредственно из почвы, в которой органика разлагается, выделяя вышеперечисленные компоненты. Именно разлагающиеся остатки продуцируют сероводород, который достаточно токсичен. Ввиду вышесказанного, колодцы следует время от времени проветривать, прежде чем в них спустятся люди. Для этих целей можно задействовать специальные вентиляторы, например, ВЕНТИЛЯТОР ПРОДУВКИ КОЛОДЦЕВ ВСП-500М. После того, как воздух в колодце будет провентилирован, необходимо воспользоваться газоанализатором, который понадобится в течение всего рабочего дня, пока под землей будут находиться люди.

Ниже в таблице представлены модели газоанализаторов, газосигнализаторов для обследования колодцев и емкостей.

Доставка приборов осуществляется по территории Российской Федерации посредством транспортных компаний Деловые линии и ЖелДорЭкспедиция, в отдельных случаях - службами доставки Даймекс или PONY EXPRESS.

На всю представленную продукцию распространяются гарантийные обязательства Завода - Производителя.

ДОСТАВКА ПО РОССИИ

Полезное

При измерении концентрации горючих газов на различного рода судах (танкерах, балкерах, бункеровщиках и т.д.) с помощью газоанализаторов с термокаталитическим типом датчика возникают проблемы: в зависимости от характера перевозимых грузов в трюм судна загружают инертный газ - азот. Обязательным условием для работы термокаталитического датчика является наличие кислорода, поэтому в инертной среде датчик теряет свою способность измерять концентрацию углеводородов и дает окружающим ложное чувство безопасности. Некоторые судовладельцы используют принудительную подачу кислорода непосредственно к датчику с целью обеспечить работоспособность в инертной среде. Такой метод иногда срабатывает, но, как правило, становится причиной ошибок, которым цена - жизни окружающих и загрязнение окружающей среды.

Наша компания предлагает два решения для использования на судах - RX-8000 и RX-8500. В этих приборах используется оптический датчик, работающий по принципу недисперсионного инфракрасного поглощения и позволяющий проводить замеры концентрации углеводородов в двух диапазонах - 0-100%LEL и 0-100% объема.

В отличие от термокаталитического датчика оптический тип датчика является идеальным решением для инертных сред, поскольку для его работы не требуется наличие кислорода. При измерении концентрации датчик использует два диапазона ИК-волн, что обеспечивает высокую точность результатов измерения.

Модель RX-8000 доступна в двух вариантах: версия для танкеров, перевозящих сырую нефть, а также версия для газовозов, перевозящих сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный нефтянной газ (СНГ). В случае нефтеналивных танкеров прибор калибруется на общие горючие газы, а в случае газовозов - на метан (CH₄). Оба прибора оснащены насосами, осуществляющими принудительный отбор проб, выполнены во взрывозащищенном исполнении и имеют морские сертификаты MED (Marine Equipment Directive).

При выборе того или иного газоанализатора можно опираться на различные критерии, но критически важно подобрать подходящий для поставленной задачи принцип измерения, руководствуясь типом измеряемого газа, средой, в которой выполняются измерения, и целью.

В последние годы на металлургических предприятиях особое внимание уделяется вопросу безопасности. Это связано с участившимися случаями отправления угарным газом, нехватки кислорода, а также опасностью взрыва из-за утечек метана и водорода. Предлагаем вашему вниманию презентацию решений RIKEN для металлургического производства, призванных свести к минимуму риски взрыва и отравления.

В медицинских учреждениях широкое применение нашли технические и медицинские газы, например, жидкий азот (N2), который используется в трансплантации, криотерапии и криобиологии. Низкая температура (-196°C), при которой азот находится в жидком состоянии, обеспечивает длительное хранение донорской крови, плазмы, стволовых клеток, а также органов.

Полезное

В настоящее время производители газоанализаторов выпускают массу различных типов датчиков для обнаружения горючих газов. Однако, существует несколько состояний горения, каждое из которых требует использования правильного типа датчика - это обеспечит правильность полученных результатов и, как следствие, безопасность труда. При выборе устройства для обнаружения горючих газов важно понимать разницу и выбирать подходящий тип датчика для конкретной среды.

