氯气报警器校准方法的研究

三隆仪表车间张党柱

2004年6月毕业于洛阳理工学院生产过程自动化专业，大专学历工作简历

2004.7-2006.2

河南延化公司

水电仪车间骨干

2006.2-2007.8

三隆公司仪表车间

质检班骨干

2008.6-2010.11三隆公司仪表车间校验班

技术员

2010.12-至今三隆公司仪表车间

校验班

助理工程师工作业绩1﹑2011.1主持参与260万吨加氢可燃气，硫化氢报警器安装调试51台，PLC机柜改造，投用。2﹑2011.3主持参与罐区增上苯报警器28台环保项目，安装调试，投用合格。3﹑2011.9独立完成化纤报警器现场探测器改造45台，减少了故障率,校验各种压力表2000台，指导氧化锆分析仪施工调试投用40台。。4﹑2012.7主持硫磺二期报警器安装，调试69台，室内机柜接线，通道测试，投用合格。5﹑2012.8独立操作光纤焊接机，为聚丙烯等装置成功焊接16根光纤，实现通信正常，聚丙烯分析小屋施工接线调试投用。6﹑2013.3主持参加金达二期，三期，芳烃增上可燃气报警器项目，安装，调试13台，投用合格。7﹑2013.9主持参加S-zorb装置安装调试可燃气报警器18台，参与色谱分析小屋施工接线调试投用。8﹑2014.5主持参加金达四期可燃气，硫化氢报警器安装调试60台。9﹑2014.12主持参加焦化，芳烃增加报警器安装调试18台，参与一催化，二催化脱硫脱硝烟气分析仪，PH计施工调试投用。10﹑2015.1主持参加重油车间增加报警器安装调试28台。11﹑2015.4主持参加三联合，油气车间，焦化，氢气末站增加报警器安装调试29台。

12、2015.10主持参加芳烃车间增上苯报警器18台，安装调试18台。13、2015.11主持参加三联合，一联合增上报警器15台，安装调试15台。14、2015.12主持参加化工，原油二次脱水增上报警器8台，台三改造报警器8台，安装调试16台。15、2015.11焊接光缆50根，接点260点，制作光纤盒30个，涉及一联合，二联合，三联合，电站，芳烃，焦化，空压，信息中心，宏达合纤等单位。16、2016.5主持参加油气车间隐患治理增上报警器安装调试12台。

17、主持参加开展季度校验工作，迎接集团公司设备大检查，安全大检查，配合北京燕化，青岛化工院强制检定报警器问题整改，做好报警器日常维护工作。

论文出版年月可燃气体报警器的维护

201102TS4000智能型毒性

气体探测器的应用

201112

发表刊物排名《洛阳石化科技》独著《洛阳石化科技》独著氯气检测报警器的校准方法的研究选题原因：氯气检定不规范，氯气报警器的故障率比较高，氯气报警器的检定规范不健全，给氯气报警器的维护使用检定带来了隐患和不确定性，给安全生产和职工安全健康带来了危害。主要内容：通过对氯气报警器的检定常见指标的分析，校验条件的分析，指出零点漂移，量程漂移，重复性，响应时间，示值误差等的计算方法和技术条件，提供了检定校准理论依据。氯气检测报警器的校准方法的研究氯气检测报警器的校准方法的研究结论：本文为氯气报警器的校验维护提供了理论依据和实践方法，对提高氯气检测报警器的可靠性及稳定性有着重要的意义。从而为企业职工的安全、健康以及环境保护提供保障，为生产装置的平稳安全运行起到保驾护航的作用。

摘要：介绍了氯气检测报警器的校准方法。分析了目前国内在氯气报警器的使用及校准过程中存在的问题，对氯气检测报警器的技术条件和校准方法进行了探讨。关键词：氯气检测报警器；校准条件；技术条件；校准方法氯气检测报警器的校准方法的研究0引言

在生产现场可能产生或者泄漏可燃气体和有毒气体，存在火灾、爆炸及人员中毒、伤亡的危险，气体报警器的使用可以及时监测到泄漏气体，并发出警报，保障安全生产。目前在氯碱、塑料、烯烃等行业的生产现场以及循环水处理车间的加氯环节中会逸散出氯气气体，氯气（MAC:1mg/m3）被列于国家《高毒物品目录》中，具有很高的毒性。各企业对于职业安全卫生方面非常重视，为了保证装置平稳运行，有效地防止中毒事故的发生，保障职工人身及财产安全，在生产现场配备了氯气检测报警器，随着生产的发展和装置规模的日趋扩大，氯气检测报警器的数量逐渐增多，氯气检测报警器的检定或校准问题也被提到企业计量管理工作的议事日程。本文将对氯气检测报警器的校准方法进行探讨。。

1国内氯气检测报警器校准存在的问题

目前国内可燃性气体、硫化氢、一氧化碳等检测报警器的计量检定工作依据国家现行的计量检定规程进行，而氯气报警器的检定、校准工作却难以正常开展，多数企业的氯气检测报警器无法保证其指示准确和报警及时，存在安全和职业危害隐患。造成这一情况的主要原因大致如下：a）国内尚未颁布氯气检测报警器相关检验标准规范、规程，对氯气检测报警器的技术指标缺乏具体规定；b）由于氯气的化学性质活泼，目前国内生产标准气体的厂家很少，企业难以及时买到标准气体，而且标准气体的保存期限较短，价格比较高，购置氯气标准气体给企业造成较大的经济负担；c)根据GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》的要求，氯气的最高允许浓度（MAC）值为1mg/m3，相当于0.3×10-6mol/mol，这就要求氯气报警器的精度特别高，但由于氯气非常不稳定，低浓度标准气很难保存且不确定度比较大，造成氯气报警器的校准工作很难完成。

