какие типы персональных газоанализаторов используются на судне
МОРСКИЕ И РЕЧНЫЕ СУДА: газоанализаторы и системы газового анализа
Документы, подтверждающие соответствие судовых газоанализаторов требованиям Правил РРР и/или РМРС
На таких морских и речных судах наше предприятие предлагает своим заказчикам применять газоаналитическую продукцию, изготовленную в так называемом специальном «морском исполнении» и имеющую сертификаты РМРС (Российский Морской Регистр Судоходства) и/или РРР (Российский Речной Регистр):
— периодический контроль ДВК горючих газов и паров – СГГ-20Микро;
— периодический контроль недостатка и избытка кислорода – АНКАТ-7631Микро-О2;
— периодический контроль ПДК РЗ оксида углерода (CO) и сероводорода (H2S) – АНКАТ-7631Микро-СО и АНКАТ-7631Микро-H2S;
— периодический контроль ДВК горючих газов и паров, ПДК РЗ токсичных (ядовитых) газов и дефицита (избытка) кислорода (до 4 газов одновременно, в различных сочетаниях) – АНКАТ-7664Микро по КР-600-14 (арт. ИБЯЛ.413411.053 по КР-600-14);
— периодический контроль ДВК горючих газов и паров, ПДК РЗ токсичных газов и недостатка (избытка) кислорода (до 4 газов одновременно, в различных комбинациях) – АНКАТ-64М3;
— периодический контроль загрязненности воздуха на объектах железнодорожного и речного транспорта – серия газоанализаторов КОЛИОН.
— периодические измерения от 1 до 6 газов одновременно (в произвольных комбинациях) – Сенсон-М;
— периодический контроль содержания вредных веществ в выхлопе судовых двигателей внутреннего сгорания – ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4;
— периодический контроль дымности выхлопа судовых двигателей – дымомер СМОГ-2;
— непрерывный автоматический контроль ДВК горючих газов – термохимический сигнализатор СТМ-10, модификация РДЦМ;
— непрерывный контроль горючих газов и углекислого газа – оптический газоанализатор ДАК;
— непрерывный контроль паров токсичных веществ или кислорода – электрохимический датчик-газоанализатор ДАХ-М;
— непрерывный автоматический контроль горючих газов – система газоаналитическая СТМ-30М.
Эти и другие судовые газоанализаторы для танкеров, лайнеров, паромов и других плавучих транспортных средств Вам помогут подобрать наши профильные специалисты.
БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам
28.12.2012
Судовые анализаторы газов и солености
Для оценки качества сгорания топлива применяют газовые анализаторы, с помощью которых можно определить процентное содержание продуктов неполного сгорания в дымовых газах.
Действие электрического анализатора газа СО2 (рис. 1, а) основано на измерении теплопроводности газовой смеси. Резисторы R1—R4, изготовленные из платины, заключены в камеры. Камеры с резисторами R1 и RЗ заполнены воздухом, а с резисторами R2 и R4 прокачиваются сухими дымовыми газами, содержащим СО2, О2, СО, N2.
Теплопроводность газов СО, О2, N2 и воздуха примерно одинакова, а у СО2 она примерно в 2 раза меньше, чем у воздуха, вследствие чего сопротивления резисторов R2 и R4 возрастают. Таким образом, ток в диагоналях моста изменяется пропорционально содержанию газа СО2.
Превышение концентрации масляного тумана в картере дизеля сигнализирует о перегреве дизеля, о том, что может произойти задир подшипников и возникнуть другие аномалии в работе дизеля. На судах иностранной постройки примется детекторы масляного тумана системы «Гравинер». На судах отечественной постройки установлены детекторы масляного тумана типа КИМТ-1.
Конструктивно прибор КИМТ-1 состоит из отдельных блоков:
а) основного блока (рис. 2, в котором смонтированы кинематическая и оптическая части и электрическая схема прибора;
б) выносного блока сигнализации для установки, как правило в ЦПУ;
в) отсасывающего устройства в виде двухступенчатой центробежной турбинки, приводимой в движение электродвигателем.
Солемеры предназначены для измерения солесодержания воды, получаемой в опреснительных установках, питательной котловой воды, а также для сигнализации о предельном солесодержании.
Принцип действия солемеров основан на измерении удельной электропроводности контролируемой воды при протекании ее через датчик солемера. С увеличением концентрации соли растет удельная электропроводность воды.
