Термохимические газоанализаторы и принципы их действия

Термохимический газоанализатор (ТХГ)— наиболее эффективен для измерений горючих газов. Применяется для газоаналитических систем или переносных устройств, обеспечивая постоянный контроль на образование опасных смесей на нефтегазовых предприятиях, станциях АЗС, АГЗС, окрасочных участках.

Принцип действия термохимического газоанализатора заключается в каталитическом окислении горючих примесей в камере, которая служит плечом электрически равновесного моста измерения. В процессе окисления выделяется тепло, нагревается спираль, электросопротивление увеличивается и происходит разбаланс моста, величина которого показывает на содержание в воздухе горючих смесей. ТХГ помогает определить взрывоопасность среды, в которой находятся образования газов.

Чувствительным элементом термохимического газоанализатора является спираль (опорный термохимический элемент), приводящая изменение размера моста при нагреве.

Схема устройства термохимического датчика

Причины срабатывания ложных оповещений термохимического датчика

Термохимический газоанализатор выдает ложные срабатывания в ситуации, когда на его ЧЭ (чувствительный элемент) воздействуют каталитические яды, снижающие активность. Каталитические яды для ТХД — галогены, сера, мышьяк, сурьма и их соединения, летучие соединения с содержанием атомов кремния, фосфора и металлов.

Воздействие агрессивных веществ наряду с каталитическими ядами способно побудить ложные срабатывания датчика и снизить срок его службы. К ним относятся пары минеральных кислот и щелочей, газы и пары, вызывающие коррозию огнепреградителя, токопроводов, чувствительного элемента датчика, элементов газового канала блока датчиков.

Помимо воздействия веществ в области рабочей зоны на датчик может влиять его рабочее положение. Срабатывания сигнала тревоги могут быть ложными при размещении датчика или точки отбора пробы в непосредственной близости к предполагаемому источнику утечек, где также располагается технологическое оборудование с допустимым уровнем утечки газа, который рассеивается в открытой области, не преобразуясь во взрывоопасную смесь.

Конденсация в линии отбора проб паров жидкости с высокой температурой вспышки влияет на сниженные показания сигнализатора, потому что снижается содержание исследуемого элемента в пробе. Следующая проба с малым содержанием паров, подающаяся через эту же линию, позволит конденсату снова испариться, что покажет ложные завышенные измерения. Подогрев линии отбора пробы поможет сократить влияние этого эффекта на измерения.

Стоит отметить, что датчик осуществляет суммарную концентрацию горючих веществ в % НКПР, неизбирательно. То есть при наличии более одного горючего вещества в исследуемой области датчик покажет результат общего объема этих газов в % НКПР, где может присутствовать любая углеводородная смесь.

Термокаталитический газоанализатор определяет концентрации водорода только в среде кислорода. Низкое содержание кислорода будет влиять на неверные показания датчика. Данный фактор является целью повышения селективности определения водорода в присутствии горючих газов. По этой причине на морских и речных судах используются судовые сигнализаторы, адаптированные под условия инертной среды.

Газоанализаторы с термохимическим принципом действия:

• Портативный Лидер 02, определяющий один из перечня горючих газов с большим объемом памяти для записи измерений и выдачей светозвуковой, а также вибро сигнализацией.
• Одноканальный RGDMETMP1 на определение загазованности метаном имеет возможность подключения дополнительных измерительных датчиков: SGAGPL — пропан-бутан, SGAMET — природный газ.
• ОКА-Т со встроенным или выносным датчиком на кабеле для спуска вниз изготавливаются во взрывозащищенном или общепромышленном исполнении.
• Хоббит-Т стационарный сигнализатор, состоящий из блока индикации, блоком коммутации, датчиками и внешними устройствами. Каждый блок индикации может иметь до 16 каналов измерения.
• Портативный Хоббит-Т имеет до 4 каналов измерения на один блок индикации. Измерения осуществляет встроенным или выносным датчиком на кабеле до 30 метров по заказу.
• Датчик ДАТ-М используется совместно с блоками питания БПС-21М, обладает множеством модификаций, позволяющих отвечать условиям любой среды размещения.
• Компактный (карманный) СГГ-20Микро — портативное устройство со встроенным или выносным датчиком.
• Блочно-модульный стационарный прибор СТМ-10 в защищенном от взрывов корпусе устанавливается в системе по безопасности крупных промышленных объектов.
• СЕАН-Н применяется для индивидуальной защиты, обладает высокой степенью защиты оболочкой от IP54 до IP67, осуществляет измерения одного из токсичных или горючих газов.
• СГОЭС могут использоваться в системе безопасности и самостоятельно, определяя основные углеводороды.