ЗАГАЗОВАННОСТЬ - это состояние воздушной среды, при котором содержание химически опасных веществ превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), определяемые газоанализатором или лабораторным анализом воздуха. ПДК - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Постоянные составляющие воздуха Азот Кислород 3. Аргон 4. Гелий, неон, криптон
ПДК и классы опасности некоторых веществ
НКПР и ВКПР некоторых веществ
Датчик загазованности Разделительная коробка Центральный блок обработки сигнала Орган вмешательства Взрывоопасная зона Структурная схема контроля загазованности:
Структурная схема Фотоионизационная камера Ультрафиолетовая лампа Электроды Блок питания лампы Блок обработки сигнала и преобразования его в показания прибора Структурная схема фотоионизационных приборов Принцип действия фотоионизационных приборов основан на измерении тока ионизации, возникающего в результате превращения молекул анализируемого вещества в заряженные частицы - ионы под действием фотонов высокой энергии от ультрафиолетовой лампы. Фотоионизационные приборы работают следующим образом: через фотоионизационную камеру 1 непрерывно, насосом или компрессором, прокачивается анализируемый воздух, если в воздухе содержатся определяемые компоненты, они, под действием фотонов от ультрафиолетовой лампы 2, распадаются на заряженные частицы – ионы, которые в свою очередь движутся к электродам 3,создавая ионный ток. Величина возникающего ионного тока блоком 5 преобразуется в показание концентрации на цифровом индикаторе (у АНТ-3 и КОЛИОНА-1В) или в показание единиц шкалы на стрелочном индикаторе (у АНТ-2М), которое переводят в концентрацию по калибровочной таблице.
Мостовая схема: R1 – R4 сопротивления 1, 2 – подается питание 3, 4 – подключается блок обработки сигналов Термохимические приборы Мостовая схема термохимических приборов представляет собой четыре сопротивления R 1- R 4 включенные последовательно в замкнутую цепочку, при этом сопротивление R 1 выполняет роль датчика. К точкам 1 и 2 подается электропитание, а к точкам 3 и 4 подключен блок обработки сигнала (БОС). Когда все сопротивления одинаковые наступает явление баланса моста и напряжение между точками 3 и 4 отсутствует, прибор показывает «0». Горючие пары и газы, попадая на датчик R 1, окисляются на нем в результате чего, от выделившегося тепла при окислении, датчик нагревается, что в свою очередь приводит к увеличению его электрического сопротивления. Из-за увеличения электрического сопротивления происходит разбалансировка моста и между точками 3 и 4 появляется напряжение, пропорциональное изменению сопротивления датчика. БОС, подключенный между точками 3 и 4 преобразует напряжение в показания уровня загазованности. Чем больше горючих паров и газов содержится в воздухе, тем сильнее будет нагреваться датчик и увеличиваться его сопротивление, тем более высокий уровень загазованности покажет прибор. Принцип работы заключается в измерении сопротивления (находящегося в катализаторе) в результате выделения тепла при протекании термохимической реакции при появлении анализируемого вещества
Воздухозаборное устройство 2. Стеклянная индикаторная трубка 3. Химический реагент (индикаторный порошок) Линейно - калористиче c кий прибор 1 2 3 Линейно-калористические приборы работают следующим образом (см. рис.): через стеклянную индикаторную трубку (ИТ), в которую помещен определенный слой химического реагента (индикаторного порошка), с помощью специального воздухозаборного устройства (ВЗУ) прокачивается строго определенное количество (доза) воздуха. Если в воздухе присутствуют определяемые компоненты, они вступают в химическую реакцию с индикаторным порошком, в результате чего цвет порошка меняется. Концентрацию вещества в воздухе находят по величине окрашенного слоя порошка в индикаторной трубке с помощью калибровочной шкалы или по градуировке, нанесенной непосредственно на трубке. Принцип действия: изменение цвета индикаторного порошка при появлении в воздухе определяемого вещества.
