關於氣體檢測器(qì)的發展和應(yīng)用
美國國(guó)家職業安全和健康研究院(NiosesH)和美國國家職業安全和健康局(OSHA)發表的研究報告都表(biǎo)明很多致命的密閉空間的事故都同(tóng)所在空間(jiān)的氣體組份(fèn)有關。而這些危(wēi)險組份既可能在工人進入密閉空間之前就已產生存在,或者由於他們在其間的活動形成。絕大多數的(de)事故發生(shēng)都在於缺乏(fá)工人進入密閉空間之前和在其中工作過程中(zhōng)對(duì)於危險氣體的檢測(cè)。所有這些研究都表明在涉及密(mì)閉空間進入的各個階段中(zhōng)危險氣體檢測(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裝置(zhì)的工人。礦井中(zhōng)的(de)氣體組份代表了(le)各種各樣的危險情況,這其中遇到的(de)有毒氣體(tǐ)包括:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化(huà)硫等等(děng),還包括氧氣不足的情況。在有(yǒu)些情(qíng)況下(xià),甲烷也可(kě)能達到產生爆炸的濃度。由於甲烷沒有任何的警報特性,在工人認識到危險發生時,甲烷就可能積聚到了立即爆炸的濃(nóng)度。任何的火源的出現,比如工人的礦燈都會(huì)引起爆炸事故。第一個可燃氣體指示器,Davy
燈的出現,就為工人的安全提供了保(bǎo)障。這種燈的變種現在仍然應用於礦井的安全檢測領域。
一氧化碳是礦工們關心的重(chóng)要(yào)危險之一。同樣,它也由於缺乏警報特性常常會使工人在不知不覺(jiào)中處(chù)於極為危險的濃(nóng)度之下。使用(yòng)一些小動物,像鳥、比如著名的"礦井金絲鳥"就成(chéng)為在那個時代的定量檢測有毒氣體無(wú)可奈何的方法。後來又出現了測量一氧化碳的比色管,並且在(zài)存在這種危險氣體的各種場合得到廣泛應用,以後又有了檢測氧氣濃度的比色管出現。
船艦上(shàng)密閉空間存在有害氣體的危(wēi)險是對(duì)於發展現代氣體(tǐ)檢測裝置的另一個刺激。1926年,火燒連營般的油船爆炸促使加利(lì)福尼亞(yà)的標油公司發起研製開發可燃氣體直讀指(zhǐ)示器的工作。在1927年,Oliver
W. Johnson
發明並提出(chū)了一種利用可燃氣體在一(yī)個鉑絲上催化燃(rán)燒機理(lǐ)的便攜式可燃氣體檢(jiǎn)測器。即使是70年後的今天,在大多數密(mì)閉空間檢測中用到的檢測器仍然采用這種原理,當(dāng)然,它(tā)們已經融入了更多的現代技(jì)術成分。1960年,第一代的電化學氧氣傳感器的發現很快使氧氣的實時檢(jiǎn)測也出現在便攜儀器之(zhī)中。今天的工人已經有了更多的選擇,使用各種原理製造(zào)的檢測管、檢測儀隨處可見。現在工人麵臨的問題是:對於特定的環境如何選擇合適的檢測(cè)技術。
對於進入密閉空間和(hé)在其中工作時(shí)的氣體(tǐ)成分(fèn)檢測、管理有(yǒu)著兩種主要的需求:一是對於(yú)存在的和可能存在的危險氣體的正確(què)估(gū)計,二是製訂對策以減少(shǎo)、控製或維持可能對工人(rén)構成威脅的危險氣體的(de)濃度。而在得出任何對策之前,就必須(xū)對與密閉空間有關和進入過程中的(de)所有可能的危險氣體組份進行估計(jì)及確認。
在一些密閉空間中,比如一個孔(kǒng)的大存儲罐,現有知識所認識到的危險氣體組份濃度可能很低。罐的體積較大,在進入之前,你無(wú)法完全控製和準確(què)地描述整個空間的氣體是否安全,這就意味著(zhe),在大多數(shù)情況下,隻有在進入(rù)部位的氣體組份得到了(le)通風處理和檢測,並且(qiě)也(yě)僅僅預計到了經常遇到的危險情況(氧氣不足、甲烷(wán)、硫化氫等等),而其它可能的危險,比如罐壁吸附物質的釋(shì)放等等(děng),也許會突然發生,在這種情況下,就需要一種(zhǒng)更為廣(guǎng)泛的檢測手段。
通過非特(tè)效測(cè)量得到的數據可(kě)能會相當複雜。在氣體檢測中經常使用的金屬氧化(huà)型(MOS)就會對很多的化合物都具有反(fǎn)應(yīng),所以它得到的結果就很(hěn)難說清楚。另一方麵,技術的進(jìn)步已使我們可以得到原來需要大型、笨重的儀器才能獲得的檢測儀器。比如,配備多(duō)個傳感器的複合式氣體檢測儀,現在也可以安裝體積小巧的專門測量有機化合物蒸氣的PID(光離子化檢測器)。它可以在ppm級的水平(píng)上檢(jiǎn)測大多數(shù)的揮發(fā)性有機化合物。從(cóng)而對眾多的有機溶(róng)劑和化合物發出超限警報。
在很多情況下,對於特定密閉容器(qì)確定其中的危險氣體還是比較容易的。你可以在隨處可見的密閉空(kōng)間中發生的致命事故的文獻資料中查到主要(yào)的危險氣體組份,包(bāo)括:氧氣(不(bú)足或過量),易燃易爆氣體和蒸氣,有毒氣體(主(zhǔ)要是一氧(yǎng)化碳,硫化氫)。盡管還(hái)可能存(cún)在其(qí)它的有毒氣體,但(dàn)CO和H2S仍被認為是致命氣體的禍首。但(dàn)另一方麵,盡管其它的有毒氣(qì)體可(kě)能並不常見,但它們引起的危害可能更為致命,尤其可能(néng)對工人(rén)造成長期的身體損壞和生命威脅。
解決這些棘手問題的關鍵就要預計可能存在的危險,然後確定需要(yào)采取的措施。換句話說,當確定一個檢測手段(duàn)時,最主要(yào)的是要保證(zhèng)檢測和防護足以對付可能發生(shēng)的所有危(wēi)險(xiǎn)。