液货船内受限区域气体检测与气体检测仪校准

随着船上封闭式等受限场所的事故频发,再结合最近PSC对这方面的检查越来越严格,对如何正确理解和运用船用检测仪的知识需求也同步在增加，特别是公约中涉及的有关密闭舱室空气检测及气体检测仪校准的讨论。为此我们收集了部分现在常见的船用检测仪器方面的一些应用知识，希望能对船员的安全操作和迎检有所帮助。

一、对氧气检测仪的理解要领

1、对使用氧气含量计测量氧气体积百分比达到 21%的解读

有关氧气检测仪读数，目前认为空气中氧含量是20.9%，每次使用氧气检测仪都要注意20.9%空气零位及调零。根据资料，下列是空气的组成及主要成份的分压(海平面0℃之干燥空气)。

从上表可见，理论上海平面空气氧含量为20.93%，且无论海拔高度如何变化氧含量始终不变，但所处位置的高度和大气压力之间呈反向对应关系，高原感觉缺氧就是因此而起，并不是因为空气中氧含量降低了。

对于个别公司仍然沿用21%的原因，是因为早期工业技术较落后，氧气检测仪分辨率仅为1%，测量时调整空气零位也是调整至21%，随着氧气检测仪的发展和引入，目前氧气检测仪分辨率可达到0.01%，这样把空气中氧含量定为20.9%是现代的主流标准。

2、缺氧的危害

人体在缺氧环境中为了维持足够的氧气吸入量，呼吸会加快以增加通气量。但是人体本身对缺氧的反应是很不灵敏的，调节范围也很有限。以下是人体在缺氧环境中的反应(以海平面上健康人体为例)。

关于缺氧，早期有人比较了多个研究机构的结论，在16.0-19.5%的范围内，认为17%的氧浓度开始产生有害反应，考虑到测氧仪的漂移误差，认为安全数值定为18%为宜，随着人们对职业安全健康的重视，现在的测氧仪设定的报警限值一般为19.5%。

3、仪器的误差及误差的风险

目前用于(0-25)%量程的氧气检测仪，都是使用隔膜伽伐尼电池方式的电化学传感器，在空气中不断消耗，因此有工作寿命。早期仪器精度为±0.7%，现在的是±0.5%(FS的25%±2%  FS-FULL SCALE即满量程)。

人体对缺氧反应存在个体差异，考虑到氧气检测仪的分辨率及精度，测得的氧含量一般应为20.9%，有机构内部规定氧低于20.6%人员不能进入也是合理的。

二、对可燃气体检测仪的理解要领

1、(LEL)1%的基础知识

如果初步评估确定处所内可能存在可燃气体或蒸气，经适当精度的可燃气体检测仪测量，不超过可燃下限(LFL)的1%；

由于爆炸是燃烧的特殊形式，引燃和引爆的最低能量标准在概念上是相等的，即可燃下限%LFL=爆炸下限%LEL。由于ISO/IEC将%LEL作为气体检测仪的显示单位 (LEL: Lower Explosion Limit爆炸下限)，所以日常表达上也无需将其作区分。

 2、可燃气体浓度的准入标准的依据和实施

根据船舶实际状态，目前采用的标准有二个：

A、对修理船舶的标准：根据船舶检验局(89)船规字第96号《船舶清除可燃气体检验规则(1989)》规定：5%LEL,是可以进入的标准(油轮进入非油港区、及人员进入)。

B、对于营运船舶，公约规定密闭舱室可燃气体测得值高于1%LEL时不允许人员进入。

3、操作中的注意事项

现代可燃气体检测仪多数用的是催化燃烧式方式，利用铂丝(Pt)作催化元件，由检测元件(补偿元件，检测元件)与两个固定电阻组成检测电桥，当感应到可燃混合气体时，检测元件的催化燃烧会有规律的改变电阻使电桥失衡。大部分的碳氢气体，具有相同的特征规律就是活化能大致相同，使得一种催化燃烧式探测器可以检测多种可燃性气体。