Схема электрохимических приборов Электрохимический датчик (ЭХД) Блок обработки сигнала Мембрана Свинцовый электрод (анод) Серебряный электрод (катод) Щелочной электролит (КОН) Принцип работы основан на измерении тока, возникающего в результате реакции восстановления кислорода в щелочном гальваническом элементе. Работа происходит следующим образом: кислород, содержащийся в анализируемой среде, через проницаемую для него мембрану 3 проникает в щелочной гальванический элемент (электрохимический датчик 1) и восстанавливается на серебряном электроде 5. При восстановлении кислорода, на выходе электрохимического датчика возникает электрический ток, величина которого пропорциональна концентрации кислорода в анализируемом воздухе, т.е. чем выше концентрация кислорода, тем больше ток от ЭХД. Ток от электрохимического датчика поступает на блок обработки сигнала 2 и преобразуется в показание концентрации. В процессе работы ЭХД свинцовый электрод 4 постепенно расходуется (окисляется, переходя в раствор электролита).
Инфракрасный метод измерения П ринцип действия оптико-абсорбционных приборов основан на измерении недисперсного поглощения инфракрасного излучения анализируемым компонентом с применением интерференционных фильтров Инфракрасное излучение от генератора поступает на источники 1 и 2, проходит через измерительную камеру с анализируемой средой и детектируется приемниками излучения. В качестве приемника инфракрасного излучения используется двухканальный элемент с применением узкополосных интерференционных фильтров. Первый канал, измерительный, регистрирует поглощение инфракрасного излучения анализируемым компонентом. Второй канал является опорным (не связан с анализируемой средой – инфракрасное излучение не поглощается). Далее сигналы усиливаются в усилителях и поступают на устройство сравнения. Разность между сигналами измерительного и опорного каналов, приведенная к опорному каналу является выходным сигналом датчика и содержит информацию о концентрации анализируемого газа.
В общем случае для получения спектра поглощения образец вещества помещают между источником и приемником электромагнитного излучения. (См.рис.) Приемник (4) измеряет интенсивность прошедшего через образец (2) излучения в сравнении с первоначальной интенсивностью, преобразует световую энергию в электрические сигналы, поступающие на регистрирующее устройство (5) с помощью которого производится запись сигналов в виде спектра исследуемого соединения. Способность поглощать электромагнитное излучение является общим свойством всех молекул. Область поглощения называется полосой. Совокупность полос поглощения данной молекулы называется спектром поглощения, который является характерным для нее и точно не воспроизводится никакими другими молекулами, даже очень сходного строения. Общая схема получения УФ-, ИК-, ЯМР-спектров : 1) источник излучения с непрерывным спектром; 2) кюветное отделение; 3) монохроматор; 4) приемник; 5) регистрирующее устройство (самописец) Инфракрасный метод измерения 1 2 3 4 5
Инфракрасный метод измерения 600 1000 1200 1600 2800 3000 см –1 ИК спектр пропана СН3-СН2-СН3 Т,% Средняя ИК область является наиболее информативной для органической химии и называется фундаментальной. В свою очередь эта область подразделяется на область «отпечатков пальцев» (700-1500 см –1 ) и область характеристических полос (1500-4000см –1 ) Характер спектра в этом интервале частот существенно изменяется при небольших различиях в спектре соединений, т.к. каждому соединению присущ только ему характерный набор полос поглощения. 100 400 700 1500 1800 4000 15000 см –1 Т,% 1 2 3 2a 2 б 2 в Рис. Диапазон ИК спектра : 1 -далекая, 2 - средняя, 2а -область «отпечатков пальцев», 2б -область внутримолекулярных взаимодействий, 2в -область характеристических полос, 3 -ближняя ИК область.
НАЗНАЧЕНИЕ: Измерение уровней загазованности в помещениях и на открытом воздухе в местах возможных появлений паров углеводородов, в том числе паров нефти, нефтепродуктов и паров газов вблизи технологического оборудования нефте и газо-перерабатывающих предприятий, насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов, резервуарных парков, газовых хранилищ наливных эстакад, в котельных и на объектах газового хозяйства. Выдача световых сигналов о достижении заданных уставок, в процентах от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) газо-воздушной смеси. Выдача предупредительной и аварийной сигнализации о достижении заданных уставок в % от НКПР газо-воздушной смеси оператору и для реализации программ противоаварийных защит по загазованности в системах автоматизации управлением технологическими процессами. Обмен информацией с аппаратурой верхнего уровня в цифровом формате по кабельной линии. Определение уровня загрязненности атмосферы рабочих и санитарных зон промышленных предприятий.
