Сравнительная характеристика сигнализаторов загазованности

АКВА-ТЕРМ №5, сентябрь 2003

Введение

При работе топливо использующего оборудования в воздухе производственных помещений может возникнуть избыточная концентрация оксида углерода СО и метана СН₄, способная привести к отравлениям персонала или угрозе возникновения взрывоопасной ситуации.

В 2002 г. Госгортехнадзором России были внесены некоторые изменения в Инструкцию по контролю содержания оксида углерода в помещениях котельных РД12-341-00 (см. А-Т 1.701), основные положения и требования которой широко применяются при эксплуатации не только котлов, но и других тепловых устройств, использующих газообразное, жидкое и твердое топливо.

Причины возникновения загазованности

Причинами возникновения повышенного содержания СО и СН₄ в воздухе этих помещений являются нарушения в работе агрегата, которые возникают в результате:

несогласованной работы дутьевого вентилятора и дымососа;
колебаний разрежения в рабочем объеме в связи с разрушением горелки, горелочного тоннеля, нарушения процесса смесеобразования топлива с воздухом;
взаимного влияния давлений в дымоходах установок, имеющих общий дымоотвод при отключении одной из них;
разрушения дымоходов при попадании в них грунтовых вод (или воды из других коммуникаций);
появления течи из труб и других элементов поверхности нагрева котлов, экономайзеров;
загорания сажи на поверхности нагрева котлов, работающих на твердом и жидком топливе;
нарушения в настройке приборов и регуляторов соотношения «газ-воздух», разрежения в рабочем объеме, колебаний величины тепловой нагрузки;
возникновения разрежения в производственных помещениях вследствие нарушений в работе приточной вентиляции, когда забор воздуха на горение осуществляется из этого помещения;
нарушения плотности теплоограждений и гарнитуры при положительном давлении в рабочей камере;
изменения теплоты сгорания топлива и, как следствие, нарушения настройки приборов автоматического регулирования процессов горения;
нарушения плотности газовых запорнорегулирующих устройств, а также фланцевых, резьбовых, сварных соединений газопроводов.

К устройствам контроля содержания оксида углерода и метана предъявляются следующие основные требования:

приборы должны осуществлять непрерывный контроль содержания СО (в рабочей зоне) и СН₄ (в верхнем объеме помещения) с сигнализацией о превышении нормативных порогов концентрации;
чувствительность приборов должна быть избирательной, не имеющей перекрестной чувствительности по другим токсичным и горючим газам;
сигнализация срабатывает на двух порогах (уровнях) концентрации СО в рабочей зоне:

сигнализация первого уровня — при достижении концентрации СО в рабочей зоне 20±5 мг/м³ (ПДК р.з.), в этом случае включается прерывистый звуковой сигнал;
сигнализация второго уровня — при достижении концентрации СО 100±25 мг/м³ (5 ПДК р.з.), при этом включаются непрерывный световой и звуковой сигналы;

сигнализация по СН₄ (природный газ) срабатывает на пороговом уровне 10% нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), нижнего предела взрываемости (НПВ);
приборы должны иметь программу включения (отключения) аварийной вентиляции или автоматического отключения подачи топлива до обеспечения нормальных концентраций СО и СН₄ на постоянных рабочих местах, в верхнем объеме помещений;
сигнализация от нескольких приборов выводится на общий пульт;
безопасность конструкции должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.00-75;
приборы обязаны иметь сертификат соответствия ГОСТ Р и разрешение на применение Госгортехнадзора России;
срок службы системы контроля опасных компонентов — максимально продолжительный, приборы должны надежно работать при температурах от –5 до +50°С.

Большая потребность в датчиках-сигнализаторах концентрации СО и СН₄ в атмосфере производственных помещений, в первую очередь — в котельных, предполагает использование недорогих, надежных, компактных приборов, имеющих достаточный срок службы и приспособленных для регламентированной поверки как в лабораторных условиях, так и по месту установки.

На российском рынке представлен ряд отечественных и зарубежных приборов для контроля СО и СН₄, в разной степени отвечающих изложенным выше требованиям.