Диапазоны НПВ и ВПВ
Наверняка, многие из вас знакомы с треугольником, который иллюстрирует компоненты, необходимые для поддержания огня или взрыва:

1) топливо (горючий газ)
2) воздух (кислород)
3) источник воспламенения (искра, открытый огонь или высокотемпературная поверхность).

Большинство наиболее распространенных горючих газов (природный газ, метан, пропан, водород и другие) могут воспламениться лишь в диапазоне концентраций, известном как диапазон взрываемости или воспламенения. Данный диапазон характеризуется двумя границами: нижний предел взрываемости (НПВ или LEL) и верхний предел взрываемости (ВПВ или UEL), которые уникальны для каждого газа. Для метана, к примеру, НПВ и ВПВ составляют 5% объема и 15% объема, соответственно. При концентрациях ниже НПВ соотношения топлива к воздуху недостаточно для возгорания, а при концентрациях выше ВПВ смесь слишком насыщена для возгорания.

Газосигнализаторы с термокаталитическими датчиками применяются, как правило, там, где концентрация горючих газов ниже НПВ. Именно по этой причине в таких приборах традиционно используется шкала 0-100%LEL. То есть максимальное значение шкалы равно минимальному значению концентрации, при которой может произойти возгорание.

Мониторинг концентраций выше НПВ
Несмотря на то, что большинство газосигнализаторов, созданных для предупреждения об опасности взрыва, работают в пределах 0-100% НПВ, есть области промышленности, в которых целесообразно измерять концентрации горючих газов, которые заведомо выше НПВ. Так, к примеру, сервисным компаниям, обслуживающим предприятия нефтегазовой промышленности или объекты коммунального хозяйства, может потребоваться отыскать утечку газа, чья концентрация существенно превышает НПВ газа. Еще одной распространенной областью применения детекторов с пределами измерения выше НПВ являются газовые хранилища, на которых проводятся периодические инспекции на предмет утечки газов. Поэтому при контроле различного рода утечек концентрация горючих газов может быть значительно выше НПВ, а в некоторых случаях может превышать ВПВ. Кроме того, в ситуациях, когда концентрация горючих газов выше ВПВ, имеет место нехватка кислорода.

Для таких ситуаций диапазон измерений обычного каталитического сенсора не подходит, поэтому прибор с таким сенсором может давать пользователю ложное чувство безопасности. Поэтому для детектирования высоких концентрация горючих газов применяется метод термокондуктивности.

Термокондуктивность
Принцип работы термокондуктивных сенсоров основан на факте, что газы отличаются по способности проводить тепло. Термокондуктивный детектор, как правило, состоят из пары нитей накаливания или термисторов, нагреваемых до температуры окружающей среды. Один из этих элементов (активный) предназначен для измеряемого газа, а второй - для референсного газа (в данном случае воздуха). Если кондуктивность меряемого газа отличается от референсной, температура активной нити будет меняться до референсной, а разница в температуре изменит и сопротивление, которое измеряется и преобразовывается в цифровые значения, пропорциональные концентрации газа.

Термокондуктивный сенсор может использоваться для детектирования широкого диапазона газов. Но поскольку термокондуктивность газов может меняться в широком диапазоне по отношению к термокондуктивности воздуха, причем как в одну, так и в другую стороны, калибровать термокондуктивный сенсор стоит на конкретный газ.

Наиболее важной особенностью термокондуктивных сенсоров является возможность определения концентраций горючих газов на всем диапазоне от 0 до 100 об.%, то есть выше пределов НПВ и ВПВ.

Тип датчика	Диапазон измерения	Преимущества	Недостатки
Термокаталитический	0-100%LEL	Низкая стоимость, широкий перечень измеряемых газов	Требует наличия кислорода, изнашивается по мере использования, ограниченный диапазон измерения
Термокондуктивный	0-100% объема	Широкий диапазон измерения, не требует наличия кислорода, устойчив к отравлению	Может измерять ограниченный перечень газов

В прошлом, чтобы воспользоваться преимуществами двух типов датчиков, вам бы пришлось приобрести два прибора. Наша компания предлагает газосигнализаторы GX-2012 и GX-8000 с двумя типами датчиков и функцией автоматического переключения диапазонов измерения. Своевременное переключение на диапазон 0-100% объема обеспечивает сохранность термокаталитического датчика.

