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有限空間作業(yè),讀不懂氣體檢測儀數(shù)值,就談不上安全

我們知道,有限空間作業(yè)遵循“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”的原則。在通風(fēng)后進(jìn)行氣體檢測,這個時候通常會用到氣體檢測儀,大多數(shù)企業(yè)通常用的是“四合一”氣體檢測儀,一般檢測可燃?xì)怏w、氧氣、有毒氣體(硫化氫、一氧化碳)。


氣體檢測儀在出廠的時候會設(shè)定相應(yīng)的報警值,在氣體檢測的過程中,如果出現(xiàn)報警,那說明該區(qū)域不安全。但問題來了,如果氣體檢測儀不報警,那是否代表該區(qū)域是安全的呢?


要回答這個問題,這就有必要讀懂氣體檢測儀檢測值,以及了解其單位是啥,不然你看到僅僅是一個數(shù)值而已。我以MSA天鷹4X這款氣體檢測儀舉例來進(jìn)行散打。 

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當(dāng)啟動氣體檢測儀,當(dāng)它自檢完之后通常呈現(xiàn)為下面這個圖片的樣子。

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從圖中,我們可以看出,COMB/EX檢測的是可燃?xì)怏w濃度,O2檢測的是氧氣濃度,CO檢測的是一氧化碳濃度,H2S檢測的是硫化氫的濃度。


我們知道,表示氣體濃度的單位有很多,以上檢測的都是氣體濃度,那它們的單位都一樣嗎?


可燃?xì)怏w對應(yīng)的單位是%LEL,O2對應(yīng)的單位是VOL,CO和H2S對應(yīng)的是PPM。這幾個單位雖都表示氣體濃度,但卻大有說法了。


VOL表示氣體體積百分比濃度。


LEL表示可燃蒸氣、氣體或粉塵與空氣組成的混合物遇火源即能發(fā)生爆炸的最低體積百分比濃度(即爆炸下限,仍然是體積百分比濃度)。


PPM則是英文part per million的縮寫,表示百萬分之幾,即氣體體積百萬分之比。


%LEL就大有學(xué)問了,它表示爆炸下限百分比,意思把爆炸下限(LEL)分成100份,一個單位為1%LEL。即測量的數(shù)值為爆炸下限的百分之幾。 

一頓解釋完,感覺有點(diǎn)亂,有點(diǎn)繞。我們舉例說明它們的區(qū)別。 


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我們知道甲烷爆炸極限的實(shí)驗值為5%~15%。問題來了:

1.LEL?單位是?

2.5%LEL的甲烷等于?VOL

3.5%LEL的甲烷等于?PPM


1.LEL表示爆炸下限,所以LEL=5%,單位就是VOL


2.5%LEL=5%*LEL=5%*5%=0.25%(即表示氣體濃度為百分之0.25,是甲烷爆炸下限的5%)


3.5%LEL=0.25%=(0.25*10000)/(100*10000)=0.25*10000PPM=2500PPM(即表示氣體濃度為一百萬分之2500的) 

搞懂了氣體檢測儀檢測值的含義及其單位的彎彎繞繞,我們繼續(xù)說。


從下圖我們可以看出,MSA天鷹4R出廠設(shè)定的報警值,25%LEL表示,達(dá)到可燃?xì)怏w爆炸下限的25%就會報警。

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回到文章開頭提到的問題,那如果不報警就安全了嘛? 


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對于氧氣濃度檢測

我們知道低氧和富氧環(huán)境都是不安全的,只要顯示值在19.5-23.0就是安全的。 


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對于可燃?xì)怏w檢測

我們假設(shè)這樣一個情景:進(jìn)行有限空間的作業(yè)點(diǎn),經(jīng)常使用丙酮(CH3COCH3),其爆炸極限為2.3%-13%,這個時候需要去進(jìn)行動火檢修,進(jìn)行了置換也通完風(fēng),進(jìn)行氣體檢測的時候,COMB/EX顯示值為15,這個時候可以動火嘛?


分析:顯示值為15,即15%LEL,我們先算出丙酮的氣體百分比濃度,丙酮VOL=15%*2.3%=0.345%,這個時候雖然不會報警,但GB 30871《化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》給出的動火分析合格標(biāo)準(zhǔn)是,當(dāng)被測氣體或蒸氣的爆炸下限大于或等于4%時,其被測濃度應(yīng)不大于0.5%(體積分?jǐn)?shù));當(dāng)被測氣體或蒸氣的爆炸下限小于4%時,其被測濃度應(yīng)不大于0.2%(體積分?jǐn)?shù))。所以,雖然沒有報警,但0.345%>0.2%,這個時候依然不能動火。


小結(jié):在進(jìn)行有限空間作業(yè)時,特別是需要動火作業(yè)時,應(yīng)將LEL值按國標(biāo)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)換算成體積百分比,看是否超標(biāo),不能將是否報警作為作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。 


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對于有毒氣體檢測

通常下水道等有限空間一般含硫化氫氣體,電焊等動火作業(yè)會有一氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生,一般“四合一”氣體檢測儀能滿足對這兩項氣體的檢測,而對于其它有毒氣體,這個時候就要選配其它的檢測傳感器才能檢測了。但是一般有毒氣體大多也具有可燃性,按道理COMB/EX會有顯示值,如果LEL為0,那它是否是安全的呢?


情景:苯(C6H6),苯的摩爾質(zhì)量為78,爆炸極限:1.2%-8%,PC-STEL:10mg/m3,如果COMB/EX顯示值是0,安全嘛?

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分析:從上圖可以看出,MSA天鷹4R其可燃?xì)怏w測量范圍為0-100%LEL,測量精度為1%,這意味著如果苯的實(shí)際含量是0.48%LEL時,此時顯示的值依然為0,0.48%LEL=57.6PPM,該值為體積百分?jǐn)?shù),不考慮溫度和氣壓,mg/m3=M/22.4*ppm,所以換算一下質(zhì)量濃度為200.6mg/m3。而從職業(yè)危害防護(hù)上看,短時間接觸容許濃度(PC-STEL):10mg/m3,所以這并不安全。

PS:這個只是粗略理想狀態(tài)下的計算,實(shí)際不會這么高,而且是通過可燃?xì)怏w探頭探測并進(jìn)行換算的,但這足以說明,即使LEL為0也不能說明就安全了。那怎么辦呢?


小結(jié):在進(jìn)行有限空間作業(yè)時,LEL值為0也不一定可靠,可燃的有毒氣體也可能超過物質(zhì)的接觸限值,這就是為什么進(jìn)行有限空間作業(yè),那么強(qiáng)調(diào)持續(xù)的通風(fēng)和佩戴好勞動防護(hù)用品。


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結(jié)論:所以,有限空間作業(yè),即使氣體檢測儀不報警不一定安全,即使可燃?xì)怏w濃度檢測值為0也不一定安全,要談及安全,就要真正讀懂?dāng)?shù)值。 


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結(jié)束語

我們做安全管理工作,看似沒有什么技術(shù)含量,實(shí)質(zhì)需要懂各專業(yè)的基本原理,這就是安全這個交叉學(xué)科的模樣。在這過經(jīng)過脈的地方,確是安全上的隱秘的角落,而我們能否看到這些角落,靠的是我們對這些基本原理的掌握,安全本就是一種認(rèn)知,一種需求,這需要我們不斷質(zhì)疑,不斷學(xué)習(xí),不斷精進(jìn)。