Бытовые сигнализаторы (датчики) газа – способ обезопасить себя от утечки газа. По функциональным возможностям

Современная промышленность, насыщенная всевозможными высокотехнологичными решениями, всё больше нуждается в максимально точном контроле. Особенно это касается таких краеугольных отраслей как: энергетика, оборонный и нефтегазовый комплексы, транспортная промышленность, где - первоочередная задача.

Для выполнения данной задачи применяются различные контроллеры, одним из видов которых являются газоанализаторы (газосигнализаторы). Эти приборы призваны измерять концентрацию определенных компонентов в газовых смесях. Причем, один класс аппаратов обеспечивает обнаружение утечек взрывоопасных паров прежде, чем их содержание достигнет предельно допустимого уровня. Другой - обнаруживает возможные утечки токсичных газов или паров жидкостей. В обоих случаях анализатор подает сигнал (световой и звуковой), предупреждающий об опасности.

Конструкция и классификация газоанализаторов

Вне зависимости от вида классификация газоанализатора состоит из следующих основных элементов:
- первичный преобразователь (датчик чувствительности), который с помощью различных методов измерений преобразовывает газовую концентрацию в измеряемый электросигнал;
- измерительно-показывающий модуль, обрабатывающий полученный сигнал, сравнивающий его с определенными пороговыми значениями и затем выводящий результат на цифровой индикатор;
- блок электропитания и защитный корпус.

Различают приборы по области применения и способу установки. Это зависит от условий эксплуатации. Так, помимо общепромышленного использования, аппараты могут применяться в сфере повышенной взрывоопасности (бурение нефтегазовых скважин) и в специальных условиях (шахтовые, морские). Исходя из этого, газоанализаторы бывают стационарные и переносные (портативные).

Первые ведут постоянное автоматическое отслеживание концентрации газов (паров) и в случае превышения заданного порога подают все виды сигналов, а также могут сами включить вентиляцию и другие системы безопасности. Вторые, прежде всего, обеспечивают личную безопасность. Они ведут непрерывное измерение содержания газовых смесей непосредственно на месте нахождения работника. Аппараты крепятся на спецодежду или на защитную каску.

Типы газоанализаторов и наиболее интересные модели

Главное различие между типами газоанализаторов - метод измерения. Согласно этой характеристике все приборы делятся на оптические, термокаталитические, электрохимические и полупроводниковые.

Термокаталитические или термохимические

Один из самых дешевых типов анализаторов . Принцип действия заключается в окислении углеводородов на каталитически активном элементе. Концентрация газа измеряется по пропорциональности выделяющегося тепла к содержанию углеводородов. Отличается не самой лучшей надежностью, не выдерживает перегрузок, имеет низкую чувствительность, а также ряд других серьезных недостатков. Тем не менее, по-прежнему, используется в промышленности, хотя и морально устарел.

Один из наиболее популярных представителей данного типа - универсальный микропроцессорный газоанализатор СТМ-30М российского производства (ФГУП СПО «Аналитприбор»). Используется для непрерывного автоматического контроля довзрывоопасных концентраций горючих газов (смесей). Применяется в основном в нефтегазовой сфере. Способен распознавать до 140 горючих веществ. Функционирует в температурном диапазоне от -60 до +180 ºС.

Электрохимические

Достаточно распространенный тип анализаторов. Осуществляет измерение путем прохождения электрического тока через растворы электролитов, контактирующие с анализируемым газом. К сожалению, так же как и термохимические аппараты, они имеют малый срок службы. Но в исправном состоянии используются для работы с широкой номенклатурой газов. Способны измерять сверхнизкие концентрации. Основное предназначение - отличное обнаружение утечек токсичных газов.

Качественный детектор газа данного типа предлагает ещё одна отечественная компания «Эрис». Модель используется для непрерывного обнаружения опасных концентраций токсичных газов, газообразного кислорода или паров. Применяется для контроля загазованности воздуха рабочей зоны.

Полупроводниковые

Это универсальные приборы. Работают по принципу изменения поверхностного сопротивления полупроводникового материала в результате воздействия на него газа. В качестве измерителя их использование малоэффективно, т. к. высока погрешность измерений. А вот как отличный течеискатель горючих или токсичных газовых смесей полупроводниковый прибор незаменим.

Очень надежен газоанализатор сероводорода NTMOS компании Det-tronics (США). Это автоматический прибор непрерывного контроля воздуха. Имеет очень высокие эксплуатационные характеристики. Может работать в температурном диапазоне от -40 до +60 ºС.

Оптические (инфракрасные, абсорбционные)

Самый дорогостоящий тип анализаторов. Имеет высокую чувствительность и точность измерения. Принцип действия основан на способности молекул газов избирательно поглощать инфракрасное излучение. Данные приборы работают в широком диапазоне газовых концентраций. Могут работать с перегрузками. Идеальны для обнаружения утечек взрывоопасных и горючих газов.

Наиболее популярная модель - (Китай). Высокая точность измерений обеспечивается использованием инновационных технологий. Погрешность в работе прибора - 1%.

Кстати, сегодня всё чаще можно встретить универсальные, мультифункциональные приборы. Они объединяют в себе все четыре метода измерения. Например, аппарат Сигма-03 российской компании «Промприбор-Р».

ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или нескольких компонентов в газовых смесях.

Краткая характеристика рынка газоанализаторов в России.

Рынок газоанализаторов в России можно разделить на несколько секторов по областям их применения. Как правило, при разработке газоанализатора производители ориентируются на специфические требования, выдвигаемые потребителями, а они разные и зависят от области применения газоанализатора. При этом некоторые типы газоанализаторов находят применения сразу в нескольких областях

Мы выделим следующие области применения (сектора рынка):

- Промышленность, отдельно выделим (из-за специфики конструкции) газоанализаторы для настройки процесса горения и контроля отходящих газов в трубе.

Рынок промышленности наиболее интересен для производителей газоанализаторов. Его емкость составляет сегодня не менее не менее 80% всего рынка газоанализаторов. Рынок растет - его рост стимулируют постоянно появляющиеся директивы от надзорных органов. Основным из которых, определяющих правила и спрос является Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по принятию нормативных правовых актов, контролю и надзору в сфере:

• охраны окружающей среды в части, касающейся ограничения негативного техногенного воздействия (в том числе в области обращения с отходами производства и потребления);
• безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами, охраны недр;
• промышленной безопасности;
• безопасности при использовании атомной энергии (за исключением деятельности по разработке, изготовлению, испытанию, эксплуатации и утилизации ядерного оружия и ядерных энергетических установок военного назначения);
• безопасности электрических и тепловых установок и сетей (кроме бытовых установок и сетей);
• безопасности гидротехнических сооружений на объектах промышленности и энергетики;
• безопасности производства, хранения и применения взрывчатых материалов промышленного назначения;
• а также специальные функции в области государственной безопасности в указанной сфере.

Главная цель Службы - обеспечение защищенности объектов использования атомной энергии, опасных производственных объектов, объектов электроэнергетики и других объектов, поднадзорных Службе, работников данных объектов и населения, окружающей среды от угроз техногенного характера путем применения предусмотренных полномочиями Службы мер, направленных на недопущение нарушений юридическими лицами и гражданами обязательных требований по безопасности в установленной сфере деятельности.

- Санитарный и экологический контроль воздуха санитарных зон.

В этой области уровень измеряемых концентраций газоанализаторовна порядок ниже, чем для газоанализаторов, предназначенных для промышленности. В связи с этим большая часть физических принципов использующихся в газоанализаторах для промышленности не применимы в этой области (не хватает чувствительности). По большей части применяются лабораторные приборы, использующие фотоколориметрические методы химического анализа. Газоанализаторов, работающих на фотоколориметрическом методе не много, они как правило, в несколько раз дороже, чем газоанализаторы использующие боле широко применяющиеся физические принципы.

-Бытовое.

Рынок ограничен дешевыми приборами на метан и угарный газ. Рынок узок, так как спрос не простимулирован надзорными органами.

-Медицина.

Ограничен исследовательскими приборами и газоанализаторами кислорода. Специализированных приборов практически нет.

- Автомобильные.

Приборов много, но спрос низкий, так как спрос не простимулирован надзорными органами.

- Сельское хозяйство.

Ограничен исследовательскими приборами и газоанализаторами аммиака. Специализированных приборов практически нет.

- Научные исследования и лабораторные применения.

В основном дорогостоящие приборы -это хроматографы, фурье спектрометры. Масс спектрометры, спектрометры ионной подвижности и т.п. Спрос не велик. Мало покупателей. Рынок рискованный для производителей.

- Досмотр и обнаружение запрещенных веществ (наркотики и взрывчатка).

Спрос не велик. Мало покупателей (МВД и Российская Армия). Рынок рискованный для производителей

В Едином государственном реестре средств измерений зарегистрировано 168 производителей газоаналитического оборудования, из них российские производители составляют 62% (104 производителя). При таком количестве производителей в регионах представлено не более дести из них. Основная масса отечественных фирм - производителей это маленькие компании, работающие на свой регион или производящие приборы под одну - две больших местных компании - потребителя. На рынках практически всех регионах присутствуют несколько мировых лидеров по производству газоаналитической техники, такие как BW Technologies, Drager, MSA Auer, OLDHAM, Testo. Из отечественных производителей, конечно, выделяется «Аналитприбор» - его присутствие и лидерство на рынке, на сегодня, неоспоримо. При рассмотрении более узких специализаций можно выделить другие Российские копании: анализ летучих органических соединений - «Хромдет - Экология», анализ отходящих газов - «ЭкоМон», анализаторы для газовых хозяйств - «Фармэк» (Белоруссия, но мы посчитали как отечественные), приборы экологического мониторинга - «Оптэк» и так далее.

