关于氨气的检测应用
2020-04-23 13:20:28
近年来由于冷库的需求高速发展，众多企业纷纷投资修建冷库，由于这些冷库从冷库选址、设计、安装、调试及验收都没有完全按照相关标准执行。选型，施工、安装调试、施工等方面不规范，由此造成了冷库安全事故频发。
氨冷库系统泄漏事故的原因分析
（1）在冷库使用过程中，阀门老化，轴心松动，气密性差，氨气外泄。
（2）管道焊接处老化，缝隙使得氨气泄露。
（3）管道腐蚀，法兰老化，导致冷库氨气泄漏。
（4）压缩机操作过程中，液氨或设备油进入压缩机。
（5）冷库堆垛不当，砸坏蒸发管，装卸不当破坏蒸发管，导致氨气泄露。
（6）操作失误，将阀门关闭，使得压缩机失去控制，造成管路爆裂，氨气外泄。
分析了以上氨系统冷库氨气泄露原因，我们可以得知，冷库氨气泄露的原因有很多，为了解决这些问题，需要安装氨气探测系统及输出联动系统，这样才能保证冷库系统的安全工作。
氨气的性质
氨，气态时称“氨气”，分子式为NH3，英文名Ammonia，氨水有一定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性更加严重，容易造成管道、阀门等设备的损坏，以致氨泄露。氨能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。
氨气比空气轻，极易溶于水，溶解度1：700，1体积水溶解700体积的氨气，所以在安全装置中一般配有喷淋设备。
氨气是有毒气体，也是可燃气体，有毒气体危险标志6，人接触氨气浓度达到140mg/m3～210mg/m3时可明显感到不适，553mg/m3可立即出现强烈的刺激症状，3500mg/m3～7000mg/m3浓度下可立 即死亡。
氨气爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。
国家标准《工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002》规定，车间中氨气最高允许浓度为30mg/M3 ,约为39.5ppm ;
美国政府工业卫生工作者会议 (ACGIH) 阈值浓度 25×10-6 (25ppm) ;
美国职业安全与卫生管理局 (OSHA) 允许浓度值 50×10-6 (50ppm) ;
美国国立职业安全与卫生研究所 (NIOSH) 推荐浓度值 25×10-6 (25ppm) ;
国家标准GB50072-2010《冷库设计规范》规定，当空气中氨气浓度达到100ppm或150ppm时，应自动发出报警信号。
氨气的探测原理
探测氨气的有毒性主要选用电化学传感器和NTMOS固态传感器，探测氨气有毒性能时的量程一般为：0-100ppm，200ppm，500ppm，1000ppm等。探测氨气的可燃性一般选用抗中毒催化燃烧传感器，探测量程一般为0-100%LEL。
探测氨气毒性电化学传感器
是应用最广泛的氨气有毒气体探测传感器，一般寿命大于1年，大部分的氨气探测器选用这种传感器，电化学传感器是通过在传感器电极的表面发生化学反应来实现探测的，电化学氨气传感器为消耗型，如经常有气体泄露，寿命更短，不适合于低温场所使用。
探测氨气毒性的电化学传感器
是国际上最新的氨气探测技术，它是采用纳米技术的新型固态传感器，为东兆引进美国芯片国内组装的传感器，主要测量氨气NH3气体，寿命长，可用于在一些特殊环境下的氨气气体测量，特别适用于高温干旱、低温等环境的气体探测，一般寿命大于3年。
探测氨气可燃性的催化传感器
探测氨气的可燃性一般采用抗中毒催化传感器，它采用新的MEMS工艺和新的抗中毒催化剂，高的精确度和灵敏度，量程0-100%LEL，寿命大于2年。
测量氨气可燃性不能采用普通催化燃烧传感器，由于氨气对于催化传感器也算是一种中毒剂，会使普通催化燃烧传感器很快失去探测性能。
综上所述，在冷库氨气探测方面，最好的探测传感器是选用电化学传感器，其有如下优势：
不会因为经常有氨气存在或氨气超过量程而遭到破坏；
传感器的寿命长，大于3年，相对更换成本低；
准确定位泄露位置，响应时间更短；
冷库环境设置氨气探测器的主要区域：
氨气压缩机房、废液收集槽；
液氨存储站，内含卸料压缩机、储氨罐、液氨供应泵、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽（稳压槽）、氨气稀释槽等设备；
采用氨直接蒸发的成套快速冻结装置的速冻设备中工作间。
