氯氣監(jiān)測、報警與自動吸收裝置的安全聯(lián)鎖

摘要：介紹了水廠加氯間安裝的全自動漏氯處理安全聯(lián)鎖裝置的組成、原理、運行情況及效果。

關(guān)鍵詞：氯氣監(jiān)測；報警；自動吸收；安全聯(lián)鎖

氯氣是一種具有較強腐蝕性的劇毒化學(xué)物品，一定濃度下可以致人瞬間死亡，具有很大的危險性和危害性。在城鎮(zhèn)供水廠等用氯單位，為確保現(xiàn)場生產(chǎn)人員及周圍居民的人身安全，應(yīng)該配備氯氣泄漏的應(yīng)急處理裝置。我公司自2000年以來相繼在各水廠安裝了氯氣的監(jiān)測、報警和自動吸收裝置，組成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，實現(xiàn)了在無人操作狀態(tài)下自動運行處理事故氯氣泄漏，保證了生產(chǎn)安全。

1 聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成及各部分作用

聯(lián)鎖系統(tǒng)主要由氯氣傳感器、漏氯報警儀、氯氣吸收裝置三部分組成。如圖1所示。

氯氣傳感器安裝在加氯間最易出現(xiàn)漏氯的部位，依據(jù)現(xiàn)場情況可安裝一到二個，通過雙芯屏蔽電纜與報警儀連接，用來監(jiān)測空氣中氯氣的濃度；

漏氯報警儀安裝在值班室內(nèi)或其它無強磁場，無機械振動，無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中。報警儀輸入為雙通道結(jié)構(gòu)，可帶兩個探頭，集監(jiān)測、數(shù)字顯示、報警、繼電器輸出、復(fù)位或自動復(fù)位功能于一體，是一種在線監(jiān)測漏氯系統(tǒng)。當(dāng)空氣中氯氣濃度超過設(shè)定值時，該儀器報警并輸出控制信號，啟動氯氣吸收裝置，關(guān)閉加氯閥；同時發(fā)出聲光報警，提醒值班人員及時到事故現(xiàn)場處理；

氯氣吸收裝置安裝在氯吸收間內(nèi)，當(dāng)發(fā)生氯氣泄漏事故時，該裝置自動啟動，將氯氣抽到該裝置中進行中和處理。

2 聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理

氯氣傳感器應(yīng)用電化學(xué)原理，在兩根接有0.5V電壓的鉑金電極上，涂PH值為中性的特制電解液，傳感器輸出電流值與環(huán)境中氯氣濃度成正比，無氯氣時，傳感器上的電解液在電極電場的作用下，電極產(chǎn)生極化，二電極間電流最小。當(dāng)有氯氣泄露并擴散到傳感器的電極時，電極被去極化，極間電流增大，電流值與氯氣濃度成正比，傳感器輸出電流經(jīng)I-V變換器觸發(fā)R-S控制電路報警。報警儀輸出采用無源繼電器（開關(guān)量），可控制氯吸收裝置啟動，關(guān)閉加氯閥。

氯吸收裝置由風(fēng)機、堿液泵、吸收塔、堿液儲槽等組成，發(fā)生漏氯事故時，報警儀觸發(fā)該裝置啟動，通過管道將泄漏的氯氣抽至吸收塔低部升流，與自堿液槽抽出從塔頂噴灑下的堿液在填料層中相互接觸，發(fā)生中和反應(yīng)，氯氣被堿液吸收，凈化氣通過尾氣管道排出，進入大氣。反應(yīng)式如下：

漏氯報警儀主要技術(shù)參數(shù)：

（1）報警范圍：1-5PPM（體積比，分5級設(shè)定）

（2）相應(yīng)時間：≤30秒（達(dá)穩(wěn)定值90%的時間）

（3）恢復(fù)時間：5分鐘（恢復(fù)到穩(wěn)定值10%的時間）

（4）輸出繼電器觸點容量：～220V3A

（5）工作電源：～220V±10% 50Hz

（6）消耗功率：10W

（7）正常工作環(huán)境：溫度：5°～40°

濕度：<90%

4 氯吸收裝置技術(shù)參數(shù)：

吸收能力：1000Kg/h

（1）堿液起始濃度：20%

（2）堿液終了濃度：<3%

（3）風(fēng)機功率：2.2KW

（4）堿液泵流量：5～10M3/H；電機功率：1-2.2KW

5 聯(lián)鎖系統(tǒng)的運行

本裝置分自動監(jiān)控和手動操作兩種方式。自動監(jiān)控狀態(tài)下，該系統(tǒng)對加氯間進行實時監(jiān)測，發(fā)生氯氣泄漏事故時，漏氯報警儀報警，同時氯吸收設(shè)備自動啟動；當(dāng)需要手動操作時（即手動啟動氯吸收裝置），可將控制面板上的扭子開關(guān)轉(zhuǎn)至“手動”位置，先啟動堿泵，半分鐘后啟動風(fēng)機；關(guān)閉時先關(guān)風(fēng)機，再關(guān)堿泵。

自動監(jiān)控狀態(tài)下的操作步驟：

（1）打開“電源”開關(guān)，電源指示燈亮。

注意：打開電源開關(guān)時，儀器通常會報警，此時報警是電極瞬間極化造成的現(xiàn)象，指針擺動后很快回零，屬正常狀態(tài)。可按復(fù)位按鈕恢復(fù)。

（2）轉(zhuǎn)到“監(jiān)測Ⅰ”、“監(jiān)測Ⅱ”路波段開關(guān)設(shè)定報警值（一般設(shè)定為3PPM），儀器開始進入正常工作狀態(tài)。

注：儀器出廠時零點已調(diào)好，用戶調(diào)零時空氣中不得含有氯氣。

6 聯(lián)鎖系統(tǒng)的維護

（1）傳感器的維護

傳感器是報警的關(guān)鍵部件，改進后的傳感器不需要定期往電極上涂液，只要儲液室內(nèi)注滿電解液能長期保持電極濕潤。

傳感器應(yīng)避免水濺，塵土或機械損傷，當(dāng)傳感器上塵土較多或電解液干涸時，可用無水乙醇清洗，待干燥后加滿電解液繼續(xù)使用，清洗時勿將白金絲碰斷路或短路。

（2）氯吸收裝置的維護

經(jīng)常保持設(shè)備完好，每周手動啟動設(shè)備一次，連續(xù)運行半小時，發(fā)現(xiàn)問題及時檢修；

堿泵出堿壓力在0.05～0.15MPa內(nèi)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力增高或從視鏡中觀察到噴濺不足時，則說明過濾器堵塞，應(yīng)及時清洗。

7 運行效果

通過模擬泄氯吸收試驗，證明該系統(tǒng)監(jiān)測靈敏度高，運行安全可靠，使用維護簡單，自動化程度高，從根本上改變了過去用堿液池、自來水噴淋等落后的處理手段處理氯氣泄漏的方法。自2000年安裝漏氯自動吸收裝置以來，發(fā)生氯氣泄漏事故時都能自動啟動，達(dá)到了預(yù)期效果。

作者簡介

孟鄭生（1966-），男，河南濮陽人，安陽水務(wù)集團公司技術(shù)開發(fā)部工程師，主要從事城鎮(zhèn)給水方面技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用工作。