Полезное

На сегодняшний день самыми востребованными типами датчиков являются:

• термокаталитический
• термокондуктивный
• полупроводниковый
• электрохимический
• гальванический
• инфракрасный (оптический)
• интерферометрический
• фотоионизационный (ФИД)
• пиролитический
• фотометрический

Термокаталитический

Самый распространенный и универсальный тип датчика, принцип работы которого основан на вычислении количества тепла, выделяемого при сгорании горючего газа или паров в катализаторе. Керамический принцип является разновидностью термокаталитического, однако в отличие от последнего использует другой тип катализатора – мелкодисперсный (керамический). Архитектурно датчик состоит из двух чувствительных элементов – рабочего и компенсирующего. Рабочий элемент представляет собой спираль из драгоценного металла (как правило, платины) и катализатора, чувствительного к горючим газам. Воздушная смесь, содержащая горючий газ, вступает в реакцию с катализатором, увеличивая температуру элемента, и, как следствие, приводит к изменению электрического сопротивления спирали в почти линейной зависимости от концентрации газа. Компенсирующий элемент состоит из платиновой спирали и стекла, которое не обладает чувствительностью к горючим газам, и предназначен для компенсации окружающих условий.

Полупроводниковый
В данном типе датчиков используется полупроводник с металлоксидным напылением, сопротивление которого меняется при контакте с газом. Датчик состоит из нагревательной спирали и проводника, нанесенного на трубку из глинозёма, а по краям трубки находятся контакты из драгоценного металла, предназначенные для измерения сопротивления. При попадании газа на поверхность датчика он окисляется, что приводит к уменьшению электрического сопротивления, которое преобразуется в концентрацию.

Принципиальная схема датчика гальванического типа повторяет простой аккумулятор: датчик состоит из катода, изготовленного из драгоценного металла, анода (проволоки), которые помещены в электролит, а также разделительной мембраны, прикрепленной к внешней стороне катода. Кислород, проходя через разделительную мембрану, на катоде восстанавливается, а на аноде - окисляется. Возникающий электрический ток конвертируется в напряжение и в таком виде подается на выход, при этом напряжение пропорционально концентрации кислорода.

Интерферометрический
Принцип интерферометрии основан на измерении коэффициента рефракции газа. Архитектурно интерферометрический сенсор состоит из источника света и оптической системы из зеркал, линз, призмы и светочувствительного датчика. Свет от источника разделяется плоскопараллельным зеркалом на два луча (А и В) и отражается призмой. Луч А движется по круговому маршруту через камеру D, наполненную измеряемым газом, а луч В – через камеру E с референсным газом. После этого лучи А и В встречаются в точке С зеркала и, проходя через систему зеркал и линз, формируют на светочувствительном датчике картину интерференции. Данная картина сдвигается в пропорции к разнице в коэффициенте рефракции между измеряемым и референсным газами. Датчик измеряет сдвиг, чтобы измерить коэффициент рефракции, и преобразует его в концентрацию газа или количество тепла.

Пиролитический
В основе этого принципа лежит процесс пиролиза измеряемого газа с образованием оксида, частицы которого измеряются датчиком. Пиролитический сенсор состоит из нагревателя, в центре которого находится кварцевая трубка с нагревательным элементом, и датчика частиц, содержащего две камеры – рабочую и компенсационную. Измеряемый газ (например, TEOS или NF3) под воздействием температуры окисляется и попадает в рабочую камеру датчика частиц с источником α-частиц, который используется для ионизации воздуха и возбуждения электрического тока. Как только частицы газа попадают в камеру, они начинают поглощать ионы, приводя к снижению тока ионизации. Это снижение выходного сигнала пропорционально концентрации измеряемого газа. Компенсационная камера позволяет компенсировать флуктуации температуры, влажности и давления окружающей среды.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: