Монтаж датчиков контроля загазованности

Газоснабжение прочно вошло в нашу жизнь. Газом отапливают дома и целые жилые комплексы, не говоря уже о промышленном применении. Применяемые газы – метан, водород, кислород, угарный газ, образующийся при сгорании твердого топлива, взрывоопасны, некоторые из них токсичны, поэтому очень важно контролировать состояние газовых сетей. Для этих целей служат датчики контроля загазованности помещения.

Виды устройств

Посредством датчика загазованности можно зарегистрировать превышение нормы содержания того или иного газообразного компонента в воздухе или его наличие. В состав прибора входит газовый сенсор (газоанализатор). Он преобразует измеренную концентрацию вещества в электрический сигнал (или сигнал другого типа), который позволяет зарегистрировать и визуализировать этот сигнал. Основными характеристиками газового сенсора являются:

• степень селективности (избирательности) по отдельному веществу;
• скорость реакции (отклика) на колебания концентрации вещества;
• границы определения концентрации вещества.

Регистрирующие приборы входят в состав специальных систем – сигнализаторов, в общие задачи которых входит:

1. Непрерывный автоматический контроль концентрации установленных газов в воздухе;
2. Прием сигналов о неисправности или аварии от внешнего устройства;
3. Подача аварийного сигнала при регистрации содержания газа выше нормы.
4. Аварийное прекращение подачи компонента.

Измерительные средства, входящие в состав сигнализаторов различаются по принципам действия. В помещениях промышленного назначения устанавливаются приборы следующих видов:

1. Электрохимический – работает на основе электрохимического трехэлектродного сенсора, размещенного в контейнере с электролитом.
2. Полупроводниковый – представляет собой кремниевую подложку с нанесенной на нее нагревательной пленкой.
3. Инфракрасный (оптический) – действует на основе принципа поглощения инфракрасных лучей.
4. Термохимический – работает на основе принципа выделения тепла при окислении газа.
5. Фотоионизационный – действует на основе ионизации молекулы газа ультрафиолетовым излучением при прохождении через сенсор.
6. Линейный датчик загазованности измеряет содержание газа и преобразует его в линейный аналоговый сигнал, выводящийся на устройство визуализации.

Широко используется оптический датчик загазованности наравне полупроводниковым и электрохимическим.

Датчик сигнализатора загазованности по типу исполнения может быть:

• стационарным – закрепленным неподвижно;
• переносным – питающимся от встроенного аккумулятора.

Конструкция датчиков загазованности помещения исполняется согласно ГОСТу 12.2.007-75 (последняя редакция 18.10.2016) «Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

Выбор мест монтажа устройств

Оснащение датчиками загазованности производственных помещений должно проводиться согласованно с руководством предприятия на основании руководящих и методических документов. Для промышленных залов размещение датчиков загазованности регламентируется методикой Министерства химической промышленности ВСН 64-86.

Согласно этой методике на каждый производственный участок или цех составляется список вредных, взрыво- и пожароопасных веществ, утечка которых возможна при выполнении конкретных технологических процессов. Для каждого вещества должен быть указан нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ) и предельно допустимая концентрация (ПДК) в рабочем пространстве.

Кроме того, установка датчиков загазованности проводится на основе руководства завода по установке, прилагающегося к сигнализаторам и стандартами «Правил устройства электроустановок (ПУЭ-76)».

Для того чтобы осуществлять автоматический контроль над содержанием пожароопасных компонентов, измерительные средства крепят на определенном уровне. Также следует учитывать плотность газообразного компонента относительно воздуха с поправкой на температуру окружающей среды:

1. Если относительная плотность газа меньше единицы – измерительный прибор монтируется на уровне 50-70 см относительно потенциального источника утечки.
2. Если относительная плотность газа находится в пределах от 1,0 до 1,5 – устройство крепится на уровне расположения потенциального источника утечки или под ним, но не дальше 70 см.
3. Если относительная плотность газа составляет больше 1,5 – прибор крепится на уровне не больше 50 см относительно пола.

Для контроля концентрации метана в рабочей зоне сосредоточенным источником, средства измерений устанавливают на уровне 50-70 см над источником. Если источники выделения метана в помещении рассредоточены, высота установки датчиков загазованности зависит от потенциального места наибольшей концентрации газа, чаще всего ее значение устанавливают равным 50-60 см ниже верхнего перекрытия. Те же принципы используют при монтаже датчика загазованности на водород.