Предел допускаемой основной погрешности измерения не более 2.5 % НКПВ Время установления выходного сигнала не более 10 сек Диапазон измеряемых значений концентраций паров нефти 0 …100% НКПВ(по метану, гексану или пропану). Интерфейс – RS-485, релейный выход типа “ Сухой контакт ” до ~ 220В 2А. Процессор семейства i8051 тактовая частота 11.059 МГц
Структура построения СКЗ-12- ЕХ-01
Существует две модификации и свои режимы работ для каждой из них: У старых систем: штатный, рабочий, отказ, «поверка»; У новых систем: штатный; «ошибка» (объединили рабочий и отказ; «отказ» (при необходимости рестарта); сервис (поверка).
Устройство измерительной камеры АЦП АЦП АЛУ Сумматор Y=X оп - Х И Память Внешние устройства Индикация Источник Приемник Измерительный канал Опорный канал Процессор
1. позволяет уменьшить габаритные размеры камеры: путь прохождения сигнала при тех же габаритах в 2 раза больше, т.е. лучше поглощение. 2. конструктивные удобство: все провода с одной стороны, в т.ч. легче обеспечить взрывозащиту 3. помогает сфокусировать сигнал, т.е. происходит меньше рассеивания
1. позволяет уменьшить дополнительную погрешность (например: небольшая запыленность сферического зеркала) ! Датчик без опорного канала можно изготовить, но он будет функционировать с меньшей точностью
Спектр поглощения исследуемым газом Спектр на который не влияет исследуемый газ Устройство измерительной камеры
В датчике использован оптико-абсорбционный метод анализа газовоздушной среды, основанный на измерении поглощения инфракрасного излучения анализируемым газом с применением интерференционных фильтров.В качестве источника инфракрасного излучения используется охлаждаемая диодная матрица. Излучение от источника проходит через измерительную камеру с анализируемой средой, отражается от сферического зеркала и принимается приемником излучения. В качестве приемника излучения используется двухканальный охлаждаемый элемент с применением узкополосных интерференционных фильтров. Первый канал является измерительным, регистрирует поглощение инфракрасного излучения анализируемой средой. Второй канал –опорный. Разность между сигналами измерительного и опорного каналов,приведенная к опорному каналу, регистрируется микропроцессорным контроллером датчика и преобразуется в необходимый формат вывода на индикатор датчика и для трансляции в канальный модуль КМ-01. Устройство измерительной камеры
Устройство измерительной камеры
Датчики загазованности Система контроля уровня загазованности СКЗ-12 Ех 01 получает сигнал о состоянии воздуха от датчиков загазованности инфракрасных 2-х модификаций ДЗИ-К-01 и ДЗИ-К-02, подключаемых к пульту ПК-12-Н-01 через кабели связи. Датчики загазованности ДЗИ-К-01 и ДЗИ-К-02 в зависимости от применяемого сенсора и исполнения корпуса имеют модификации: ДЗИ-К-01.НГ - датчик ДЗИ-К-01 с корпусом КЕЛН.301000.001, сенсором КЕЛН.418000.002; ДЗИ-К-01.ПГ - датчик ДЗИ-К-01 с корпусом КЕЛН.301000.001, сенсором КЕЛН.418000.002-01; ДЗИ-К-02.НГ - датчик ДЗИ-К-02 с корпусом КЕЛН.301000.003, сенсором КЕЛН.435999.006; ДЗИ-К-02.ПГ - датчик ДЗИ-К-02 с корпусом КЕЛН.301000.003, сенсором КЕЛН.435999.006-01. Датчики загазованности инфракрасные ДЗИ-К-01.НГ и ДЗИ-К- 01.ПГ выполнены в пластмассовом, герметичном корпусе с прозрачной крышкой и подключаются к кабелю связи соответствующего канального модуля КМ-01 через кабель интерфейсный и клеммную коробку КЕх-01. Датчики ДЗИ-К-01.НГ ориентированы на работу с нефтяными газами, а ДЗИ-К-01.ПГ имеют лучшие характеристике при работе с природными газами. Датчики загазованности инфракрасные ДЗИ-К-02.НГ и ДЗИ-К-02.ПГ выполнены в металлическом, герметичном корпусе. Датчики подключаются к кабелю связи соответствующего канального модуля КМ-01 через клемму, расположенную внутри датчика. Датчики ДЗИ-К-02.НГ ориентированы на работу с нефтяными газами, а ДЗИ-К-02.ПГ - с природными газами.