%LEL是将爆炸下限(体积比浓度)分成100份，1份就是1%LEL。可燃气体检测仪(0-100)%LEL的仪器精度为：±3%FS，使用时需在新鲜空气中调零后，显示应为0%LEL。

3.1 如果测得值为1%LEL以上，人员不可进入，需先通风

船舶可燃气体测试仪是一种非选择性的气体检测，也即它检测和判定的是环境中碳氢混合气体的含量所导致的可燃(爆炸)危险程度,并不表明混合物的组分(即气体中有可能同时存在其它有毒物质)，衡量爆炸风险的浓度一般是百分比(%)级，但这种气态的物质浓度如果换算成ppm(百万分之一，即10-6),数值巨大，衡量毒性浓度就是ppm级，这二者之间差值完全不在一个数量级上。

简言之：测爆合格并不意味着对人体的健康伤害不存在了，因此应十分重视1%LEL这个国际标准。

3.2 货舱内的检测点应多点多层检测

有时存在通风不足时会存在局部有蒸发气体残留。

另外由于气体的比重原因，有些气体会向下沉淀或向上飘散。

4、操作实践

使用气体检测仪进行检测时，必须事先停止通风，环境稳定才能进行，否则可能存在失准。当检测到氧气不足时，应中止其他气体检测，主要原因有：

(1)氧气不足，易导致人员缺氧；

(2)部分复合式气检仪有氧气优先原则，当氧气不足，O2/%LEL会同时报警，启动自动中止检测；

(3)可燃气体检测仪基本都是催化燃烧检测方式的，其工作原理需要足够的氧气。氧气严重不足时，将不再是爆炸环境(氧气是燃烧爆炸的三要素之一)。

惰气保护的液货舱室就是使氧含量降低达到安全的标准。所以，惰气保护的液货舱室的可燃气体含量检测(%VOL)，与通常所指的密闭舱室进入许可的检测不同，应使用专门的(缺氧)碳氢气体检测仪。

结论和建议

1、进入受限区域之前，需要具备有远程采样的便携泵吸功能四种气体检测仪(Portable multi gas detector)进行检测，使用各种单一气种的检测仪应能满足上述要求。符合 《经修订的进入船上围蔽处所建议案(A.1050(27)决议)》人员才能进入，受限区域工作过程中的个人需要持续监控环境气体的变化，所以需要随身携带四合一气体监测仪(Four-in-one gas monitor)。由于气体传感器有工作寿命，为了确保气体检测仪在任何时间、任何地点都处于正常的工作状态，至少需要配备2套。

按照公约《经修订的进入船上围蔽处所建议案(A.1050(27)决议)》及第XI-1/7条“围蔽处所的气体测试仪”要求：

一）所有船舶都需配备：

1.泵吸功能的四种气体检测仪2套，配备能满足远程采样的延长管；

2.个人型的四种气体监测仪至少2台。

二）有IGS系统及惰气保护液货舱的液货船：还需要再配备2台缺氧的测氧测爆仪。

三）运载有毒液货或散装货品的船舶，还需要配备相应的专用测毒检测仪或毒气检测管。

2、选型方面的考虑

2.1 符合防护防爆要求的仪器，仪器防爆等级要高于被测物危险等级。

2.2 产品需有型式批准及各项认证证书。

2.3 选用合适采样方式的仪器。如选用手表型、笔型袖珍气检仪测量密闭舱室这种较恶劣环境的，可能是不恰当的。

2.4 选用合适测量气种及量程。选用时也需考虑不同气种响应的差异，如油轮选用CH4的可燃气检测仪，可能导致示值失准，选用ppm的可燃气体检测仪将导致读数无法使用。

2.5 (0-100)%LEL的可燃气体检测仪不能用于%VOL实际浓度的测量，否则会损坏设备。