В целях контроля вредных веществ приборы размещают на высоте 100-150 см относительно пола или производственной площадки в зонах, там, где возможно нахождение рабочего персонала.

Если в течение технологического процесса возможно одновременное выделение различных опасных веществ, высота размещения контролирующих устройств зависит от плотности вещества, для которого пропорция процентного содержания вещества в смеси и нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) наибольшая.

Монтирование контролирующих приборов в котельной

Котельная являет собой техническое помещение, где на специальном оборудовании производят нагрев теплоносителя и его передачу потребителям по сети труб.

В настоящее время котельные переходят на газообразное топливо, но еще используются жидкие и твердые теплоносители, в результате нагрева которых выделяются газы. В связи с использованием в работе горючих веществ пространство котельных оборудуется соответствующим образом для своевременного предупреждения аварийных ситуаций вследствие утечки газа и оперативного устранения последствий таких аварий.

Основными компонентами, утечка которых наблюдается во время действия теплового оборудования котельных, являются угарный газ и метан. Угарный газ является очень токсичным веществом, значительное превышение его концентрации в рабочем пространстве может привести к отравлению человека и его смерти. Метан обладает высокой взрывоопасностью. Превышение его концентрации в воздухе при малейшем резком нарушении воздушной среды ведет к разрушительным последствиям.

Правила установки датчиков загазованности в котельной регламентированы руководящими инструкциями по контролю над содержанием метана и окисью углерода рабочем пространстве котельных.

В целях контроля концентрации газов в котельных должны устанавливаться измерительные контрольные приборы. Датчики загазованности в котельной размещаются из расчета одна единица на 200 кв.м. рабочей площади. Если площадь рабочего зала меньше данного значения, в нем должен располагаться как минимум один прибор.

Датчик загазованности метана устанавливается на расстоянии не менее 1 м от прибора газа и 10 см от потолка. Количество средств измерения также зависит от числа возможных мест скопления газа. Датчик загазованности СО (угарным газом) должен быть расположен на высоте 150-180 см относительно пола в зоне доступа персонала и при входе в зал котельной.

Допускается применение одного прибора, измеряющего концентрации обоих газов, или двух моногазовых устройств для раздельного контроля над каждым компонентом.

В автоматизированных котельных сигнал с измерительного средства должен выводиться на пульт управления в диспетчерском пункте.

Расстояние от устройства контроля концентраций газов до места притока воздуха должно быть не меньше 2 м. Устройства должны быть защищены от попадания на них влаги и пыли.

Монтаж датчика загазованности предполагает наличие отсечного клапана, который размещается на входе газопровода в помещение котельной. Датчик загазованности в котельную и отсечной клапан представляют собой систему – высокочувствительный сенсор, встроенный в устройство, улавливает изменения концентрации вещества в воздухе, а посредством клапана перекрывается газовая магистраль. Автоматическая сработка клапана происходит в случае получения аварийного сигнала от средства измерения при утечке газа и в случае повышения давления в газовой магистрали либо снижении напряжения в сети при нарушении работы оборудования.

Правила установки на производстве

Правила установки датчиков загазованности в помещениях промышленного производства предполагают размещение газоанализаторов в наиболее возможных местах утечки или скопления газа. В первую очередь это насосные и компрессорные помещения, склады горючих материалов (на каждый отдельный насос или компрессор (группу насосов или компрессоров) устанавливается один прибор).

Уровни многоэтажных производственных зданий с несплошными перекрытиями рассматриваются как отдельные помещения. Количество контролирующих приборов в каждом из них рассчитывается по такому же принципу, как и для котельных – не менее 1 единицы на 200 кв.м. площади или на одно помещение меньшей площади.

Если в помещение возможно поступление большого объема горючих или взрывоопасных материалов, на усмотрение разработчиков в систему аварийного оборудования включается:

• предупреждающая сигнализация;
• аварийная вентиляция;
• ручное или автоматическое (полное или частичное) отключение оборудования по достижении значений концентрации газов более 50% НКПВ.

Устройства газоанализаторов для отбора проб в целях контроля ПДК вредных и опасных газообразных компонентов в воздухе рабочих помещений устанавливаются не выше, чем 2 м от уровня пола. Высота установки анализаторов, собирающих информацию о концентрации нескольких веществ, вычисляется согласно плотности компонента, имеющего наибольшее значение пропорции его концентрации в смеси и НКПР.