Внешний вид корпуса пульта контроля ПК-12-Н-01
Канальный модуль КМ-01
Клеммная коробка Кех01
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Очистка от пыли и загрязнений. Проверка состояния кабельных вводов. Проверка действительности поверительного клейма (калибровочного знака) или свидетельства о поверке (сертификата калибровки). Проверка целостности заземляющего проводника, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Объем технического обслуживания (ТО)
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Очистка от пыли и загрязнений. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Проверка прибора поверочной газовой смесью и установка «нуля» согласно РЭ (ИЭ). Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Проверка состояния кабельных вводов. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Восстановление маркировки. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Снятие, очистка от пыли и загрязнений. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Разборка, ремонт при необходимости, настройка. Сборка. Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Установка на место. Проверка состояния кабельных вводов. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
Газоаналитическая система « СГАЭС » предназначена для контроля загазованности потенциально взрывоопасных участков, расположенных в непосредственной близости к нефтеперекачивающим станциям магистральных нефтепроводов, наливным эстакадам, резервуарам хранения нефти и нефтепродуктов, a также сжиженного газа, складах ГСМ и химических веществ.
Газоаналитическая система СГАЭС состоит из порогового устройства УПЭС-40 (50), к которому подключаются до 16 газоанализаторов СГОЭС или ССС-903 (с любым типом сенсоров) по аналоговому выходу 4-20 мА и от 1- 128 по цифровому выходу RS-485. Система может использоваться как автономно, так и в составе АСУ ТП промышленных предприятий для контроля воздуха рабочей зоны в точках на различном расстоянии друг от друга. В случае превышения заданных порогов срабатывания в данных точках система подает световые и звуковые сигналы, а также команды на исполняющие механизмы (внешние системы оповещения, включение вентиляции, остановка насосов или агрегатов и т.д.). Также возможно подключение извещателей пламени ИПЭС.
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Очистка от пыли и загрязнений. Проверка состояния кабельных вводов. Проверка действительности поверительного клейма (калибровочного знака) или свидетельства о поверке (сертификата калибровки). Проверка целостности заземляющего проводника, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Объем технического обслуживания (ТО)
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Очистка от пыли и загрязнений. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Проверка прибора поверочной газовой смесью и установка «нуля» согласно РЭ (ИЭ). Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Проверка состояния кабельных вводов. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Восстановление маркировки. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
Наименование оборудования: Газоанализатор (газосигнализатор) оптический типа СКЗ-12, СГАЭС, Дрегер и аналогичные Перечень работ: Снятие, очистка от пыли и загрязнений. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Разборка, ремонт при необходимости, настройка. Сборка. Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Установка на место. Проверка состояния кабельных вводов. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
Сигнализатор СТМ-10 используется для непрерывного автоматического контроля довзрывоопасных концентраций воздушных смесей (многокомпонентных) паров и горючих газов в воздухе открытых пространств и помещений рабочей зоны в районах с умеренным и тропическим влажным климатом, а также при пониженных температурах в исполнениях ДБН. В процессе осуществления автоматического непрерывного измерения и контроля довзрывоопасных массовых концентраций смесей горючих веществ в воздухе объектов, находящихся на территории рабочей зоны, сигнализатор СТМ-10 производит выдачу сигнализации о превышении уже установленных значений порогов, а также оперативно коммутирует внешние исполнительные цепи по факту срабатывания сигнализации.
Сигнализаторы СТМ-10 являются автоматическими стационарными приборами, конструктивно состоящими из блока сигнализации и питания, а также выносных датчиков либо блоков датчиков во взрывозащищённом корпусе от одного до десяти в зависимости от исполнения модели. Газосигнализаторы имеют два регулируемых порога срабатывания (порог «1» и порог «2»). По защищённости от воздействия окружающей среды блок питания и сигнализации выполнен в обыкновенном исполнении по ГОСТ 12997-84 и должен устанавливаться за пределами взрывоопасной зоны. Датчики и блоки датчиков из состава СТМ-10 могут работать и эксплуатироваться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) и другим документам, которые регламентируют применение электрооборудования во взрывоопасных условиях, в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA, IIB, IIC, групп Т1-Т4 ГОСТ 12.1.011. Блоки датчиков и датчики СТМ-10 выполнены взрывозащищенными с маркировкой взрывозащиты IExdIICT4 по ГОСТ Р. 51330.0-99. По устойчивости к механическим воздействиям сигнализаторы выполнены в виброустойчивом исполнении – группа L3 по ГОСТ 12997-84. Сигнализаторы горючих газов СТМ-10 выпускаются с конвекционной (диффузионной) либо принудительной подачей контролируемой среды (пробы) с основным питанием (от МПОП) и количеством каналов 1, 2, 4, 6, 8, 10 или основным и резервным питанием (от МПОП и МПРП) и количеством каналов 1, 3, 5, 7, 9. Кроме того сигнализаторы СТМ 10 могут быть с цифровым устройством или без него.