Оценить емкость рынка газоанализаторов непросто. Из-за отсутствия полной информации по продажам и спросу. Но долю отечественных производителей на рынке можно оценить по производственному принципу. Специфика рынка такова, что практически во всех областях применения газоанализаторов (кроме бытового сектора) поставка газоанализаторов осуществляется по заказу с предварительной оплатой. По нашим оценкам в производстве газоанализаторов в России участвуют примерно 2000 человек. Для того, чтобы обеспечить в отрасли среднюю зарплату в пределах 50-80 тыс.рублей средний объем продаж производителей газоанализаторов на одного работающего в год должна составлять примерно 3 млн. рублей. Таким образом, объем выпускаемой продукции отечественными производителями составляет 6 миллиардов рублей в год.

Современная промышленность, насыщенная высокотехнологичными решениями нуждается в максимально точном контроле, где обеспечение безопасности персонала - первоочередная задача.

Для выполнения данной задачи применяются различные контроллеры, одним из видов которых являются газоанализаторы (газосигнализаторы). Эти приборы призваны измерять концентрацию определенных компонентов в газовых смесях.

Конструктивно , как правило, газоанализатор состоит из следующих основных элементов:
- первичный преобразователь (датчик чувствительности), который с помощью различных методов измерений преобразовывает газовую концентрацию в измеряемый электрический сигнал;
- измерительно-показывающий модуль, обрабатывающий полученный сигнал, сравнивающий его с определенными пороговыми значениями и затем выводящий результат на цифровой индикатор;

Приборы различаются по области применения и способу установки . Это зависит от условий и задач эксплуатации. Так, помимо общепромышленного использования, аппараты могут применяться в сфере повышенной взрывоопасности (бурение нефтегазовых скважин) и в специальных условиях (шахтовые, морские). Исходя из этого, газоанализаторы бывают стационарные и переносные (портативные).

Первые (стационарные) ведут постоянное автоматическое отслеживание концентрации газов (паров) и в случае превышения заданного порога подают все виды сигналов, а также могут сами включить вентиляцию и другие системы безопасности. Вторые (переносные, персональные), прежде всего, обеспечивают личную безопасность. Они ведут непрерывное измерение содержания газовых смесей непосредственно на месте нахождения работника.

Методы измерения:

Термокаталитический - Один из самых дешевых типов анализаторов . Принцип действия заключается в окислении углеводородов на каталитически активном элементе. Концентрация газа измеряется по пропорциональности выделяющегося тепла к содержанию углеводородов. Низкий диапазон стоимости.

Электрохимический - Осуществляет измерение путем прохождения электрического тока через растворы электролитов, контактирующие с анализируемым газом. Основное предназначение - отличное обнаружение токсичных газов. Средний диапазон стоимости.

Полупроводниковый - Работают по принципу изменения поверхностного сопротивления полупроводникового материала в результате воздействия на него газа. В качестве измерителя их использование малоэффективно, т. к. высока погрешность измерений. Тем не менее это отличный течеискатель горючих или токсичных газовых смесей. Низкий диапазон стоимости.

Оптический - Имеет высокую чувствительность и точность измерения. Принцип действия основан на способности молекул газов избирательно поглощать инфракрасное излучение. Данные приборы работают в широком диапазоне газовых концентраций. Могут работать с перегрузками. Диапазон стоимости выше среднего.

Фотоколориметрический - Действие указанных приборов основано на цветных избирательных реакциях между реактивом-индикатором в растворе, на ленте или специальном порошке и анализируемым компонентом газовоздушной смеси. При этом мерой концентрации определяемого компонента является интенсивность окраски образующихся продуктов реакции. Фотоколориметрические газоанализаторы обладают достаточно высокой чувствительностью и избирательностью, что достигается выбором характерного химического реактива, используемого для приготовления индикаторного средства.

Ионизационный - Ионизационный способ газового анализа основан на зависимости ионного тока, возникающего в процессе ионизации исследуемого газа, от содержания, контролируемого компонента. Из известных способов ионизации газов (ионизация пламенем, тлеющим разрядом, радиоактивным излучением и облучением коротковолновым светом) при разработке газоанализаторов наиболее часто используют ионизацию пламенем и радиоактивное излучение.

Оптико-акустический. Оптико-акустический метод основывается на следующем физическом явлении. Если газ, способный поглощать инфракрасные лучи, поместить в закрытый объем, и подействовать влиянием потока инфракрасной энергии, то за некоторый промежуток времени газ нагревается до некоторой температуры, которая определяется условиями теплопередачи. Одновременно увеличивается также давление газа. Когда поток прерывается с некоторой частотой при помощи обтюратора, газ в закрытом объеме периодически нагревается и охлаждается, возникают колебания температуры и давления газа, которые могут быть восприняты чувствительным элементом газоанализатора.

Хемилюминесцентный и флуоресцентный . Принцип работы хемилюминесцентных газоанализаторов основан на измерении интенсивности люминесценции продуктов химической реакции определяемого компонента с реагентом, а флуоресцентных - на измерении интенсивности флуоресценции определяемого компонента под действием УФ-излучения.

