可燃氣體報警器的工作原理與使用

陳濤

摘 要 文章就可燃氣體報警器的工作原理展開剖析，對其選擇以及安裝原則進行討論。

關鍵詞 可燃氣體；報警器；原理；使用

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0078-01

在石油生產和加工領域中，可燃氣體報警器是重要的輔助生產工作設備，其對于整個工業環境中的工作人員以及設備和環境安全都具有至關重要的作用，它的工作狀態，直接關系到工業環境的穩定，因此必須引起足夠的重視。在實際工作過程中，應當在了解可燃氣體報警器工作原理的基礎之上，展開必要的分析，務必使其工作在最為適宜的環境中，發揮最大作用，為我國的工業環境穩定作出應有貢獻。

1 可燃氣體報警器的工作原理

可燃氣體報警器在當前工業環境中的重要地位和作用，推動著其本身的發展和成長。從應用技術核心角度看，可燃氣體報警器有催化燃燒型、半導體型、熱導型、紅外線吸收型等諸多工作方式，但是就目前的應用狀況看催化燃燒型以及半導體型在技術方面最為成熟，表現也相對更為穩定，尤其是催化燃燒型可燃氣體報警器，幾乎已經成為了類似工業環境中的首選，因而在天然氣領域中出現更為頻繁。

催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構參見圖1。

圖1 催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構示意

圖1中，左側為檢測器系統，其中左側黑色的為監測元件，其下方為補償元件（虛線框內），與右側的固定電阻及調零電位器共同構成惠斯通電橋，即為檢測橋路。該橋路系統采用鉑絲為載體催化元件，通電之后鉑絲溫度逐步上升，幫助空氣實現自然擴散而到達元件表面，當空氣中不含有可燃氣體時，整個橋路系統的輸出為零，但是當空氣中存在有可燃氣體成分的時候，在空氣接觸到檢測元件的時候，就會在催化的作用下產生無焰燃燒，升高檢測元件自身溫度，迫使整個橋路失去平衡，進一步產生與可燃氣體濃度呈正相關的電壓輸出信號。這個信號經由放大器傳輸到數據處理環節，并且進一步實現工作人員和監測系統之間的互動，包括控制以及顯示。除此以外，相應的數據還必須能夠支持對應的告警系統動作，確保實現報警器的基本職能。

2 可燃氣體報警器的使用特征

對可燃氣體報警器的工作原理有了一個基本的認識之后，還必須能夠將其妥善地進行合理安裝，才能確保報警器得以正常工作，為提升整個石油天然氣工業環境安全水平作出貢獻。

在進行合理安裝之前，首先要對可燃氣體報警器進行正確選型。對于報警器而言，與工作環境的匹配是必然的要求，報警器的適用環境與實際的氣體環境之間必須匹配，例如煉油裝置選擇過程中的標定氣樣應當為以異丁烷作為主要成分的油氣，而瓦斯發電裝置或煤礦則應選擇甲烷為標定氣樣。除此以外，可燃氣體報警器還必須具有良好的穩定性和靈敏度，對其他氣體干擾有一定的抵御能力，并且應當盡量避免零漂，在使用過程中表現穩定。除此之外，還應當關注監測氣體是否存在某些特殊屬性，比如當檢測氣體中含有硫化氫或氯化物時，就不能選擇催化燃燒型可燃氣體報警器，而當工作報警器工作環境溫差較大或者精確度要求較高的時候，則不宜使用半導體型報警器。

對于報警器的安裝工作而言，必須對其安裝位置展開慎重考慮，并且加以妥善安裝，這是確保報警器正常工作的前提和基礎。在展開安裝點確定工作的時候，首先需要明確監測目標裝置可能的泄漏點，分析各個泄漏點的泄漏壓力以及方向等因素，對探頭位置分布進行初步規劃，并且對泄漏程度分級區分對待。在對不同的泄漏點進行分析的時候，還必須關注其工作環境下氣流的方向以及可能的風向因素，進一步確定出在發生大規模泄漏的時候，可燃氣體的主要流向，并且依據氣體與空氣的相對密度，結合氣體流體特征，確定出立體流動趨勢分析，在這樣的前提之下對報警器的初始設計方案予以確定。

在確定了初步的設計方案之后，還必須進一步對泄漏點的泄漏特征做出分析，對于壓力較大的泄漏點，有可能造成噴射狀的泄漏，則報警器需要略遠離泄漏點，反之如果只是微漏，則需要靠近泄漏點進行安裝。在對安全特征要求比較高的工業環境中，如果可燃氣體確實存在較大泄漏可能性，可以每隔10-20 m設置一個檢測點，而對于長期無人值守的工作環境，則必須要在下風口安裝一臺檢測器。并且在對泄漏點進行報警器安裝位置設置的時候，還必須考慮到泄漏的可燃氣體與空氣的相對比重，進一步確定將報警器安裝在泄漏點的何種相對位置上。

