關于氨氣的檢測應用
2020-04-23 13:20:28
近年來由于冷庫的需求高速發展，眾多企業紛紛投資修建冷庫，由于這些冷庫從冷庫選址、設計、安裝、調試及驗收都沒有完全按照相關標準執行。選型，施工、安裝調試、施工等方面不規范，由此造成了冷庫安全事故頻發。
氨冷庫系統泄漏事故的原因分析
（1）在冷庫使用過程中，閥門老化，軸心松動，氣密性差，氨氣外泄。
（2）管道焊接處老化，縫隙使得氨氣泄露。
（3）管道腐蝕，法蘭老化，導致冷庫氨氣泄漏。
（4）壓縮機操作過程中，液氨或設備油進入壓縮機。
（5）冷庫堆垛不當，砸壞蒸發管，裝卸不當破壞蒸發管，導致氨氣泄露。
（6）操作失誤，將閥門關閉，使得壓縮機失去控制，造成管路爆裂，氨氣外泄。
分析了以上氨系統冷庫氨氣泄露原因，我們可以得知，冷庫氨氣泄露的原因有很多，為了解決這些問題，需要安裝氨氣探測系統及輸出聯動系統，這樣才能保證冷庫系統的安全工作。
氨氣的性質
氨，氣態時稱“氨氣”，分子式為NH3，英文名Ammonia，氨水有一定的腐蝕作用，碳化氨水的腐蝕性更加嚴重，容易造成管道、閥門等設備的損壞，以致氨泄露。氨能灼傷皮膚、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入過多，能引起肺腫脹，以至死亡。
氨氣比空氣輕，極易溶于水，溶解度1：700，1體積水溶解700體積的氨氣，所以在安全裝置中一般配有噴淋設備。
氨氣是有毒氣體，也是可燃氣體，有毒氣體危險標志6，人接觸氨氣濃度達到140mg/m3～210mg/m3時可明顯感到不適，553mg/m3可立即出現強烈的刺激癥狀，3500mg/m3～7000mg/m3濃度下可立 即死亡。
氨氣爆炸極限16～25%(最易引燃濃度17%)。
國家標準《工作場所有害因素職業接觸限值GBZ2-2002》規定，車間中氨氣最高允許濃度為30mg/M3 ,約為39.5ppm ;
美國政府工業衛生工作者會議 (ACGIH) 閾值濃度 25×10-6 (25ppm) ;
美國職業安全與衛生管理局 (OSHA) 允許濃度值 50×10-6 (50ppm) ;
美國國立職業安全與衛生研究所 (NIOSH) 推薦濃度值 25×10-6 (25ppm) ;
國家標準GB50072-2010《冷庫設計規范》規定，當空氣中氨氣濃度達到100ppm或150ppm時，應自動發出報警信號。
氨氣的探測原理
探測氨氣的有毒性主要選用電化學傳感器和NTMOS固態傳感器，探測氨氣有毒性能時的量程一般為：0-100ppm，200ppm，500ppm，1000ppm等。探測氨氣的可燃性一般選用抗中毒催化燃燒傳感器，探測量程一般為0-100%LEL。
探測氨氣毒性電化學傳感器
是應用最廣泛的氨氣有毒氣體探測傳感器，一般壽命大于1年，大部分的氨氣探測器選用這種傳感器，電化學傳感器是通過在傳感器電極的表面發生化學反應來實現探測的，電化學氨氣傳感器為消耗型，如經常有氣體泄露，壽命更短，不適合于低溫場所使用。
探測氨氣毒性的電化學傳感器
是國際上最新的氨氣探測技術，它是采用納米技術的新型固態傳感器，為東兆引進美國芯片國內組裝的傳感器，主要測量氨氣NH3氣體，壽命長，可用于在一些特殊環境下的氨氣氣體測量，特別適用于高溫干旱、低溫等環境的氣體探測，一般壽命大于3年。
探測氨氣可燃性的催化傳感器
探測氨氣的可燃性一般采用抗中毒催化傳感器，它采用新的MEMS工藝和新的抗中毒催化劑，高的精確度和靈敏度，量程0-100%LEL，壽命大于2年。
測量氨氣可燃性不能采用普通催化燃燒傳感器，由于氨氣對于催化傳感器也算是一種中毒劑，會使普通催化燃燒傳感器很快失去探測性能。
綜上所述，在冷庫氨氣探測方面，最好的探測傳感器是選用電化學傳感器，其有如下優勢：
不會因為經常有氨氣存在或氨氣超過量程而遭到破壞；
傳感器的壽命長，大于3年，相對更換成本低；
準確定位泄露位置，響應時間更短；
冷庫環境設置氨氣探測器的主要區域：
氨氣壓縮機房、廢液收集槽；
液氨存儲站，內含卸料壓縮機、儲氨罐、液氨供應泵、液氨蒸發槽、氨氣緩沖槽（穩壓槽）、氨氣稀釋槽等設備；
采用氨直接蒸發的成套快速凍結裝置的速凍設備中工作間。