Подвижность ионов. Принцип работы газоанализаторов основан на измерении подвижности ионов. Компоненты в анализируемой пробе могут быть предварительно разделены в хроматографической колонке, а затем молекулы пробы ионизируются и поступают в пролетный масс спектрометр, в котором измеряется ионный ток разделенных во времени ионов по массе. Измеряемый ионный ток пропорционален концентрации каждого типа молекул в пробе.

Подробно можно ознакомиться с техническими характеристиками газоанализаторов и их производителями на интернет ресурсе КИПИНФО, где представлено примерно 70% приборов и их производителей на рынке газоаналитического оборудования России.

В настоящее время в западных странах наблюдаются тенденции к миниатюризации переносных газоанализаторов. Методы измерения в основном оптический и полупроводниковый. Современные сенсоры (чувствительные элементы) приборов позволяют разместить их в любом гаджете (часы, смартфон и т.д.)

Однако, учитывая специфику российского рынка , все типы газоанализаторов и их методы измерения востребованы в различных областях промышленности.

Руководствуясь Федеральным закон от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ
"О промышленной безопасности опасных производственных объектов"

ООО «Промприбор-Р» разработало и серийно выпускает линейку стационарных и переносных газоанализаторов СИГМА-03 и СИГНАЛ-4, а так же мультигазовый переносной газоанализатор АЛЬФА (в данный момент готовятся испытательные образцы для прохождения сертификации.

Имеются все разрешительные документы:

Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С.31.004.А №32256 срок действия до 16.08.2018

Сертификат соответствия № RU C-RU.ГБ06.В.00151 срок действия до 11.12.2018 г.

Газоанализатор Сигнал-4 зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 38260-14

Сертификат соответствия № RU C-RU.ГБ06.В00115 срок действия до 30.10.2018

Газоанализатор Сигма-03 зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 38261-014

Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.31.004.А №56855 срок действия до 25.10.2019

Область применения.

1. Энергетика: контроль гексафторида серы элегаза (SF6) в помещениях комплектных распределительных устройствах с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 6-кВ-750 кВ, в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Р.Ф." (п 5.4.4. и п 5.4.2.6.)
2. Нефтегазовая отрасль: нефтебазы, АЗС, АГНКС, ремонт и обслуживание емкостей и цистерн для светлых нефтепродуктов, газопроводы и нефтепроводы, установка на автоцистерны, автотопливозаправщики (АТЗ) для транспортировки темных и светлых нефтепродуктов, для оснащения НАСФ (нештатные аварийно спасательные формирования) Лукойл, Газпром, Газпром нефть, Роснефть и т.д. (контроль за утечкой паров углеводородов);
3. Коммунальное хозяйство: службы водоканала, газовые службы, телефонные и кабельные сети в коллекторах (контроль за утечкой и превышением ПДК природного газа и токсичных веществ);
4. Хладокомбинаты, мясо-молочные производства, стратегические холодильники, пив заводы, консервные заводы (контроль за утечкой аммиака);
5. Автохозяйства и подземные паркинги (контроль угарного газа);
6. Металлургическая промышленность;
7. МЧС - оснащение НАСФ (ПРИКАЗ от 23 декабря 2005г. №999)
8. РЖД - оснащение НАСФ (Распоряжение №2920р от 31 декабря 2008г.)

а так же при контроле окружающей среды в местах отбора проб, подвалах, колодцах, коллекторах подземных коммуникаций, в котельных и др. помещениях технологических объектов.

Газоанализатор – это высокоточный измерительный прибор, определяющий количественный и качественный состав смесей газов, а также компоненты атмосферного воздуха. Датчики прибора отмечают превышение уровня содержания опасных примесей в воздухе. Чаще всего для работы газоанализаторов необходим ряд вспомогательных устройств, создающих необходимое давление, очищающих газовую смесь от пыли и смол и т.д.

Газоанализаторы используются для контроля:

• воздушной смеси экологами. Мониторинг атмосферы помогает предотвращать техногенные катастрофы и своевременно реагировать на повышение концентрации углекислого газа и других опасных веществ.
• атмосферы рабочей зоны, системы обеспечения безопасности и охраны труда, особенно в гаражах и котельных, а также тоннелях, колодцах и иных подземных постройках. Определяют содержание вредных газов в рабочей зоне и помогают устранить их влияние.
• промышленных выбросов и технологических процессов в металлургии, нефтехимии, энергетике, цементной промышленности. На производствах необходимо знать состав газовой среды и регулярно замерять содержание серы, азота, фреона, кислорода, метана, водорода и других веществ. Такие приборы способны в реальном времени проводить анализ до 50 компонентов газовой смеси одновременно.
• работы котлов, газовых турбин, печей и горелок – оборудования, работающего на сгорании топлива.
• при проведении гидроизоляции трубопровода или газопровода. Выявляют места утечки газа.
• концентрации газов в воде и других жидкостях, для анализа очистки воды. Для этого чаще всего используются газоанализаторы кислорода, которые определяют объемное содержание, а также парциальное давление кислорода. Применяются на станциях аэрации и очистки сточных вод, в лабораториях по очистке воды.
• выбросов двигателя автомобиля в современной диагностике. Обычно такой газоанализатор замеряет 4 компонента газовой смеси: CO, CH, NОx и О 2 . Этот прибор определяет токсичность выхлопных газов. С его помощью можно провести ряд диагностических операций по исследованию состояния автомобиля, выявить причины неисправности двигателя, систем топливоподачи и зажигания.
• загрязнения атмосферы жилой зоны. Помогают определить источники утечки газа.

