氣體傳感器在氣體檢測及事故處置中的應用

　　在氣體檢測及事故處置中的應用
　　
　　1、檢測氣體種類及特性
　　
　　在氣體泄漏事故發生后，事故處置將圍繞采樣檢測、確定警戒區域、組織危險區域內群眾撤離、搶救中毒人員、堵漏、洗消等方面展開。進行處置的*個方面應該是盡量減少泄漏對人員的傷害，這就要求了解泄漏氣體的毒性。氣體的毒性指泄漏使物質能夠擾亂人們機體的正常反應，因而降低人在事故中制訂對策和減輕傷害的能力。美國消防協會將物質的毒性分為以下幾類：
　　
　　N\H=0火災時除一般可燃物危險外，短期接觸沒有其它危險的物質；
　　
　　N\H=1短期接觸可引起刺激，致人輕微傷害的物質；
　　
　　N\H=2高濃度或短期接觸可致人暫時失去能力或殘留傷害；
　　
　　N\H=3短期接觸可致人嚴重的暫時或殘留傷害；
　　
　　N\H=4短暫接觸也能致人死亡或嚴重傷害。
　　
　　注：以上毒性系數N\H值只是用來表示人體受害的程度，不能用于工業衛生和環境的評價。
　　
　　由于有毒氣體可通過人的呼吸系統進入人體造成傷害，在處置有毒氣體泄漏事故時的安全防護必須迅速完成。這就要求事故處置人員在到達事故現場后，在zui短的時間內能夠了解氣體的種類、毒性等特性。
　　
　　將氣體傳感器陣列與計算機技術相結合，組成智能氣體探測系統，能夠做到迅速準確識別氣體種類，從而測出氣體的毒性。智能氣體傳感系統由氣敏陣列、信號處理系統和輸出系統組成。采用多個具有不同敏感特性的氣敏元件組成陣列，利用神經網絡模式識別技術對混合氣體進行氣體識別和濃度監測。同時，將常見有毒、有害、易燃氣體的種類、性質、毒性輸入計算機，并根據氣體的性質編制事故處置預案輸入計算機。當泄漏事故發生后，智能氣體探測系統將按下面程序工作：
　　
　　進入現場→吸附氣體樣品→氣敏元件產生信號→計算機識別信號→計算機輸出氣體種類、性質、毒性及處置方案。
　　
　　由于氣體傳感器的靈敏度較高，在氣體濃度很低的時候就可以進行檢測，而不必深入事故現場，以避免不了解情況而造成不必要的傷害。使用計算機處理，以上過程可以迅速完成。這樣，可以迅速準確地采取有效的防護措施，實施正確的處置方案，將事故損失降低到zui低程度。另外，由于系統中存儲常見氣體的性質及處置預案等信息，如果知道泄漏事故中氣體的種類，可直接在這套系統中查詢氣體性質和處置方案。
　　
　　2、尋找泄漏點
　　
　　當泄漏事故發生后，迅速尋找泄漏點，采取適當的堵漏措施是防止事故進一步擴大的必要條件。在有些情況下，由于管線較長、容器較多、泄漏點較隱蔽等原因，特別是泄漏較輕時，泄漏點的尋找比較困難。由于氣體的擴散性，氣體從容器或管線中泄漏出以后，在外部風力和內部濃度梯度的作用下，開始向四周擴散，即離泄漏點越近，氣體的濃度越高。根據這一特點，使用智能氣體傳感器可解決這一問題。與檢測氣體種類的智能傳感系統不同的是，這種系統的氣敏陣列選用若干敏感性部分重疊的氣敏元件組成，使傳感系統對某一種氣體的敏感性增強，利用計算機處理氣敏元件的信號變化，可以很快檢測出氣體的濃度變化，然后根據氣體濃度變化找到泄漏點。
　　
　　目前，氣敏元件集成化使傳感器系統的微型化成為可能。例如，日本松下公司研制的一種集成化超微粒傳感器，可探測氫氣、甲烷等氣體，集中在2mm見方的硅片上。同時，計算機技術的發展可以使這種系統的探測速度更快。因此，可以開發小型易于攜帶的智能傳感器系統。將這一系統和合適的圖像識別技術相結合，利用遙控技術可以使它自動進入隱蔽空間、有毒有害等人員不宜進入的地點工作，查找泄漏點的位置。
　　
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