便攜式質譜儀檢測可燃爆性氣泄漏的應用

化工工業園區安全隱患在哪里?

可燃性和可爆性氣體的泄漏!

傳統方法如何檢測?

如何才能有效檢測?

檢測技術的靈敏度?

傳統方法如何檢測?

基本只有兩個方法:

1. 單種氣體檢測儀: 手提式/便攜式

2. 氣相色譜 (GC)：基本是固定式安裝，24小時式操作; 手提式GC不是24小時式操作

傳統方法為何不適合現在你的需要?

1）單種氣體檢測儀:移動式檢測

• 這些基本都是手提式/便攜式儀器，一個工業園區能泄漏的危險性氣體種類太多，不知道要購買少種檢測儀器，也不知道要購買多也不知道要買多少個檢測儀才可小時以應付需要。人手參與式操作不符合24小時的操作。

• 基本技術是采用各類傳感器, 缺點就是響應太慢，選擇性不夠和靈敏度較差。

2）傳氣相色譜:固定式安裝或手提式操作

• 如果采用氣相色譜來 測氣體,檢 遇到的問題與單種氣體檢測儀差不多,你要選擇到合適可能要買好的色譜分析柱和檢測器才可以。幾臺儀器去滿足所有應用，手提式 GC人手參與, 它很難作為 24 小時式的操作需要

• GC 的缺點就是響應比傳感器更慢!

有更好的檢測方法?

有的, 就是質譜儀。移動式或固定式安裝用于氣體分析的質譜有兩大類, 就是 EI-MS和SIFT-MS，沒有單種氣體檢測儀和氣相色譜的缺點, 對氣體類型/性質要求不高, 它們都能檢測到工業園區泄漏的氣體。

也就是重要的是, EI-MS和SIFT-MS的設計都是實時/在線式操作，可以整天自動運行。人手的參與量非常低。

如何才能有效檢測?

有效檢測是靠檢測技術的速度和選擇性，以及它能提供的結果。但談到分析速度, 快速的是采用質譜 (秒間)和單種氣體檢測儀 (一兩分鐘)了。 至于選擇性，傳感器 (不好的選擇性會導致誤判…找不到隱患)

差是用一個簡單的例子: 如果你對危險處境只有30分鐘去安排處理/應付, 但你的分析系統也需要30分鐘提供一個數據給你。你就馬上明白什么叫有效 (或無效)檢測了。由于 GC 和單種氣體檢測儀和的缺點，剩下只能考慮質譜了。

檢測技術的靈敏度和選擇性?

• 單種氣體檢測儀: ppm 級別的檢測 (在 ppm的濃度,很多氣體可能已達到自燃和自爆的水平了)，選擇性低導致誤判。

• 氣相色譜 (GC): ppb-ppm 級別的檢測 (分析時間慢, 濃度可能已隨長的分析時間限度了!) 選擇性高，積累到危險限度了，選擇性高。

• 質譜: ppt-ppb 級別的檢測 (配合快速分析時間,遇到險請, 質譜能允許有效執行對應措施)，選擇性高。

小結論

從有效分析度, 擇性,檢測方法的靈敏度和選 自動化程度上考慮, 質譜可能是不錯的選擇。

如何決定采用什么質譜?

化學園區存在的自燃性/爆炸性氣體是什么？這樣的話, EI-MS 就足夠了。如果潛在的可燃性/爆炸性氣體的了解度可能不大清楚， SIFT-MS 是個比較好的選擇。

其它考慮是什么? 安裝要求? 采購的目的是什么?

• 園區面積大: 固定式安裝需要很多臺質譜。移動式 (車載式的安裝可能更符合經濟效益

• 想知道泄漏氣體的品種和源頭?

• 或只想知道整個園區安全不? 有隱患不?

案例

韓國三星在另外一個化工園區安裝了 5 臺 SIFT-MS 直接檢測；另外一方案是把 SIFT-MS放在車內，巡回取樣/分析，如下圖:

或者, 把 EI-MS 質譜 (連電池) 放在轎車車內，直接巡回監測 (不采樣), 如下圖:

如果你對在園區使用的化學原料很清楚，EI-MS就足夠使用，前提是需要移動式安裝。

每一個危險品 (可燃性/可爆性)時都會產生一個或多個信號,在通過質譜信號的強弱代表了這危險品的濃度, 當濃度超過所定閾值,質譜會發出指令給使用者，然后會作出相應措施。