6. Приборы контроля атмосферы
6. Приборы контроля атмосферы.
В связи с такими процессами, как инертизация, продувка и вентиляция грузовых танков, зачастую возникает необходимость контроля атмосферы в грузовых помещениях и ограниченных (закрытых) пространствах или даже на грузовой палубе. При этом производимые замеры должны определить наличие:
В настоящее время для производства замеров используются самые разнообразные приборы с различными принципами действия. Минимальный перечень приборов, которые используются для контроля за атмосферой на судах- газовозах, следующий:
Кислородомер – прибор для измерения концентрации кислорода в атмосфере.
Интерферометр – прибор для измерения % содержания паров углеводородов в атмосфере.
Детектор взрывоопасных газов (Эксплозиметр) – прибор для измерения взрывоопасных концентраций в пределах НПВ (% LEL).
Эксплозиметр – для определения % содержания паров углеводородов по объёму.
Прибор для измерения содержания токсичных веществ в атмосфере.
Все эти приборы должны быть на судне в количестве не менее 2-х каждого типа. Однако при транспортировке некоторых газов требуется также наличие специальных приборов для контроля содержания паров этих газов в атмосфере помещений. Например, при перевозке Винил Хлорида требуется наличие на судне специального прибора, позволяющего производить постоянные замеры малых концентраций VCM в течение всего рабочего дня (Long term measuring).
Любая измерительная аппаратура дает информацию о концентрации кислорода, взрывоопасных газов или токсичных газов, только в определенном месте и в определенное время. Однако общее состояние атмосферы в танке может намного отличаться от места, где произведен замер, это состояние может также меняться со временем. Поэтому, для того, чтобы определить действительное состояние атмосферы в танке, замеры необходимо производить в нескольких точках и также производить повторные замеры в тех же точках через определенные интервалы.
Более того, все измерительные приборы откалиброваны на какой-то один газ, и при измерении содержания других газов, необходимо использовать корректировку. Иначе замеры будут произведены с большими ошибками, а в некоторых случаях и с негативными последствиями.
6.1. Приборы для измерения взрывоопасных концентраций газов.
Принцип действия таких приборов зависит от диапазона измеряемой концентрации. Для измерения небольших концентраций, находящихся ниже нижнего предела взрываемости, обычно используется метод каталитического сжигания или сгорания газа. Измерение же концентрации более высокого порядка производится на основе замера скорости потери тепла или на измерении показания преломления света (рефракции).
6.2. Приборы с каталитическим сенсором.
Рассмотрим принцип действия наиболее популярного эксплозиметра, определяющего концентрацию газов в процентах от НПВ. Cледует помнить, что такой прибор годен только для замеров концентрации газов в воздушной атмосфере, с содержанием кислорода не ниже 10,8% по объёму и таким содержанием паров углеводородов, когда смесь еще не представляет пожароопасности. Шкала прибора разбита на деления от 0 до 100% НПВ.
Рис. 1. Принцип работы эксплозиметра с каталитическим сенсором.
Работа прибора основана на каталитическом взаимодействии нагретой платиновой нити и газов. Платиновая нить нагревается электрическим током 200–320 мА до температуры 450°С. Смесь паров углеводородов и воздуха, попадая на раскаленную нить, сгорает в присутствии катализатора и тем самым увеличивает температуру нити.
Горение – это реакция окисления с образованием углекислого газа, воды и выделением теплоты. Например, для метана процесс горения можно записать так:
СН4 + 2 О2 + 450 ° C + катализатор Þ СО2 + 2 Н2О + 800 кДж
В некоторых приборах платиновая нить заменена керамическим шариком, но принцип действия прибора тот же самый. Увеличение температуры платиновой нити повлечет за собой увеличение сопротивления в цепи, что и будет индицировать прибор.
Схема прибора представляет собой мостик Уитстона с чувствительным элементом в виде каталитической нити накаливания, образующей одно из плеч мостика. Индикатор приводится в состояние готовности в процессе балансировки мостика с каталитической нитью накаливания при температуре, соответствующей требованиям завода-изготовителя, путем контакта нити с пробой чистого воздуха, в результате балансировки определяется «0».