確定了安裝的位置之后，就基本可以進入可燃氣體報警器的安裝階段。但是為了保證其能夠在以后的工作過程中保持正常穩定的運行，常規情況下，報警器應當遠離大功率電機、變壓器等強磁場以及強電場環境，并且安裝高度和位置，應當考慮到報警信號傳輸和被工作人員獲取的便利，以及將來維護工作的方便，因此應當著力避開角落等不便維護的小環境，并且還需要妥善處理探頭位置和方向，確保其能夠切實起到及時發現泄漏并且告警的作用。

3 結論

鑒于可燃氣體報警器在實際工業環境中對于安全維護和保持的重要意義，在對其實施選擇和安裝以及維護的過程中必須慎重和縝密。只有深入了解其工作原理和工作特征，確保報警器能夠與工作環境實現匹配，并且加以妥善設置和安裝，才能發揮其應有作用和價值。

參考文獻

[1]于霄鵬.可燃氣體檢測報警器的原理、安裝及使用中的注意事項[J].跨世紀（學術版），2009，17（01）.

[2]范琪，范海峰，竺振宇.可燃氣體檢測報警器在油庫中的使用現狀及其研究[J].廣州化工，2011（02）.endprint

摘 要 文章就可燃氣體報警器的工作原理展開剖析，對其選擇以及安裝原則進行討論。

關鍵詞 可燃氣體；報警器；原理；使用

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0078-01

在石油生產和加工領域中，可燃氣體報警器是重要的輔助生產工作設備，其對于整個工業環境中的工作人員以及設備和環境安全都具有至關重要的作用，它的工作狀態，直接關系到工業環境的穩定，因此必須引起足夠的重視。在實際工作過程中，應當在了解可燃氣體報警器工作原理的基礎之上，展開必要的分析，務必使其工作在最為適宜的環境中，發揮最大作用，為我國的工業環境穩定作出應有貢獻。

1 可燃氣體報警器的工作原理

可燃氣體報警器在當前工業環境中的重要地位和作用，推動著其本身的發展和成長。從應用技術核心角度看，可燃氣體報警器有催化燃燒型、半導體型、熱導型、紅外線吸收型等諸多工作方式，但是就目前的應用狀況看催化燃燒型以及半導體型在技術方面最為成熟，表現也相對更為穩定，尤其是催化燃燒型可燃氣體報警器，幾乎已經成為了類似工業環境中的首選，因而在天然氣領域中出現更為頻繁。

催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構參見圖1。

圖1 催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構示意

圖1中，左側為檢測器系統，其中左側黑色的為監測元件，其下方為補償元件（虛線框內），與右側的固定電阻及調零電位器共同構成惠斯通電橋，即為檢測橋路。該橋路系統采用鉑絲為載體催化元件，通電之后鉑絲溫度逐步上升，幫助空氣實現自然擴散而到達元件表面，當空氣中不含有可燃氣體時，整個橋路系統的輸出為零，但是當空氣中存在有可燃氣體成分的時候，在空氣接觸到檢測元件的時候，就會在催化的作用下產生無焰燃燒，升高檢測元件自身溫度，迫使整個橋路失去平衡，進一步產生與可燃氣體濃度呈正相關的電壓輸出信號。這個信號經由放大器傳輸到數據處理環節，并且進一步實現工作人員和監測系統之間的互動，包括控制以及顯示。除此以外，相應的數據還必須能夠支持對應的告警系統動作，確保實現報警器的基本職能。

2 可燃氣體報警器的使用特征

對可燃氣體報警器的工作原理有了一個基本的認識之后，還必須能夠將其妥善地進行合理安裝，才能確保報警器得以正常工作，為提升整個石油天然氣工業環境安全水平作出貢獻。

在進行合理安裝之前，首先要對可燃氣體報警器進行正確選型。對于報警器而言，與工作環境的匹配是必然的要求，報警器的適用環境與實際的氣體環境之間必須匹配，例如煉油裝置選擇過程中的標定氣樣應當為以異丁烷作為主要成分的油氣，而瓦斯發電裝置或煤礦則應選擇甲烷為標定氣樣。除此以外，可燃氣體報警器還必須具有良好的穩定性和靈敏度，對其他氣體干擾有一定的抵御能力，并且應當盡量避免零漂，在使用過程中表現穩定。除此之外，還應當關注監測氣體是否存在某些特殊屬性，比如當檢測氣體中含有硫化氫或氯化物時，就不能選擇催化燃燒型可燃氣體報警器，而當工作報警器工作環境溫差較大或者精確度要求較高的時候，則不宜使用半導體型報警器。