Характеристики сигнализаторов СО

Изготовитель страна	Марка прибора	Пороги срабатывания мг/м³	Срок службы чувствит. эл-та, лет	Срок службы прибора, лет	Габариты, мм	Масса, г
Смоленское ПО «Аналитприбор» Россия	СОУ-1	20,100	1,5	до 10	220×125×90	1200
НПО «Политехформ-М» Россия	Сигнал-ОЗК-СО	20,100	2,0	до 10	135×125	700
ООО «Полиорт» Россия	Орт-СО-01	20,100	3,0	до 7	150×70×45	1000
VEM Россия	ГСБ-3М-03	20,80	1,0	до 4	236×100×245	2800
Oldham Франция	Survegor	20,100	3,0	до 7	150×70×45	1000
Seitron Италия	RGD CO0 MP1	20,100	5,0	до 10	148×84×40	300

Наиболее распространенными из отечественных сигнализаторов СО являются приборы ФГУП «Смоленское ПО «Аналитприбор», которое более 40 лет специализируется на выпуске приборов для измерения различных газовых компонентов, обладает широкой сетью сервисных центров. Сигнализатор СОУ-1 имеет электрохимический принцип действия, два вышеуказанных порога чувствительности с выходом модулированного сигнала на клапан безопасности (отсечка газа) или систему вентиляции. При необходимости газовый клапан может быть установлен дополнительно. Конкурентоспособность прибора снижает небольшой срок службы чувствительного элемента — 1,5 г. Оставляет желать лучшего и качество самого чувствительного элемента.

Сигнализаторы фирм «Политехформ-М» и VEM являются более надежными, однако и здесь срок службы датчиков недостаточно продолжителен. Перспективным представляется сигнализатор Орт-СО-01 для непрерывного контроля содержания СО в воздухе рабочей зоны промышленных и коммунальных предприятий. Он является стационарным, одноблочным газоанализатором одиночного компонента с конвекционной подачей контролируемой среды, световой и звуковой сигнализацией. Газоанализатор обеспечивает:

3,5 разрядную индикацию концентрации компонента;
световую и звуковую сигнализацию на двух порогах концентрации СО;
включение и выключение контактами внешних исполнительных механизмов и формирование сигналов для выдачи на центральный пульт;
оперативную поверку работоспособности датчика, исправности световой и звуковой сигнализации;
возможность выбора системы единиц — мг/м или млн (ppm);

В газоанализаторе Орт-СО-01 используется английский датчик SGA такого же типа, как в сигнализаторах фирмы Seitron, специализирующейся на производстве приборов контроля газовой атмосферы, регуляторов, датчиков, клапанов и т.д. Фирма сертифицирована европейским стандартом качества ISO 9001 и насчитывает в своей номенклатуре более 450 видов изделий.

Сигнализаторы Seitron типа RGD и RGI уже несколько лет применяются для контроля содержания оксида углерода в производственных и коммунальных котельных, на предприятиях металлургии, машиностроения и т.д. Эти компактные приборы, уже смонтированные более чем в 1500 отечественных котельных, в полной мере отвечают требованиям Госгортехнадзора: стационарная установка, 2-пороговая система сигнализации, выход на исполнительные органы систем вентиляции и отключения подачи газа, возможность комплектации фирменными газовыми клапанами, относительно низкая цена, большой срок службы.

Seitron выпускает также сигнализаторы метана (природный газ), настроенные на срабатывание при концентрации СН₄ в верхней части атмосферы цеха (котельной) 10% НПВ. Сигнализаторы имеют такие же габариты и массу, что и приборы, измеряющие концентрацию СО; срок службы датчика — не менее 5 лет.

В коммунальном хозяйстве также находят применение малогабаритные сигнализаторы СИКЗ, настроенные на концентрацию метана в воздухе помещения 10±5% концентрации предельного распространения пламени (КПР), комплектуемые отключающим магнитным клапаном диаметром 15, 20, 25 мм, рассчитанным на давление газа до 5кПа. Гарантийный срок службы, который устанавливает производитель — ГУНПП «Газотрон-С», составляет 1 год.

Чешская фирма GMR а.s. изготавливает сигнализаторы BD на метан, близкие по своим характеристикам к сигнализаторам СКИЗ. Они рассчитаны на сигнальную концентрацию НПВ 20±4%, имеют те же параметры давления газа и характеристики отсечных клапанов, тот же гарантийный срок эксплуатации.

НПО «Политехформ-М» выпускает сигнализатор горючих газов «Сигнал 03К», который имеет те же габариты и массу, что и прибор «Сигнал 03К-СО»; срок службы датчика 2 года.

Многие предприятия, эксплуатирующие топливоиспользующее тепловое оборудование, уже на стадии проекта требуют наличия в цехе достаточного количества сигнализаторов на СО и СН₄ для гарантии безопасности работы агрегатов и обслуживающего персонала.

Выбор сигнализаторов является делом не только необходимым, но и ответственным. Поэтому в данном случае следует обращаться в специализированные организации, производящие монтаж, наладку, сервисное обслуживание теплового оборудования и имеющие опыт работы с приборами газовой безопасности.