Характеристики Значения Примечание Диапазон измерения,% НКПР 0 - 50 Диапазон сигнальных концентраций, % НКПР 5 - 50 Стандартная установка порогов СТМ 10, 1-й 2-й пороги регулируемые % НКПР 7 11 Основная абсолютная погрешность, % НКПР не более: - для измерения ± 5 - для срабатывания сигнализации ± 1 Время срабатывания сигнализации, с, не более 10 Время прогрева сигнализатора СТМ-10, мин, не более 5 Время непрерывной работы без технического обслуживания и ручного корректирования, ч 1080 Срабатывание «сухих» контактов реле при срабатывании сигнализации: - предварительной одна группа на каждом канале - аварийной две группы на каждом канале - неисправности две группы на блоке питания Выходной унифицированный сигнал, В 0 - 1 устанавливается конечным потребителем с помощью перемычки Токовый выходной сигнал, мА 4 - 20 Температура окружающей среды, ° С: - для блока питания и сигнализации от 0 до +50 для климатических исполнений УХЛ4.2, ТВ4.2, ОМ4.2 от -45 до +50 климатика УХЛ3.1, модификация с Н - для выносного датчика (ВД) от -60 до +50 УХЛ1, ОМ4 от 0 до +50 ТВ3 - для блока датчика от 0 до +50 принудительная подача пробы, климатика УХЛ4, ТВ3 Степень защиты от воздействия пыли и влаги: - корпус датчика IP54 - газопроницаемый стакан датчика IP21 - блок сигнализации и питания IP20 Маркировка взрывозащиты блока датчика IExdIICT4 по ГОСТ Р. 51330.0-99 Устойчивость к механическим воздействиям Группа L3 по ГОСТ 12997-84 Линия связи: - сечении жилы, мм 2, не менее 1,5 для связи датчиков с блоком питания - сопротивление жилы, Ом, не более 10 Число проводников линии связи 4 Питание СТМ-10, В: - переменное 220 - резервное постоянное 24 для модификаций Р Потребляемая мощность на один канал, Вт, не более 10 Средняя наработка на отказ по каждому каналу, ч 30000 Интервал между калибровками СТМ-10, дней 45 Межповерочный интервал, лет 1 Средний срок службы, лет, не менее 10 Гарантия, мес. 12 исчисляется с момента даты отгрузки Заказчику
Наименование оборудования: Стационарный сигнализатор загазованности типа СТМ-10-0008Д и аналогичные Перечень работ: Очистка от пыли и загрязнений. Проверка состояния кабельных вводов. Проверка действительности поверительного клейма (калибровочного знака) или свидетельства о поверке (сертификата калибровки). Проверка целостности заземляющего проводника, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Объем технического обслуживания (ТО)
Наименование оборудования: Стационарный сигнализатор загазованности типа СТМ-10-0008Д и аналогичные Перечень работ: Очистка от загрязнений и пыли. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Проверка состояния контактных соединений. Проверка разъемов, предохранителей, подтяжка клеммных соединений. Замена чувствительных элементов (при необходимости). Проверка сопротивления изоляции (согласно ПТЭЭП). Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Проверка исправности кабельных вводов датчиков. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Восстановление маркировки. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
Наименование оборудования: Стационарный сигнализатор загазованности типа СТМ-10-0008Д и аналогичные Перечень работ: Снятие, очистка от пыли и загрязнений. Внешний осмотр на отсутствие повреждений. Разборка. Проверка исправности контактных соединений, отсутствия механических повреждений. Проверка разъемов, предохранителей, подтяжка клеммных соединений. Замена чувствительных элементов (по необходимости). Замена изношенных узлов и деталей. Проверка сопротивления изоляции (согласно ПТЭЭП). Сборка. Проверка параметров взрывозащиты (согласно ПТЭЭП). Проверка прибора поверочной газовой смесью согласно РЭ (ИЭ). Установка на место эксплуатации. Проверка исправности кабельных вводов датчиков. Проверка целостности заземляющих проводов, наличия консистентной смазки и подтяжка резьбовых соединений у датчиков и заземлителя. Подготовка к проведению поверки (калибровки).