對于報警器的安裝工作而言，必須對其安裝位置展開慎重考慮，并且加以妥善安裝，這是確保報警器正常工作的前提和基礎。在展開安裝點確定工作的時候，首先需要明確監測目標裝置可能的泄漏點，分析各個泄漏點的泄漏壓力以及方向等因素，對探頭位置分布進行初步規劃，并且對泄漏程度分級區分對待。在對不同的泄漏點進行分析的時候，還必須關注其工作環境下氣流的方向以及可能的風向因素，進一步確定出在發生大規模泄漏的時候，可燃氣體的主要流向，并且依據氣體與空氣的相對密度，結合氣體流體特征，確定出立體流動趨勢分析，在這樣的前提之下對報警器的初始設計方案予以確定。

在確定了初步的設計方案之后，還必須進一步對泄漏點的泄漏特征做出分析，對于壓力較大的泄漏點，有可能造成噴射狀的泄漏，則報警器需要略遠離泄漏點，反之如果只是微漏，則需要靠近泄漏點進行安裝。在對安全特征要求比較高的工業環境中，如果可燃氣體確實存在較大泄漏可能性，可以每隔10-20 m設置一個檢測點，而對于長期無人值守的工作環境，則必須要在下風口安裝一臺檢測器。并且在對泄漏點進行報警器安裝位置設置的時候，還必須考慮到泄漏的可燃氣體與空氣的相對比重，進一步確定將報警器安裝在泄漏點的何種相對位置上。

確定了安裝的位置之后，就基本可以進入可燃氣體報警器的安裝階段。但是為了保證其能夠在以后的工作過程中保持正常穩定的運行，常規情況下，報警器應當遠離大功率電機、變壓器等強磁場以及強電場環境，并且安裝高度和位置，應當考慮到報警信號傳輸和被工作人員獲取的便利，以及將來維護工作的方便，因此應當著力避開角落等不便維護的小環境，并且還需要妥善處理探頭位置和方向，確保其能夠切實起到及時發現泄漏并且告警的作用。

3 結論

鑒于可燃氣體報警器在實際工業環境中對于安全維護和保持的重要意義，在對其實施選擇和安裝以及維護的過程中必須慎重和縝密。只有深入了解其工作原理和工作特征，確保報警器能夠與工作環境實現匹配，并且加以妥善設置和安裝，才能發揮其應有作用和價值。

參考文獻

[1]于霄鵬.可燃氣體檢測報警器的原理、安裝及使用中的注意事項[J].跨世紀（學術版），2009，17（01）.

[2]范琪，范海峰，竺振宇.可燃氣體檢測報警器在油庫中的使用現狀及其研究[J].廣州化工，2011（02）.endprint

摘 要 文章就可燃氣體報警器的工作原理展開剖析，對其選擇以及安裝原則進行討論。

關鍵詞 可燃氣體；報警器；原理；使用

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0078-01

在石油生產和加工領域中，可燃氣體報警器是重要的輔助生產工作設備，其對于整個工業環境中的工作人員以及設備和環境安全都具有至關重要的作用，它的工作狀態，直接關系到工業環境的穩定，因此必須引起足夠的重視。在實際工作過程中，應當在了解可燃氣體報警器工作原理的基礎之上，展開必要的分析，務必使其工作在最為適宜的環境中，發揮最大作用，為我國的工業環境穩定作出應有貢獻。

1 可燃氣體報警器的工作原理

可燃氣體報警器在當前工業環境中的重要地位和作用，推動著其本身的發展和成長。從應用技術核心角度看，可燃氣體報警器有催化燃燒型、半導體型、熱導型、紅外線吸收型等諸多工作方式，但是就目前的應用狀況看催化燃燒型以及半導體型在技術方面最為成熟，表現也相對更為穩定，尤其是催化燃燒型可燃氣體報警器，幾乎已經成為了類似工業環境中的首選，因而在天然氣領域中出現更為頻繁。