Материалы конструкции устройств должны обладать антикоррозионной стойкостью. Газоподводящие конструкции не должны менять состав анализируемых веществ, проходящих по ним. Также газоанализаторы должны соответствовать требованиям взрывозащищенности, чтобы исключить воспламенение воздуха как снаружи устройства, так и внутри подводящих трубок.

Аварийная сигнализация должна быть звуковой и световой. В автоматизированных залах с периодическим обслуживанием она устанавливается на входе, в остальных случаях – в зоне видимости рабочего персонала. Также оборудование аварийной сигнализации устанавливается в диспетчерских и операторских пунктах.

Следует обеспечить хорошую видимость аварийного сигнала среди рабочего освещения, обычно сопровождающего технологические процессы. Устройства гашения аварийных сигналов в зоне доступа обслуживающего персонала устанавливать запрещено.

Правила установки в жилом доме

Размещение бытового датчика загазованности в жилом доме – самостоятельное решение владельца. Нормативно-техническая документация не предусматривает обязательного оборудования жилых помещений газоанализаторами.

В жилых домах монтируются датчики загазованности для дома для природного газа. Приборы крепятся в подсобных помещениях, пристройках, подвалах или цокольных этажах. Мощность системы должна превышать 60 кВт.

Если в помещении размещены газорасходные счетчики, регулирующие давление приборы, имеются разъемные соединения, доступ к ним ограничивается, чтобы исключить вход посторонних лиц.

Если отвод продуктов сгорания предполагается осуществлять непосредственно в помещение, в нем дополнительно располагают:

• прибор контроля угарного газа;
• световую и звуковую аварийную сигнализацию;
• оборудование для автоматического прекращения действия газоподающих устройств.

Бытовые устройства контроля предназначены для того, чтобы только зафиксировать превышение норм содержания вредных компонентов в воздухе и сообщить об этом. Если для отопления дома используется газовое оборудование, целесообразно устанавливать комбинированные устройства контроля, измеряющие одновременно концентрации нескольких веществ.

Пользуясь информацией из паспорта прибора, можно установить датчик загазованности природным газом самостоятельно. Места монтажа указываются в проектной документации на дом. Общим правилом является то, что устройство крепится на вертикальной стене на горизонтальном расстоянии не дальше 4 м от газового оборудования в местах наиболее возможной концентрации газов. Подключение датчиков загазованности согласно схеме, указанной в его паспорте.

При монтаже следует минимизировать попадание на корпус прибора пыли, влаги, сажи, жира, проточного воздуха.

Устройства контроля концентрации метана монтируются на высоте 50 см от потолка и меньше, пропана – не выше 50 см от пола, угарного газа – выше 1,8 м от пола и ниже 30 см от потолка, комбинированные – на высоте 30-50 см от потолка.

Датчики загазованности для дома могут устанавливаться в системе с отсечными (электромагнитными запорными) клапанами. Требования к монтажу датчика загазованности и отсечного клапана различаются – если сам прибор можно устанавливать самостоятельно, для монтирования клапана необходимо обратиться в лицензированную в этой области службу.

Техническое обслуживание

Обслуживанием газоанализирующих систем, действующих в условиях производственных помещений, занимаются специализированные организации. Персонал, привлекающийся к обслуживанию, должен пройти аттестацию в соответствии с нормативной документацией (ФЗ №116 от 22.06.2007 и ПБ 12-529-03 п. 5.7.10, п. 5.7.11).

В ходе работ по обслуживанию проверяется исправность сработки приборов измерения, отсечных клапанов, соединения конструкции клапанов проверяются на герметичность. По окончании обслуживания составляется акт выполненных работ, в котором указываются результаты проверки.

Обслуживание датчиков загазованности включает обязательную метрологическую поверку. Сроки поверки и периодичность указываются заводом-изготовителем в технической документации на устройство. Если такие данные отсутствуют, поверка проводится каждые полгода или год в зависимости от профиля производства, в помещениях которого установлены газоанализаторы.

Запрещено вводить в работу устройства, если у них:

• истек срок поверки;
• имеются повреждения;
• отсутствует клеймо (пломба).

По истечении периода службы газоанализатора осуществляется его диагностика с целью определения возможности его дальнейшего использования.

Таким образом, приборы контроля концентрации газов – это решение вопроса безопасности не только на производстве, но и в жилых помещениях. Их своевременное обслуживание и поверка позволит максимально предусмотреть возникновение аварийных ситуаций.