工作場所氯氣報警系統(tǒng)設計及一級二級報警值設置
氯氣是一種常溫下呈淡黃綠色、具有刺激性氣味的劇毒氣體。氯氣比重比空氣略重，一般沒有風力作用，它會很長時間潛藏在低洼部位。氯氣的化學活性很高，可以和多種化學物質和有機物發(fā)生反應。關于氯氣有毒氣體報警值設定，國家標準、規(guī)范與目前報警儀制造企業(yè)與使用單位，存在一定分歧。應在國家制定的標準、規(guī)范基礎上，嚴格執(zhí)行，合理設置報警值。
1 設計依據(jù)
氯氣是劇毒物質，吸入高濃度氣體可致死，《劇毒化學品目錄》( 2015 版) 中列入管理，危險化學品目錄序號 1381，劇毒。目前關于職業(yè)接觸限值 MAC( 最高容許濃度，mg /m3) ，有以下標準、規(guī)范或規(guī)定:
( 1) 重點監(jiān)管的危險化學品名錄( 2013 年版) : 1 mg /m3;( 2) 工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值化學有害因素( GBZ2．1—2007) : 1 mg /m3;
( 3) 工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范( GBZ/T223—2009): 1 mg /m3;
( 4) 石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準( GB/T 50493—2019): 1 mg /m3;
( 5) 呼吸防護用品的選擇、使用與維護 ( GB/T 18664—2002) ;
( 6) 氯氣檢測報警儀校準規(guī)范( JJF 1433—2013);( 7) TLVTN: OSHA，3 mg /m3( 上限值) ; ACGIH，1.5 mg /m3;
( 8) TLVWN: ACGIH，2.9 mg /m3。
目前，國內統(tǒng)一按照工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值化學有害因素( GBZ2．1—2007) 中 1 mg /m3。
2 設計計算
根據(jù)石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準，附錄B 中，大部分有毒氣體檢測儀器測得的氣體濃度是體積濃度( ×10－6) 。而我們國家的標準規(guī)范采用的氣體濃度為質量濃度( mg /m3) ，需要進行換算。換算關系是:
按照氯氣職業(yè)接觸限值 MAC ( 最高容許濃度)換算，1 mg /m3≈0．339×10－6; 結果與呼吸防護用品的選擇、使用與維護中附錄 B 中一致。有參考資料顯示，各種濃度氯氣的致害癥狀( 數(shù)據(jù)采自國家防化專業(yè)標準書) 見表 1。
表 1 各種濃度氯氣的致害癥狀數(shù)據(jù)
3 氣體檢測報警裝置設定值
( 1) 按照工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范，報警值分級設定，可設預報、警報、高報 3 級。預報值為 MAC 的 1/2，為 0.5 mg /m3，即0.169×10－6。預報值提示該場所可能發(fā)生氯氣釋放，應對相關設備進行檢查，采取有效的預防控制措施。
警報值為規(guī)定的 MAC，為 1 mg /m3，即 0.345×10－6。警報提示該工作場所空氣中氯氣已達到或超過國家職業(yè)衛(wèi)生標準，應立即巡查釋放點，采取相應的放置釋放、通風排風和人員防護等措施。
高保值需要綜合考慮多種情況的影響，包括現(xiàn)場操作人員數(shù)量、氯氣存儲量、安全疏散條件、現(xiàn)場個人防護設施配備水平、現(xiàn)場應急救援設施完備性等。高報提示該場所氯氣大量釋放，已達到危險程度，應立刻啟動應急救援預案，做好工作人員的防護和相關人群的疏散。
注: 無 PC－STEL 和 PC－TWA 值。
( 2) 按照石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準，報警值分級設定，可設一級報警和二級報警。
有毒氣體的測量范圍為 0 ～ 300%OEL( 職業(yè)接觸限值) ; 因為無 PC－STEL 和 PC－TWA 值，按照化學因素的職業(yè)接觸限值中最高容許濃度 1 mg /m3 計算，氯氣的測量范圍應為0 ～3 mg /m3 ( 或 0 ～ 1．000×10－6) 。
有毒氣體的一級報警設定值應小于或等于 100%OEL，即氯氣的一級報警設定值應小于或等于 1 mg /m3( 或 0．339×10－6) ，與工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范的警報值基本相同。
有毒氣體的二級報警設定值應小于或等于 200%OEL，即氯氣的二級報警設定值應小于或等于 2 mg /m3( 或 0．678×10－6) 。由于測量范圍、報警值都非常小，目前市場的探測器難以滿足要求。
( 3) 當現(xiàn)有探測器的測量范圍不能滿足上述要求時，有毒氣體的測量范圍可為 0 ～ 30% IDLH( 直接致害濃度) 。氯氣的IDLH 為 88 mg /m3 ( 或 30 × 10－6 ) ，氯氣的測量范圍為 0 ～26．4 mg /m3( 或 9×10－6) 。
石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準中規(guī)定了，當現(xiàn)有有毒氣體的探測器的測量范圍不能滿足測量要求時，適當放寬報警設定值，其中一級報警設定值不得超過 5%IDLH，二級報警設定值不得超過 10% IDLH，即氯氣的的一級報警設定值不得超過 3×10－6，二級報警設定值不得超過 6×10－6。
( 4) 按照氯氣檢測報警儀校準規(guī)范中關于氯氣檢測報警儀校準的要求，示值最大允許誤差: ±10%FS，零點漂移±3%FS，量程漂移±5%FS。
從目前看，由于探測器技術上的問題，探測器測量偏差比較大，一級報警為量程的 20% ～ 25%，一旦探測器出現(xiàn)負偏差，一級報警值與負偏后的測量值很接近，量程越小，二者差值越小，甚至無限接近，這樣的結果，就造成誤報的幾率增大，如果報警與生產(chǎn)裝置聯(lián)鎖，那么觸發(fā)聯(lián)鎖的概率也在加大，造成無故停車的概率也加大，也給生產(chǎn)帶來不利。