催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構參見圖1。

圖1 催化燃燒型可燃氣體報警器的邏輯結構示意

圖1中，左側為檢測器系統，其中左側黑色的為監測元件，其下方為補償元件（虛線框內），與右側的固定電阻及調零電位器共同構成惠斯通電橋，即為檢測橋路。該橋路系統采用鉑絲為載體催化元件，通電之后鉑絲溫度逐步上升，幫助空氣實現自然擴散而到達元件表面，當空氣中不含有可燃氣體時，整個橋路系統的輸出為零，但是當空氣中存在有可燃氣體成分的時候，在空氣接觸到檢測元件的時候，就會在催化的作用下產生無焰燃燒，升高檢測元件自身溫度，迫使整個橋路失去平衡，進一步產生與可燃氣體濃度呈正相關的電壓輸出信號。這個信號經由放大器傳輸到數據處理環節，并且進一步實現工作人員和監測系統之間的互動，包括控制以及顯示。除此以外，相應的數據還必須能夠支持對應的告警系統動作，確保實現報警器的基本職能。

2 可燃氣體報警器的使用特征

對可燃氣體報警器的工作原理有了一個基本的認識之后，還必須能夠將其妥善地進行合理安裝，才能確保報警器得以正常工作，為提升整個石油天然氣工業環境安全水平作出貢獻。

在進行合理安裝之前，首先要對可燃氣體報警器進行正確選型。對于報警器而言，與工作環境的匹配是必然的要求，報警器的適用環境與實際的氣體環境之間必須匹配，例如煉油裝置選擇過程中的標定氣樣應當為以異丁烷作為主要成分的油氣，而瓦斯發電裝置或煤礦則應選擇甲烷為標定氣樣。除此以外，可燃氣體報警器還必須具有良好的穩定性和靈敏度，對其他氣體干擾有一定的抵御能力，并且應當盡量避免零漂，在使用過程中表現穩定。除此之外，還應當關注監測氣體是否存在某些特殊屬性，比如當檢測氣體中含有硫化氫或氯化物時，就不能選擇催化燃燒型可燃氣體報警器，而當工作報警器工作環境溫差較大或者精確度要求較高的時候，則不宜使用半導體型報警器。

對于報警器的安裝工作而言，必須對其安裝位置展開慎重考慮，并且加以妥善安裝，這是確保報警器正常工作的前提和基礎。在展開安裝點確定工作的時候，首先需要明確監測目標裝置可能的泄漏點，分析各個泄漏點的泄漏壓力以及方向等因素，對探頭位置分布進行初步規劃，并且對泄漏程度分級區分對待。在對不同的泄漏點進行分析的時候，還必須關注其工作環境下氣流的方向以及可能的風向因素，進一步確定出在發生大規模泄漏的時候，可燃氣體的主要流向，并且依據氣體與空氣的相對密度，結合氣體流體特征，確定出立體流動趨勢分析，在這樣的前提之下對報警器的初始設計方案予以確定。

在確定了初步的設計方案之后，還必須進一步對泄漏點的泄漏特征做出分析，對于壓力較大的泄漏點，有可能造成噴射狀的泄漏，則報警器需要略遠離泄漏點，反之如果只是微漏，則需要靠近泄漏點進行安裝。在對安全特征要求比較高的工業環境中，如果可燃氣體確實存在較大泄漏可能性，可以每隔10-20 m設置一個檢測點，而對于長期無人值守的工作環境，則必須要在下風口安裝一臺檢測器。并且在對泄漏點進行報警器安裝位置設置的時候，還必須考慮到泄漏的可燃氣體與空氣的相對比重，進一步確定將報警器安裝在泄漏點的何種相對位置上。

確定了安裝的位置之后，就基本可以進入可燃氣體報警器的安裝階段。但是為了保證其能夠在以后的工作過程中保持正常穩定的運行，常規情況下，報警器應當遠離大功率電機、變壓器等強磁場以及強電場環境，并且安裝高度和位置，應當考慮到報警信號傳輸和被工作人員獲取的便利，以及將來維護工作的方便，因此應當著力避開角落等不便維護的小環境，并且還需要妥善處理探頭位置和方向，確保其能夠切實起到及時發現泄漏并且告警的作用。

3 結論

鑒于可燃氣體報警器在實際工業環境中對于安全維護和保持的重要意義，在對其實施選擇和安裝以及維護的過程中必須慎重和縝密。只有深入了解其工作原理和工作特征，確保報警器能夠與工作環境實現匹配，并且加以妥善設置和安裝，才能發揮其應有作用和價值。

參考文獻

[1]于霄鵬.可燃氣體檢測報警器的原理、安裝及使用中的注意事項[J].跨世紀（學術版），2009，17（01）.

[2]范琪，范海峰，竺振宇.可燃氣體檢測報警器在油庫中的使用現狀及其研究[J].廣州化工，2011（02）.endprint