2国内氯气标准气体的配制情况

目前，在北京、上海、大连、广州、济南等地的专业气体公司可以配制浓度大于1×10-6mol/mol氯气标准气体，其中部分公司具有国家质量监督检验检疫总局下发的《制造计量器具许可证》，可以提供标准气体,他们所生产的氯气标准气在（1～10）×10-6mol/mol浓度范围内的不确定度约为10%左右，10～100×10-6mol/mol浓度范围内的不确定度约为5%左右，100×10-6mol/mol浓度以上的不确定度约为2%左右，标准气体的有效期一般为半年。其中也有部分公司的氯气混合气体产品并不具备标准物质证书，准确性和稳定性不能保证，有效期限也一般较短。我们从北京某专业气体公司购买了9.7×10-6mol/mol和2.3×10-6mol/mol的氯气标准气体（8L经特殊处理的内涂层钢瓶装，不确定度为10%，具有标准物质证书），用离子色谱法进行量值比对，并考查其稳定性。经考察，9.7×10-6mol/mol的氯气标准气体化学比对测定浓度为10.74×10-6mol/mol，2.3×10-6mol/mol的氯气标准气体化学比对测定浓度为2.5×10-6mol/mol（以上均为5次测定均值），量值符合其不确定度的要求范围。我们还对所购买的氯气标准气体进行5个多月的稳定性考查实验，定期对其氯气浓度进行化学比对测定，结果表明氯气标准气体浓度稳定性较好。3.1环境条件

环境温度：（0～40）℃，相对湿度：（15～85）%，通风良好，无影响仪器正常工作的电磁场等干扰因素。3.2气体标准物质

采用与被测气体相同的有证气体标准物质为Cl2/N2或Cl2/Air，其相对不确定度不大于10%（k=2）。3.3零点气体

不含被测气体或其它干扰气体的洁净空气或氮气。3氯气检测报警器的校准条件3.4气体流量控制器

气体流量计量程为（0～1000）mL/min，准确度等级不低于4级。校准时，应根据被测仪器的采样方式不同，使用不同的流量控制方式。对于泵吸式仪器，应保证流量控制器的旁通流量计有流量放空。对于扩散式仪器，流量应根据仪器说明书的要求调节流量，若无具体流量要求，则应控制在（300±50）mL/min。气体流量控制器如图1所示。图1流量控制器示意图3.5减压表和气路

应使用不锈钢材质的减压表，管路应使用不影响气体浓度的材料，如内涂层橡胶管或聚四氟乙烯管材。

4.1通用性能要求外观良好，结构完整，仪器名称、型号、制造厂名称、出厂日期、编号、防爆等级标识和制造计量器具许可证及编号等应齐全、清楚，仪器无明显腐蚀现象发生。附件齐全，并附有制造厂的仪器说明书。仪器连接可靠，各旋钮或按键等应能正常操作和控制。仪器通电时，外露的可动部件应能正常工作，显示部分应清晰、正确。4.2报警功能和报警设定值的检查仪器开机后声或光报警功能应正常。如果仪器设定了两个以上的报警设定值，则主要检查仪器的下限报警设定值。

图24氯气检测报警器的校准项目及要求计量性能应符合表1的规定。

表1计量性能指标要求4.3计量性能要求

氯气检测报警器校准项目详见表2。

表2氯气检测报警器校准项目一览表4.4校准项目5.1报警功能和报警设定值的检查

仪器开机稳定后，将浓度高于报警（下限）设定值的气体标准物

质通入检测器，记录仪器的报警（下限）设定值并观察仪器声或光报警是否正常。5.2示值误差

仪器经预热稳定后用零点气体校准仪器的零点，在测量范围内依次通入浓度约为测量范围上限值20%，50%，80%左右的气体标准物质（如果被检仪器测量范围上限值小于5×10-6

mol/mol，则依次通入浓度约为测量范围上限值50%，80%左右的气体标准物质），并记录通入后的实际读数。重复测量3次，分别记录仪器显示值Ai，按式(1)计算仪器各浓度测试点的示值误差。

………………(1)5氯气检测报警器的校准方法式中：

——各浓度测试点3次测量的示值平均值（×10-6mol/mol）；AS——气体标准物质的标准值（×10-6

mol/mol）。5.3重复性

仪器经预热稳定后用零点气体校准仪器的零点，通入浓度约为测量范围上限值50%左右的气体标准物质，待示值稳定后记录读数Ai,重复上述检测6次，按（2）式计算单次测量的相对标准偏差Cυ，作为该仪器的重复性结果。………(2)式中：Ai——仪器第i次测量的指示值（×10-6

mol/mol）；——仪器示值的平均值（×10-6

mol/mol）；n——测量次数。5.4响应时间

仪器经预热稳定后用零点气体校准仪器的零点，通入浓度为测量范围上限值50%左右的气体标准物质，读取稳定数值后，撤去标准气体，通入零点气体至仪器稳定后，再通入上述浓度的标准气体，同时用秒表记录从通入气体开始到仪器显示稳定值90%所需的时间，即为仪器的响应时间，重复测量3次，取算术平均值作为仪器的响应时间。5.5漂移

通入零点气体至仪器稳定后，记录稳定读数Az0,再通入测量范围上限值50%左右浓度的气体标准物质，记录稳定读数Asi，撤去标准气体。非连续性仪器连续运行1h，每隔15min重复上述步骤1次；连续性仪器连续运行4h，每隔1h重复上述步骤1次，分别记录仪器的稳定指示值Azi、Asi。

按公式（3）计算零点漂移，按公式（4）计算量程漂移，取各次中绝对值最大的△Zi、△Si分别作为仪器零点漂移和量程漂移的校准结果。

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