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在焦化廠的日常運營中，煤的高溫干餾和石油的渣油焦炭化是兩大關鍵工藝。這些過程中，不僅產生了眾多我們日常生活所需的化學產品，如糖精、焦油、瀝青等，還伴隨著大量焦爐煤氣的生成。然而，這些煤氣中含有的高濃度甲烷等可燃氣體，一旦泄漏，將給工作人員的生命安全和工廠財產安全帶來巨大威脅。 一、焦化廠中的甲烷風險 焦化廠是煤轉化為化學產品的核心場所，其主要原料煤經過高溫干燥后提取煤氣，再經過一系列化學工藝，可以提煉出糖精、焦油、瀝青等，以及眾多制藥所需的化學原料。然而，焦化過程中會產生大量焦爐煤氣，這種煤氣因其高可燃成分而具有高熱值。一旦煤氣泄漏，其影響不容小覷。人員若吸入過量煤氣，可能導致呼吸系統衰竭，甚至窒息死亡，造成嚴重的人身傷害和財產損失。更為嚴重的是，當煤氣濃度達到一定水平，遇明火極易引發火災或爆炸。焦爐煤氣的著火溫度通常在500-600℃，而其爆炸極限約為5%-36%。因此，在焦化廠這類易發生煤氣泄漏的環境中，使用專業的煤氣泄漏檢測工具至關重要，以確保人身和財產的安全。 二、甲烷傳感器的重要性 甲烷是焦爐煤氣中的主要可燃成分，因此，對甲烷氣體進行實時監測是確保焦化廠安全的關鍵。甲烷傳感器是一種檢測甲烷氣體濃度的設備，它能將甲烷氣體濃度轉換為電信號，實現對甲烷氣體泄漏的實時監測。甲烷傳感器的工作原理主要有：催化燃燒、紅外吸收等。其中，催化燃燒和紅外甲烷傳感器應用較為廣泛。 具體來說，甲烷傳感器的重要性體現在以下幾個方面：
在選擇甲烷傳感器時，我們需要考慮以下幾個因素：
催化燃燒式甲烷傳感器： 英國alphasense 催化燃燒式甲烷傳感器 (CH4傳感器) - CH-A3，CH-A3是利用催化燃燒的熱效應原理，由檢測元件和補償元件配對構成測量電橋，當遇到可燃性氣體時，可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發生燃燒，載體溫度就升高，通過它內部的鉑絲電阻也相應升高，從而使平衡電橋失去平衡，輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。 紅外（NDIR）甲烷傳感器： 英國Clairair 紅外氣體傳感器 - S509-CH4，S509 紅外氣體傳感器是依據比爾-郎伯定律和紅外光譜理論研制成的,可以精確探測甲烷,二氧化碳,碳氫化合物等。 可以工作在高濕環境中， 使用壽命長，具有標準接口輸出，外圍使用電路簡單。 Dynament碳氫化合物傳感器 - MSH-PS/HC：Dynament 碳氫化合物傳感器MSH-PS/HC 可測量0-100%范圍內的甲烷氣體和0-2%范圍內的丙烷氣體。傳感器采用非分散紅外技術，可以對烴類氣體（包括甲烷和丙烷）作出響應。 英國Alphasense 紅外甲烷傳感器 - IRM-AT，IRM-AT是小尺寸紅外CH4氣體傳感器，采用非色散性紅外（NDIR）技術來檢測氣體的，根據不同的氣體在不同的濃度下對紅外光譜的吸收率不同來檢測目標氣體的存在和濃度 不易受現場惡劣環境的影響。采用了雙通道采樣技術，可以自我抑制零點漂移。具有標定周期長、抗干擾能力強、高精度、高可靠性和使用壽命長等特點。英國Clairair 高分辨率紅外甲烷傳感器（NDIR CH4傳感器） Prime1，Prime1 傳感器利用 NDIR 技術檢測氣體濃度。傳感器內部有一個紅外光源，一個雙元件紅外探測器，一個獨特的光波導讓氣體擴散進去， ARM7 內核微處理器，電路提供的輸出電壓與電源極性無關。傳感器可以設置為線性電壓輸出，全量程 0.4V-2.0V 參考供電電源負極，或者設置為催化燃燒格式輸出，通常零點時是中間電壓，相對于檢測管腳在滿量程點的電壓是 100mV。此外，通過串口連接可以讀取輸出值和訪問內部配置。通信連接點在 3 系的 Prime1 上是焊盤，在 5 系的 Prime1 上是管腳。內部的集成電路可以實現的功能如驅動光器件，提取檢測信號，把信號強度轉化為濃度，進行溫度補償和量化輸出值等。在催化燃燒配置時，Prime1 可以在滿足電源供電要求的條件下，不改變電路并完全替代催化燃燒傳感器。當 Prime 1 用于恒流催化燃燒電路時，外圍元件則需要滿足電源的要求。Prime1 目前沒有過防爆認證，所以如果用于危險區域，必須加防爆密封外殼。0.01%的高分辨率，量程為 0-10%Vol；0.1%分辨率，量程為 10-100%Vol。 英國GSS NDIR CH4傳感器FlameIR-ME1 FlameIR®-ME1是一款超低功率的 NDIR CH4傳感器，采用先進的固態LED光學技術 FlameIR®-ME1校正濃度高達0-5%甲烷 (100% LEL) FlameIR®-ME1平均消耗 ~3.6mW （在縮短采樣周期時更低），使其與電源供電或可穿戴應用兼容 The FlameIR®-ME1 在傳感器滿量程內的讀數精度通常高于 0.01% + 3% The FlameIR®-ME1 內置零點跟蹤功能，可在產品使用壽命內保持 CH4測量精度 FlameIR®-ME1將通過本質安全認證，符合 ATEX II GD Ex ia IIC T4 Gb。 想了解更多甲烷傳感器選型，請咨詢工采網技術工程師。 |