Увеличение сопротивления нити, вызываемое её окислением, нарушает равновесие мостика и вызывает отклонение показаний прибора на величину пропорциональную концентрации газа. Шкала прибора градуируется от 0 до 100% НПВ.
Некоторые приборы содержат дополнительную электрическую схему для снятия показаний в диапазоне 0-10% НПВ.
Для получения устойчивых показаний прибора, напряжение в мостике должно поддерживаться постоянным, при помощи предусмотренной в приборе регулировки.
Другое плечо мостика содержит вторую некаталитическую (вольфрамовую) нить накаливания (компенсирующую), идентичную чувствительной нити, причем обе они расположены в приборе очень близко друг к другу (размер сенсора в целом не превышает нескольких миллиметров).
Вторая нить постоянно находится в контакте с чистым воздухом, такое устройство автоматически компенсирует влияние изменения температуры окружающей среды и влажности на показания прибора.
Регулировочные сопротивления в плечах мостика выполнены из материала, сопротивление которого не зависит от температуры.
Измерения атмосферы такими приборами следует производить в полном соответствии с требованиями завода-изготовителя.
Проба газа закачивается в прибор при помощи ручной или механической помпы. На входе смесь проходит через фильтр, задерживающий микрочастицы, и пламегаситель, предотвращающий попадание пламени, образующегося при сгорании углеводородов, в атмосферу. Такой же пламегаситель установлен и на выходном патрубке. После того как стрелка прибора перестает двигаться по шкале, снимаются показания прибора.
Несбалансированность напряжения на приборе пропорциональна концентрации углеводородов и в 2-3 раза превышающих НПВ, хотя показание прибора не может выходить за пределы 100% от НПВ.
Если измеряемая концентрация в 2 раза превышает НПВ, кислорода в смеси недостаточно для полного сгорания паров углеводорода. На такую концентрацию прибор реагирует следующим образом: стрелка прибора сначала отклоняется до максимальной отметки, а затем вновь падает до нуля. Поэтому при замерах атмосферы помещений с неустановленным содержанием углеводородов следует внимательно наблюдать за показанием прибора, с тем, чтобы не пропустить вышеупомянутое его реагирование.
Продолжительная эксплуатация прибора в атмосфере с повышенным содержанием углеводородов приводит к отложению углерода на нити накаливания и изменяет чувствительность прибора. По той же причине неполного сгорания смеси углеводородов и воздуха прибор не позволяет произвести замеры содержания паров углеводородов в инертной среде или в атмосфере с недостаточным содержанием кислорода (менее 11% по объёму).
На заводе-изготовителе такие приборы калибруются специальными газовыми смесями, содержание которых должно быть указано на бирке прибора. Чувствительность прибора следует контролировать перед каждым его использованием.
Калибровка прибора производится, в зависимости от требований компании каждые два месяца, при помощи специального калибровочного набора. В это же время производят, обычно, и проверку линии отбора проб прибора на герметичность. Для чего сжимают грушу и закрывают газозаборное отверстие. Если протечек нет, то груша остается в сжатом состоянии. И, наконец, не реже чем один раз в год, прибор должен быть откалиброван в лабораторных условиях с выдачей соответствующего сертификата.
На точность измерения в значительной степени влияют резкие перепады температур и избыточное давление в контролируемой атмосфере, приводящее к высокоскоростному потоку пробы газа.
Рис. 2. Зависимость показаний прибора от вида калибровочного газа.
На точность показаний пробора в значительной степени влияет содержание в пробе различных примесей и газов, которые могут оказать пагубное воздействие на каталитический сенсор. Например, присутствие в пробе газов или веществ, содержащих соединения серы, фосфора, свинца и кремния вызывают коррозию сенсора. Присутствие же в пробе газа галогеноуглеводородов, вызывает возникновение на поверхности сенсора налета, который снижает его чувствительность. Такие газы, как VCM, бутадиен, стирол и др. вызывают формирование на поверхности сенсора слоя полимеров, чем значительно снижают время жизни сенсора.
Как правило, для тех продуктов, которые имеют температуру вспышки в пределах температуры окружающей среды (±5-10°С), приборы такого типа дают весьма точный результат. Но иногда они могут показывать содержание в атмосфере концентраций углеводородов, хотя на самом деле их в атмосфере нет.
Ниже приведена таблица газов, вызывающих отклонение показаний прибора от нулевой отметки.
