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有毒有害氣體檢測(cè)儀在工業(yè)中的應(yīng)用
因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)情況中，安全和衛(wèi)生方面的遇到的氣體很多都是有機(jī)無(wú)機(jī)氣體的混合物。只是由于各種原因，目前我們對(duì)于有毒有害氣體的認(rèn)識(shí)還更多地集中于可燃?xì)怏w、可以引起急性中毒的氣體（硫化氫、氰氫酸等）、以及某些常見的有毒氣體（一氧化碳）、氧氣等檢測(cè)儀上，因此，本文將首先著重介紹這類檢測(cè)儀器，并綜合目前的情況對(duì)各類有毒有害（無(wú)機(jī)/有機(jī)）氣體檢測(cè)儀的應(yīng)用提出建議。
有毒有害氣體檢測(cè)儀的分類和原理： 氣體檢測(cè)儀的關(guān)鍵部件是探頭。
根據(jù)危害，我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。
由于它們性質(zhì)和危害不同，其檢測(cè)手段也有所不同。
可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)合遇到多的危險(xiǎn)氣體，它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無(wú)機(jī)氣體：如一氧化碳等。
可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件，那就是：一定濃度的可燃?xì)怏w，一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源，這就是爆炸三要素，缺一不可，也就是說(shuō)，缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。 當(dāng)可燃?xì)怏w（蒸汽、粉塵）和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí)，遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限，簡(jiǎn)稱爆炸極限，一般用%表示。實(shí)際上，這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL（低爆炸限度）時(shí)（可燃?xì)怏w濃度不足）和其濃度高于UEL（高爆炸限度）時(shí)（氧氣不足）都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同，這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見，一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào)，這里，10%LEL稱。作警告報(bào)警，而20%LEL稱作危險(xiǎn)報(bào)警。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測(cè)儀又稱作LEL檢測(cè)儀的原因。需要說(shuō)明的是，LEL檢測(cè)儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%，而是達(dá)到了LEL的式100%，即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的低爆炸下限，如果是甲烷，100%LEL=4%體積濃度（VOL）.在工作中，以LEL方測(cè)量這些氣體的檢測(cè)儀是我們常見的催化燃燒式檢測(cè)儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋（一般稱作惠斯通電橋）檢測(cè)單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì)，只要它能夠被電極引燃，鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變，這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例，通過(guò)儀器的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)可以計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。 可燃?xì)鈾z測(cè)儀特別適合于在缺氧（氧氣不足）的環(huán)境中測(cè)量可燃?xì)怏w的體積（VOL）濃度。
有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中，如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)（VOC），也可能存在于生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中，如氨、一氧化碳、硫化氫等等。它們是對(duì)工作人員造成危害大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害，如身體不適、發(fā)病、死亡等等，而且包括對(duì)于人體長(zhǎng)期的危害，如致殘、癌變等等。對(duì)于這些有毒有害氣體的檢測(cè)是我們發(fā)展中國(guó)家應(yīng)當(dāng)開始引起充分重視的問(wèn)題。
常見有毒有害氣體的TWA（8小時(shí)統(tǒng)計(jì)權(quán)重平均值）、STEL（15分鐘短期暴露水平）、IDLH（立即致死量）（ppm）和MAC（車間大允許濃度）mg/m3。
有毒氣體 TWA STEL IDLH MAC | 氨氣 (NH3) 25 35 500 30 |
一氧化碳(CO) 25 -- 1500 30 | 氯氣 (Cl2) 0.5 1 30 1 |
氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3 | 硫化氫(H2S) 10 15 300 10 |
一氧化氮 (NO) 25 -- 100 -- | 二氧化硫(SO2) 2 5 100 15 |
VOC* 50 100 -- -- |
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隨氣體種類不同，其TWA、STEL、IDLH、MAC等值會(huì)有一定的不同，目前對(duì)于特定的有毒氣體的檢測(cè)，我們使用多的是專用探頭。其中，檢測(cè)無(wú)機(jī)氣體為普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、綜合指標(biāo)好的方法是定電位電解式方法，也就是我們常說(shuō)的電化學(xué)探頭。電化學(xué)探頭的構(gòu)成是：將兩個(gè)反應(yīng)電極--工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中，然后在反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓，使透過(guò)涂有重金屬催化劑薄膜的待測(cè)氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，再通過(guò)儀器中的電路系統(tǒng)測(cè)量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流，然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。
目前，可以檢測(cè)到特定氣體的電化學(xué)探頭包括：一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、氯氣、氰 氫酸、環(huán)氧乙烷、氯化氫等等。
氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中，尤其是密死循環(huán)境中需要十分注意因素。一般我們將氧氣含量超過(guò)23.5%稱為氧氣過(guò)量(富氧)，此時(shí)很容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)；而氧氣含量低于19.5%為氧氣不足（缺氧），此時(shí)很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險(xiǎn)。正常的氧氣含量應(yīng)當(dāng)在20.9%左右。氧氣檢測(cè)儀也是電化學(xué)探頭的一種。
由于眾多可燃?xì)怏w泄漏所引起的爆炸事故的血的教訓(xùn)，使人們對(duì)于可燃?xì)怏w檢測(cè)十分重視，可以講，任何一個(gè)石化、化工廠，絕大多數(shù)的危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀都是LEL探頭。但僅配備LEL檢測(cè)儀對(duì)于真正保護(hù)工人的安全和健康還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
目前我們對(duì)于可以引起急性中毒的氣體，比如硫化氫、氰氫酸等的檢測(cè)較為重視，但對(duì)于可以引起慢性中毒的氣體，比如芳香烴、醇類等的檢測(cè)重視不夠，其實(shí)后者對(duì)于工人健康和安全的危害絲毫不遜于可以引起急性中毒的氣體！它們可能引起癌變和其它的隱形病癥，影響工人的壽命和健康。
隨著科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的發(fā)展和人們健康認(rèn)識(shí)的提高，人們已經(jīng)不滿足于僅僅"高高興興上班來(lái)，平平安安回家去"，而是追求著更高的生活質(zhì)量和生活條件。人們不僅關(guān)心著今日的工作，更關(guān)心著明天----退休以后的生活。
因此在工業(yè)衛(wèi)生和工業(yè)安全工作中要不斷地引入新觀念、新思路才能不僅要避免眼前的危險(xiǎn)發(fā)生，而更要注意避免日后悲劇的發(fā)生，所有這些，都需要通過(guò)法規(guī)制定和人們素質(zhì)的提高得到不斷地改善和提高。