• выдыхаемого человеком воздуха и наличия алкоголя в крови.

Виды газоанализаторов

По функциональным возможностям:

• Индикаторы – приборы, дающие качественную оценку газовой смеси по наличию контролируемого вещества. Информация отображается с помощью нескольких точечных индикаторов. Если горят все индикаторы – компонента в составе газовой смеси много, горит один – мало. К этой группе относятся и течеискатели. С помощью течеискателей, оснащенных зондом или пробоотборником, можно выявить место утечки газа из трубопровода.
• Сигнализаторы имеют один или несколько порогов сигнализации. Оптические индикаторы или звуковые устройства срабатывают при достижении концентрацией порогового значения.
• Собственно газоанализаторы. Эти приборы дают оценку концентрации газа по объему или массе. Как правило, снабжены еще и пороговыми устройствами, аналоговыми или цифровыми сигналами, принтерами.

По конструкции:

• Стационарные газоанализаторы – тяжелые и громоздкие, предназначены, как правило, для непрерывной работы. Они выполняют постоянный контроль на рабочей территории предприятия и регистрируют степень загазованности как на самих объектах, так и вокруг них. Такие приборы исследуют концентрации горючих газов, в том числе – и предельно допустимые. Они оснащены встроенными пороговыми устройствами, которые при превышении норм загазованности запускают сирену, вентиляцию или отсекающий клапан.
• Переносные – менее габаритные изделия, которые легко переместить с одного объекта на другой и просто запустить в работу. Они используются в нефтяной и газовой промышленности, коммунальном хозяйстве, при проведении экологического контроля и лабораторных исследований, при работе служб МЧС и санитарных служб, наладчиков систем отопления, вентиляции и кондиционирования, служб безопасности и охраны труда.
• Портативные – маленькие и легкие. Их применяют в местах добычи, переработки и транспортировки газа и нефти, а также в колодцах, водоканалах и тоннелях. Также их используют на АЗС и в местах, где нужно обеспечить индивидуальную безопасность работников. Ими пользуются экологи во время выездов, когда проводят мониторинг состава воздуха жилой зоны или промышленных объектов. Эти приборы оснащены звуковой и зрительной сигнализацией, а также инфракрасным портом для передачи данных на главную станцию.

Одна из разновидностей – анализаторы дымовых газов, оптимизирующие процессы горения и инвентаризацию выбросов в окружающую среду котлов и промышленных печей. Еще эти приборы могут выявить утечку газа или величину концентрации угарного газа в помещении.

По количеству измеряемых компонентов:

• Существенная часть промышленных газоанализаторов может измерять только один параметр компонентной смеси.
• Автомобильный газоанализатор фиксирует концентрацию от трех до пяти компонентов выхлопа. Качественный прибор для диагностики современных двигателей рассчитан на анализ четырех компонентов с функцией расчета состава смеси.
• Некоторые стационарные газоанализаторы предназначены для одновременного анализа сразу нескольких компонентов – до 50 в смеси.

П о количеству каналов измерения:

Приборы газового анализа могут иметь как один канал для измерения, то есть один датчик или одну точку отбора пробы, так и несколько. Как правило, количество каналов измерения на один прибор бывает от 1 до 16.

Дополнительные возможности газоанализаторов

Современные автомобильные газоанализаторы могут измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя и температуру масла.

Приборы газового анализа запоминают промежуточные протоколы измерений и передают результаты на персональный компьютер или печать на встроенном принтере.

Отдельные модели проводят сбор и статистическую обработку результатов измерений и вычисление средних значений, а затем – вычисление объемного расхода потока газов и массового выброса загрязняющих веществ.

Как выбрать газоанализатор

• Прежде всего, нужно определить назначение прибора. Для чего он вам необходим – для контроля утечки природного газа в котельной или измерения СО в выхлопных газах автомобиля?
• Затем нужно понять, в приборе какого размера вы нуждаетесь – стационарном, для размещения на объекте, переносном или портативном, чтобы он помещался в кармане.
• Определить, какой конкретно газ или несколько газов вам необходимо контролировать, в каком диапазоне концентраций и с какой точностью. При определении диапазона измерений нужно, чтобы он соответствовал реальным колебаниям концентрации газа. Если известно, что содержание кислорода в атмосфере рабочей зоны не бывает больше 20% об., то не стоит заказывать прибор со шкалой 0 – 100% об., поскольку погрешность измерения в таком случае будет велика. Вам подойдет шкала 0 – 30 % об.
• Определиться с тем, где должен находиться датчик – внутри самого прибора или он будет выносным. Выносной датчик необходим при произведении замера там, куда сам замеряющий не может или не хочет попасть, например, в канализационном колодце. Количество датчиков может варьироваться, как правило, от 2 до 16 – чем их больше, тем выше охват исследуемого пространства.