( 5) 測量范圍討論: 工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范和石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準都是國家現(xiàn)行標準規(guī)范，兩者相比較而言，由于規(guī)定使用范圍不同，相比較而言工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范中報警設定值較嚴格。
然而，根據(jù)市場上一般供應商提供的供貨參數(shù)( 包括石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準參編企業(yè)) ，氯氣報警器量程范圍都是 0 ～ 10×10－6或 0 ～ 20×10－6，即現(xiàn)有儀表不能符合工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范和石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準中 0 ～ 300%OEL 的測量范圍，但是可以滿足“當現(xiàn)有探測器的測量范圍不能滿足上述要求”時條文要求，且應該選擇量程范圍是 0 ～ 10×10－6。
( 6) 關于氯氣檢測報警的理解: 氯氣實際報警設置值與工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范中存在差距，主要原因是氯氣非常不穩(wěn)定，低濃度標準氣難以保存，按照石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準要求是指報警值( 0 ～0．678×10－6) 很難準確標定。沒有標定的報警器如果發(fā)出錯誤的型信號，誤導操作的危害性更大。所以一般根據(jù)氯氣報警器的量程，將一級報警值設置在 0．5×10－6 ～ 2×10－6，二級報警值設置在 2×10－6 ～ 5×10－6范圍內; 實際使用過程中，如果測量誤差和零點漂移同時出現(xiàn)正偏差，示值誤可能達到 1．3×10－6，一級報警值設置取值不能低于 1．3×10－6，通常設置為 2×10－6; 二級報警值設置為 5×10－6，這樣報警值設置滿足了標準氣體生產(chǎn)企業(yè)、儀表生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)的要求，同時也符合國家標準，還考慮了儀表自身測量誤較大的特點。
( 7) 國外關于 IDLH 的規(guī)定: 美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所( NIOSH) ，規(guī)定氯氣 IDLH 為 10×10－6。按照石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準應該將一級報警值設置在 0．5×10－6，二級報警值設置在 1×10－6，這樣的設置不太符合國產(chǎn)探測器測量精度較差、測量不太穩(wěn)定的實際情況，一般在國內不太會采用。
4 有毒氣體報警器報警設計值在現(xiàn)實設計工作中的討論
( 1) 合理設置報警值的必要性。針對生產(chǎn)、存儲和使用氯氣場所的情況調查了解，設置氯氣報警器很有必要，能夠在事故發(fā)生的早期預警，通過及時有效的處理，防止事故進一步擴大。但是根據(jù)相關反饋信息，采用較低的報警值設定，經(jīng)常性的會出現(xiàn)錯誤報警的情況，引起操作人員和巡檢人員神經(jīng)緊張，久而久之，反而引起大家的懈怠，起到反向作用; 采用較高的報警值設定，則違背了設計報警器的初衷，不光是違反標準規(guī)范，更可能縮短現(xiàn)場操作人員和巡檢人員、事故處理人員的反應時間，更加危險。
( 2) 設計中要根據(jù)實際情況考慮各方面的影響。氯氣報警器的設計要綜合考慮多方面的因素。一般情況下，首先是監(jiān)測氯氣泄漏，一旦泄漏情況下需要采取必要的處理措施。現(xiàn)場監(jiān)測環(huán)境中如果存在干擾因素，會極大的影響安全。比如生產(chǎn)場所設備、設施較多，或者在相對密閉的空間中，亦或者現(xiàn)場房屋設施的不合理導致容易產(chǎn)生氣體集聚都可能影響設計及使用。
( 3) 固定式探測、報警器的設置。近年來，根據(jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，由于強制要求固定式報警器，能夠有效提醒現(xiàn)場操作人員和巡檢人員，了解泄漏情況，及時有效采用防護措施或緊急疏散。大量生產(chǎn)、存儲和使用氯氣場所，特別是化工企業(yè)，均設置了事故通風系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)，與報警器聯(lián)鎖，一旦固定式探測器監(jiān)測到濃度超標，瞬時報警，若持續(xù)升高至一定濃度，則相應安全設施啟動，吸收泄露的氯氣，故聯(lián)鎖設定值需要設置的相對較高。
( 4) 推廣同時攜帶便攜式有毒報警器。隨著裝備水平的不斷提高，國產(chǎn)裝備制造能力的不斷提升，近年來，便攜式有毒報警器價格更趨向于合理。眾多企業(yè)根據(jù)安全和環(huán)保因素出發(fā)，更加以人為本，努力創(chuàng)造更好的工作環(huán)境，針對現(xiàn)場操作和巡檢人員進入可能發(fā)生泄漏的場所，均需要佩戴便攜式氯氣報警器; 同時，隨著大家安全意識提升，也要求所在企業(yè)提供必要的安全防護設施。所以現(xiàn)在多數(shù)采用固定式與便攜式氯氣報警器共同使用，便攜式設定值可以較固定值低，提醒現(xiàn)場人員。根據(jù)需要，還可以設置 TWA 報警功能，更加人性化。
5 結語
綜上所述，選用合格的氯氣報警系統(tǒng)，科學的設定氯氣報警值，設置不同的報警區(qū)間，合理利用這些裝備，發(fā)揮作用，做到適時報警，保障人員和裝備安全。
深圳市索富通實業(yè)有限公司是具備防爆合格證可燃氣體報警器廠家,涉及到酒精、乙炔、氫氣、甲苯等可燃氣體探測器的生產(chǎn),全國銷售熱線:0755-2949-1091。
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