Газоанализатор

Газоанализатор - измерительный прибор для непрерывного измерения уровней загазованности, определения качественного и количественного состава смесей газов (контроля воздуха рабочей зоны) в местах возможного появления оксида углерода, сероводорода, диоксида серы, аммиака, хлора и прочих токсичных газов, а также водорода, кислорода, паров нефти, нефтепродуктов, прочих углеводородов, а также горючих газов и вредных веществ.

Различают газоанализаторы ручного действия и автоматические. Среди первых наиболее распространены абсорбционные газоанализаторы, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами. Автоматические газоанализаторы непрерывно измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её отдельных компонентов. По принципу действия автоматические газоанализаторы могут быть разделены на три группы:

• Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов, называемых объёмно-манометрическими или химическими, определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.
• Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). Термохимические, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа, применяют главным образом для определения концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе). Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические, основанные на изменении цвета определённых веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют главным образом для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых смесях — сероводорода, окислов азота и др. Хроматографические наиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов.
• Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические, основанные на измерении теплопроводности газов, позволяют анализировать двухкомпонентные смеси (или многокомпонентные при условии изменения концентрации только одного компонента). При помощи денсиметрических газоанализаторов, основанных на измерении плотности газовой смеси, определяют главным образом содержание углекислого газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого воздуха. Магнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси. При помощи ультрафиолетовых газоанализаторов определяют содержание в газовых смесях галогенов, паров ртути, некоторых органических соединений.

Модификации газоанализатора использующие инфракрасную или фотоионизационную технологию детектирования газов предназначены для измерения довзрывоопасных (ДВК) концентраций горючих газов и предельно-допустимых (ПДК) концентраций летучих органических соединений.

Область применения

• на буровых и добывающих платформах, в местах установки технологического оборудования в процессе добычи и переработки нефти и газа;
• на нефте- и газоперекачивающих станциях магистральных нефте- и газопроводов резервуарах хранения нефти и нефтепродуктов, а также сжиженного газа (LNG и LPG);
• на предприятиях химической и металлургической промышленности лакокрасочных производствах, производствах удобрений и пластмасс;
• на предприятиях топливно-энергетического комплекса, НПЗ, ТЭЦ, котельных;
• на наливных эстакадах и морских терминалах.

В зависимости от условий эксплуатации газоанализаторов выпускается в различных модификациях:

• с встроенными органами управления и индикации - для обеспечения непосредственного контроля (управления) и сигнализации состояния загазованности контролируемой рабочей зоны;
• без органов управления и индикации - для контроля и передачи сигналов состояния загазованности контролируемой рабочей зоны, а также выдачи управлящих сигналов по линии связи.

Наиболее распространены приборы электрохимические и оптические газоанализаторы. Такие приборы способны обеспечить контроль концентрации газов в режиме реального времени.

Все приборы газового анализа также могут быть классифицированы:

• по функциональным возможностям (индикаторы, течеискатели, сигнализаторы, газоанализаторы);
• по конструктивному исполнению (стационарные, переносные, портативные);
• по количеству измеряемых компонентов (однокомпонентные и многокомпонентные);
• по количеству каналов измерения (одноканальные и многоканальные);
• по назначению (для обеспечения безопасности работ, для контроля технологических процессов, для контроля промышленных выбросов, для контроля выхлопных газов автомобилей, для экологического контроля).

Приборы способны в реальном времени проводить анализ нескольких компонентов газовой смеси одновременно (многокомпонентные газоанализаторы), записывая в память полученную информацию. Такие газоанализаторы незаменимы в промышленности, где необходимо непрерывно получать информацию о выбросах или контролировать технологический процесс в режиме реального времени. Анализ проводится также и для компонентов, которые ранее можно было определить лишь другими методами (например, общая концентрация углеводородов и др.) в коррозийных газах и других агрессивных средах. Такие приборы, в зависимости от исполнения, применяются и в качестве систем непрерывного мониторинга газов в промышленности, и в качестве портативных приборов для исследований или экологического мониторинга.

Современные газоанализаторы высокого класса, кроме надежности и удобства в работе, имеют дополнительные функции:

• Измерение дифференциального давления газа.
• Определение скорости и объемного расхода газового потока.
• Определение расхода газа/бензина.
• Встроенную память.
• Беспроводной интерфейс для передачи данных на ПК.
• Статистическая обработка результатов.
• Расчет массового выброса загрязняющих веществ.

Применение газоанализаторов:

• Экология и охрана окружающей среды: определение концентрации вредных веществ в воздухе.
• В системах управления двигателями внутреннего сгорания лямбда-зонд и регулирования горения котлов теплоэлектростанций.
• На химически опасных производствах.
• При определении утечек в холодильном оборудовании (так называемые фреоновые течеискатели).
• При определении негерметичности газового и вакуумного оборудования (обычно используются гелиевые течеискатели).
• На взрывоопасных и пожароопасных производствах для определения содержания горючих газов в процентах от НКПР.
• В дайвинге для определения состава газовой смеси в баллонах для погружений.
• В подвалах, колодцах, приямках перед проведением огневых работ.
• В медицине, «мультигаз» обеспечивает контроль за концентрациями газов в дыхательном контуре при проведении анестезии.