Таблица1. Газы, влияющие на показания эксплозиметра.
Наименование продукта
Показания прибора
% НПВ (L.E.L)
Газоанализаторы, сигнализаторы для морских и речных судов, портов и терминалов (РМРС и РРР)
Скопление взрывоопасных газов является значительным фактором риска в морской и речной отрасли, особенно в закрытых помещениях.
С целью обеспечения безопасности судна и персонала необходимо проводить периодический контроль содержания ДВК горючих газов и ПДК рабочей зоны токсичных газов, отслеживать возникновение недостатка кислорода. Такой контроль осуществляется переносными газоанализаторами.
Для нефтеналивных и газотранспортных судов дополнительно требуется осуществлять непрерывный контроль ДВК горючих газов стационарными приборами.
Для всех видов судов, оснащенных дизельными двигателями, требуется осуществлять периодический контроль содержания вредных веществ в выхлопе и его дымность.
В виду того, что морской климат накладывает специфические требования к техническим характеристикам приборов, они должны быть изготовлены в так называемом «морском исполнении» и иметь сертификаты РМРС (Российский Морской Регистр Судоходства) и/или РРР (Российский Речной Регистр).
В морских и речных портах, в зависимости от вида перерабатываемых грузов, может возникнуть необходимость осуществлять периодический и/или непрерывный контроль за содержанием различных токсичных и горючих газов. В любом порту имеется топливный терминал, где, по правилам безопасности, всегда должен осуществляться непрерывный контроль ДВК горючих газов.
В соответствии с ОБЩИМ ПОЛОЖЕНИЕМ О КЛАССИФИКАЦИОННОЙ И ИНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РМРС НД № 2-020101-114, регистр разрабатывает, издает и применяет в своей деятельности следующие правила:
Правила классификации и постройки морских судов. ЧАСТЬ VI ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА НД № 2-020101-114
5.1.2. В зависимости от размеров и назначения судна нормы обеспечения переносными средствами противопожарной техники, аппаратами, инвентарем и расходными материалами должны быть приняты согласно табл. 5.1.2 настоящей части.
Окончание таблицы 5.1.12
№ п/п | Предметы снабжения | Число предметов снабжения, которое должно быть на каждом судне | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 |
Место расположения электрического оборудования | Наименование электрического оборудования | ||||||||||||||
Электрические машины, трансформаторы | Распределительные щиты, пускорегулирующая аппаратура, пускатели | Оборудование связи и сигнализации, оборудование автоматизации, установочная аппаратура (выключатели, розетки, соединительные коробки) | Нагревательные и отопительные приборы | Светильники | |||||||||||
Помещения и пространтсва, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров, газов и пыли с воздухом | |||||||||||||||
Сухие помещения, сухие жилые помещения | IP20 | IP20 | IP20 | IP20 | IP20 | ||||||||||
Ходовой мостик, радиорубка | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | ||||||||||
Служебные помещения, помещения рулевой машины, отделение холодильных машин (за исключением аммиачного оборудования), помещение аварийного генератора, кладовые общего назначения, буфетные, провизионные помещения | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | ||||||||||
Машинные и котельные помещения | выше настила | IP22 | IP22 | IP44 | IP22 | IP22 | |||||||||
ниже настила | IP44 | — | IP44 | IP44 | IP44 | ||||||||||
посты управления (сухие) | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | IP22 | ||||||||||
закрытые помещения для сепараторов | IP44 | IP44 | IP44 | IP44 | IP44 | ||||||||||
помещения и пространства, защищенные стационарной системой пожаротушения местного применения* | IP44 | IP44 | IP44 | IP44 | IP44 | ||||||||||
Охлаждаемые помещения, камбузы, прачечные, ванные и душевые | IP44 | IP44 | IP55 | IP44 | IP44 | ||||||||||
Помещения для обработки продуктов промысла**, туннели валопроводов, грузовые трюмы | IP55 | IP55 | IP55 | IP55 | IP55 | ||||||||||
Открытые палубы | IP56 | IP56 | IP56 | IP56 | IP56 | ||||||||||
№ п/п | Место расположения оборудования | Тепмература окружающего воздуха и охлаждающей воды, °С | |||
Неограниченный район плавания | Плавание вне тропической зоны | ||||
воздух | вода | воздух | вода | ||
1 | Машинные и специальные электрические помещения |