Как правильно выбрать индивидуальный газоанализатор? Узнаем мнение эксперта - предлагаем Вашему вниманию статью А.П. Ситникова - заведующего аналитическим сектором ФГУП «СПО «Аналитприбор».

В настоящий момент на Российском рынке индивидуальных газоанализаторов присутствует огромное число как отечественных, так и импортных приборов. При этом практически все они имеют необходимые разрешительные документы (Сертификат об утверждении типа средств измерений, Декларация о соответствии Таможенного Союза, Сертификат соответствия Таможенного союза). Тем не менее, не все газоанализаторы могут использоваться как приборы безопасности для контроля содержания токсичных и горючих газов в воздухе рабочей зоны.

Одним из важнейших элементов обеспечения безопасности персонала на объектах опасных по выделению токсичных и горючих газов является применение стационарных и индивидуальных газоанализаторов. И, если за правильный выбор стационарных газоанализаторов отвечает проектная организация, выполнявшая проект объекта, то за используемые переносные и индивидуальные газоанализаторы и сигнализаторы отвечают непосредственно специалисты предприятия, как правило, работники подразделений охраны труда.

Работая долгое время на ФГУП «СПО «Аналитприбор» , по роду своих служебных обязанностей я часто сталкивался с расследованиями несчастных случаев, связанных с отравлениями токсичными газами или взрывами горючих газов и паров. С сожалением хочется отметить, что довольно часто специалисты предприятий, отвечающие за технику безопасности, имеют достаточно серьезные неприятности и несут административную ответственность из-за использования приборов не соответствующих действующим в РФ нормативным документам. Тем не менее, есть ряд общих критериев по подбору оборудования, соблюдение которых позволяет выбрать оборудование оптимально подходящее для целей обеспечения безопасности персонала и полностью соответствующее нормативным документам, что исключает возникновение проблем в ходе проверок, проводимых контролирующими органами, и расследований произошедших несчастных случаев.

Предлагаемые критерии выбора приборов можно условно разбить на три группы: юридическая; техническая - это обязательные элементы, и ценовая - связанная с финансовым положением предприятия. Итак, по порядку:

Юридические критерии

1. Наличие необходимых разрешительных документов: Сертификата об утверждении типа средств измерений, Декларации о соответствии техническим регламентам Таможенного союза, а также Сертификата соответствия техническим регламентам Таможенного союза (для взрывозащищенного оборудования)-обязательные документы, без которых применение приборов на всех объектах, за исключением бытового сектора, просто невозможно, да и там лучше перестраховаться. Последние два документа обязательны по решению Коллегии евразийской экономической комиссии №293 от 25 декабря 2012года «О единых формах сертификата соответствия и декларации о соответствии техническим регламентам Таможенного союза и правилах их оформления».

Сертификат соответствия техническим регламентам Таможенного союза требуется для разрешения оборота товаров на территории ТС, и указывает, что качественные характеристики соответствуют принятым нормам технических регламентов. Данный документ действует на территории трех государств: Республика Казахстан, Республика Беларусь, Российская Федерация. Сертификат таможенного союза не только дает возможность беспрепятственного обращения продукции внутри ТС, но и позволяет избежать бюрократических проволочек, которые ранее искусственно тормозили оборот.

Дает право реализовывать товары на таможенной территории государств ТС без дополнительных проволочек в виде сертификационных процедур внутри стран, где законодательство требует обязательных дополнительных проверочных мероприятий.

Полученная декларация Таможенного Союза дает право производителям осуществлять товарооборот на территории государств, без дополнительного оформления документов принятых внутри стран-участников: декларация соответствия в системе ГОСТ Р, сертификат ГОСТ Р.

Убедиться в наличии данных документов Вы должны до принятия решения о закупке приборов. Как правило, изготовители выкладывают эти документы на своих сайтах, если нет, то их необходимо запросить.

2. Соответствие действующей общероссийской и отраслевой нормативной базе. Так, основными нормативными документами по приборам для контроля токсичных газов в воздухе рабочей зоны являются: ГОСТ 12.1.005-88 (Изменение N1 от 2000г) «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5-1827-03 «Гигиенические нормативы» от 21.12.2003г. В данных документах указываются значения ПДКр.з. для токсичных веществ и периодичность их контроля в зависимости от класса опасности вещества. Причем данные по ПДК указаны в мг/м3, соответственно измерительные приборы должны иметь единицы измерения - мг/м3. Допускается использовать газоанализаторы с другими единицами измерения, например ррм, со следующими ограничениями:

• границы допускаемой погрешности измерений концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, равных ПДК или более, должны составлять +/- 25% от измеряемой величины при доверительной вероятности 0,95; при измерениях концентраций ниже ПДК - границы допускаемой абсолютной погрешности измерений должны составлять +/- 0,25 ПДК в мг/куб. м при доверительной вероятности 0,95, п. 5.4 ГОСТ 12.1.005-88 (Изменение N1 от 2000г)
• в процессе контроля воздуха рабочей зоны, при значительных изменениях температуры окружающей среды и атмосферного давления, необходимо выполнять пересчет измеренных значений с соответствующей перестройкой порогов срабатывания газоанализатора.

Технические критерии

1. Соответствие технических характеристик прибора условиям эксплуатации на конкретном объекте:

• исполнение (взрывозащищенное для категорированных объектов, или общепромышленное);
• температурный диапазон;
• при необходимости контроля в труднодоступных местах (колодцы, емкости и т.д.) -встроенный насос или " выносной датчик, к стати, практика показывает, что встроенный побудитель при эксплуатации более надежен, т.к. исключает неисправности связанные с обрывом кабеля между датчиками и прибором, возможность выхода из строя датчиков из-за контакта с жидкостями, находящимися в емкостях, колодцах и т.д., но здесь, как говорится, на вкус и цвет общих мнений нет.

Кстати, при изучении технических параметров приборов не стоит доверять данным, приводимым в рекламе, и даже в руководстве по эксплуатации на изделия, т.к. при сертификации приборов в Госстандарте некоторые параметры приборов не подтверждаются и имеют место факты, когда в РЭ, например, указан температурный диапазон эксплуатации прибора от -40 до 50°С, а в приложении к описанию типа средств измерений от -20 до 40°С. Особенно часто это бывает у импортных приборов. Поэтому лучше запросить Приложение к Сертификату об утверждении типа средств измерений. Для сигнализаторов горючих газов и паров обязательно надо убедиться в наличии веществ, присутствующих на Вашем объекте, в перечне веществ контролируемых данным прибором, он указывается в ТУ на изделие или в приложении к Сертификату типа средств измерений. Если требуемого вещества в перечне нет, что бывает довольно часто, то лучше всего запросить у изготовителя письменное подтверждение возможности применения данного прибора для контроля требуемого вещества. Если вместо официального ответа Вас переадресуют к рекламе или сайту хорошенько подумайте, прежде чем закупать прибор, т.к. ни то ни другое не является официальным документом.

2. Убедитесь, что Вы получите прибор, поверенный Госстандартом, причем изготовитель имеет право поставить прибор со сроком поверки не более половины межповерочного интервала. В комплект поставки прибора должна входить методика поверки, что позволит Вам поверять его в региональных подразделения Госстандарта (ЦСМ) или других аккредитованных на право проведения госповерки организациях.

Ценовые критерии

1. Уточните у поставщика цену на прибор в той комплектации, которая Вам необходима (зарядно-питающие устройства, элементы заборы пробы - побудитель расхода, если он не встроен в прибор, пробозаборные устройства, линия транспортирования пробы, всевозможные устройства для считывания информации при наличии энергонезависимой памяти у прибора и т.д.). Учитывайте стоимость доставки и госповерки, т.к. некоторые изготовители выполняют ее за отдельную плату.

2. Просчитайте стоимость обслуживания и ремонта. Для определения стоимости ремонта необходимо запросить стоимость чувствительных элементов приборов, т.к. чаще всего именно они выходят из строя, а заодно и убедитесь в возможности их приобретения (некоторые изготовители используют импортные чувствительные элементы и не всегда поставляют их пользователям, отсылая к импортному производителю или его дилерам).

Соблюдение вышеперечисленных критериев позволит Вам максимально обеспечить безопасность персонала, исключит возможность возникновения проблем с Ростехнадзором. а также грамотно мотивировать собственному руководству сделанный Вами выбор, что также немаловажно.

Заведующий аналитическим сектором
ФГУП «СПО «Аналитприбор» А.П. Ситников
[email protected]

Анализ газовых сред является обязательным мероприятием в работе химических производств, а также на многих промышленных предприятиях. Такие исследования представляют собой процедуры по измерению того или иного компонента в газовой смеси. Например, в горнодобывающих предприятиях знание характеристик воздуха в шахте является вопросом безопасности, а экологи таким образом определяют концентрацию вредных элементов. Не так часто подобные анализы применяют в бытовых целях, но если такая задача и возникает, то лучше всего использовать газоанализатор. Это измерительное устройство, позволяющее определить состав газовой смеси. При этом есть множество разновидностей данного прибора, которые имеют принципиальные отличия.

Устройство газоанализатора

Несмотря на множество конструкционных вариаций прибора, существует набор базовых компонентов, которые присутствуют в каждой модели. В первую очередь это корпус, в который заключены все рабочие элементы газоанализатора. Дело в том, что такие аппараты требуют высокой степени защиты, поэтому к внешней оболочке следует предъявлять серьезные требования. Практически каждый прибор требует питания энергией - соответственно, аккумулятор также можно рассматривать как обязательную часть устройства. Далее стоит перейти к более ответственному компоненту. Это первичный преобразователь, то есть датчик газоанализатора или чувствительный элемент, обеспечивающий непосредственные данные для измерения.

Надо сказать, что существует несколько видов таких сенсоров, в том числе термокаталитические, инфракрасные и электрохимические. Задача данного элемента заключается в преобразовании искомого компонента газового состава в электрический сигнал. После этого в работу вступает измерительно-показывающее устройство, которое обрабатывает данный сигнал и демонстрирует его показатели в виде индикации или отображения на дисплее. Теперь стоит рассмотреть виды существующих газоанализаторов.

Термохимические модели

В устройствах такого типа предусматривается принцип измерения за счет определения теплового эффекта от химической реакции с участием искомого компонента. Как правило, в процессе работы применяется техника окисления кислородом. Поэтому такой прибор можно рассматривать как газоанализатор кислорода, а функцию катализаторов выполняет гопкалит, который наносится на пористый носитель. Измерение показателей окисления осуществляется при помощи металлических или полупроводниковых терморезисторов. В некоторых случаях поверхность платиновых терморезисторов также выступает катализатором. Обычно термохимические модели применяются для работы с горючими газами и парами, а также в процессе С его помощью можно определить, к примеру, содержание кислорода в водороде.

Магнитные устройства

В данном случае речь также идет о приборах, ориентированных на определение кислорода. Газоанализатор этого типа отслеживает показатели восприимчивости магнитов относительно исследуемой среды в зависимости от концентрации в ней кислорода. Казалось бы, данный компонент может определяться и другими разновидностями прибора, но есть одна особенность. Дело в том, что магнитный газоанализатор - это измеритель, который способен с более высокой точностью определять концентрацию в сложных смесях. Также следует различать магнитомеханические и термомагнитные устройства. В первом случае прибор измеряет силу, действующую в неоднородном магнитном поле на размещенный в исследуемой среде чувствительный элемент - например, ротор. Показания будут зависеть от температуры среды и давления. Принцип действия термомагнитных моделей основан на конвенции, которая возникает при взаимодействии газовой смеси с неоднородными температурным и магнитным полями.

Пневматические модели

Такие приборы работают на основе измерения показателей вязкости и плотности. Для этого анализируются данные гидромеханических свойств потока. Сразу надо сказать, что существует три варианта подобных устройств: дроссельные, струйные и пневмоакустические. Дроссельный газоанализатор - это устройство с преобразователем, которое измеряет при пропускании через себя газовой смеси. Модели струйного типа измеряют динамические характеристики напора газовой смеси, вытекающей из сопла. Обычно устройства этого типа применяются в работе с азотными и хлористыми составами.

Пневмоакустический прибор включает свою конструкцию два свистка с приблизительно равными частотами порядка 4 кГц. Первый свисток пропускает через себя анализируемый газ, а второй - состав для сравнения. В итоге газоанализатор воздуха позволяет сопоставить частоты колебаний, преобразуя показатели в пневматические вибрации с помощью усилителя. Для обеспечения подачи сигнала используется типа.

Инфракрасные модели

Принцип работы таких газоанализаторов базируется на избирательном поглощении инфракрасным излучением молекул пара и газа. Важно учитывать, что устройство предусматривает поглощение тех газовых смесей, молекулы которых содержат не менее двух разных атомов. Специфика молекулярных спектров в различных газах определяет и повышенную избирательность подобных устройств. Например, существуют обычные и дисперсионные версии преобразователя. Дисперсионный газоанализатор - это прибор, в работе которого используется излучение, вырабатываемое монохроматорами, то есть или призмами. В обычных представителях этого класса применяется немонохроматическое излучение, обеспечиваемое за счет особенностей оптических схем. Для этого используются светофильтры, специальные приемники излучения и другие компоненты. Также в инфракрасных газоанализаторах могут применяться приемники излучения неселективного типа - в частности, термобатареи, болометры и полупроводниковые компоненты.

Как пользоваться прибором?

Для пользователя прибором важно ознакомиться с дисплеем или другим устройством для вывода информации, которым снабжается аппарат. Как правило, на современных дисплеях отображается дата, а также несколько полей для данных о составе газовой смеси. Получить полные сведения о значении полей и каналов прибора позволит инструкция газоанализатора в конкретной комплектации. Собственно, управление функциями прибора также зависит от конкретной модели. Как правило, достаточно активировать устройство при нахождении в газовой среде. Далее, когда будут достигнуты пороговые показатели концентрации искомого компонента, устройство подаст сигнал. В некоторых моделях возможна и световая индикация. В этот же момент на экране прибора должны быть заполнены основные строки о химическом составе газовой смеси и свойствах определенного компонента, на который был настроен прибор.

Поверка устройства

Как и любой газоанализатор нуждается в поверке. Эта процедура позволит оценить техническое состояние, рабочие показатели устройства, а также его соответствие Чаще всего сбоям в рабочих показателях подвергаются переносные газоанализаторы, поэтому их обслуживание следует производить чаще. Итак, как проводится поверка? Процедура выполняется на специальном поверочном стенде. Начинается она с осмотра прибора, тестирования замены неисправных элементов. Далее следуют калибровочные мероприятия и выполнение необходимых настроек.

Непосредственно поверка предполагает использование прибора для оценки концентрации определенного компонента в баллоне со сжатым газом. То есть, применяются специальные смеси, при помощи которых осуществляется поверка газоанализаторов на предмет анализа конкретного компонента.