氢气探测——完整指南

来自:郑州弘高电子科技有限公司 发布时间:2025-12-24
摘要:

氢气探测——完整指南


掌握氢气探测:技术、应用与安全要求


全球对更清洁能源解决方案的追求使氢气(H2)成为焦点。作为一种环保的替代燃料和多功能能源载体,其应用正在迅速扩展,尤其是在绿色能源领域和各种工业氢气安全领域。然而,这种有前景的分子存在固有风险。氢气具有隐秘性;它无味、无色,最重要的是极易燃。核心挑战在于未被发现的氢气泄漏会带来重大的氢气安全风险,主要是火灾和爆炸预防。因此,有效的氢气检测——识别氢气存在的过程——不仅是最佳实践,更是绝对必要。本文深入探讨氢气检测技术的重要作用,探讨其多样化应用,概述实施好的实践,并重点介绍安全仪器中的具体解决方案,这些解决方案对于确保所有使用氢气行业的工作场所安全和资产保护至关重要。


了解氢气:性质与危害驱动检测需求


全面的氢气监测和检测策略建立在对氢独特物理和化学特性及其危害的深入理解之上。


氢气检测的关键性质


从安全角度看,氢气具有若干特性,并影响了气体检测系统的设计:


无味无色:与某些具有明显气味或视觉线索的气体不同,纯氢没有任何感官警告。完全缺乏嗅觉或视觉信号,导致人类感官无法察觉泄漏,因此工具性氢传感器在无味气体检测和无色气体检测中不可或缺。

最轻元素/高浮力:作为宇宙中最轻的元素,氢气的密度明显低于空气。一旦发生泄漏,氢气会迅速上升,并倾向于积聚在封闭空间的上部区域,如天花板、屋顶峰或设备外壳顶部。这种显著的浮力是决定最佳传感器布置(氢气)的关键因素

分子尺寸小:氢分子极其微小。这一特性使它们能够渗透材料,并通过密封件、接头和管道配件逸出,这些管道可能有效包含较大气体分子。这种泄漏泄漏的增加需要高度灵敏的氢气泄漏检测器来检测氢气泄漏。

材料脆化:随着时间推移,氢气会扩散到某些金属的晶格中,尤其是高强度钢,降低其延展性和韧性。这种现象称为氢脆化,会削弱管道和储罐等结构部件,可能增加长期泄漏或灾难性失效的风险。


主要危害:氢气易燃性和爆炸风险


氢气最显著且紧迫的危险是其极端易燃性,因此需要强大的易燃气体检测和易燃监测系统:


宽易燃范围:氢气在空气中燃烧的浓度范围极为宽广——从低至4%的体积(其下爆炸极限,LEL)到75%的(其上限爆炸极限,UEL)。这一范围远大于大多数其他常见燃料,如天然气或丙烷,意味着爆炸性或易燃大气更容易形成。因此,LEL传感器(氢气专用)技术至关重要。

低点火能量:氢气点燃所需的能量极少——远低于汽油蒸气或天然气。简单的静电放电、电气设备产生的微小火花、摩擦,甚至足够高温的表面,都能提供足够的能量引发燃烧。这凸显了对点火源严格控制和高度可靠、早期氢气探测的必要性。

隐形火焰:当氢气在空气中燃烧时,会产生淡蓝色火焰,白天几乎看不见。这使得氢气火灾极难被目视发现,可能延误应急响应,并增加严重烧伤或次级火灾引发的风险。


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其他需要氢气检测的潜在危害

虽然易燃性是主要关注点,但其他潜在危险也需要进行氢气监测:


窒息风险(密闭空间内):虽然氢气无毒,但在密闭或通风不良空间中出现大泄漏,会将周围空气排挤,使氧气浓度降至维持生命所需的水平以下(通常低于19.5%)。在这种情况下,氢气作为简单的窒息剂发挥作用。

压力危害:氢气通常以高度压缩气体或极低温低温液体的形式储存和运输。这两种形式都代表重要的储存能量危险,安全壳破裂可能导致快速且强力的释放。


探索氢气检测传感器技术


选择合适的传感器技术对于打造有效的气体检测系统至关重要。关键技术包括:


催化珠(Pellistor)氢气检测传感器(LEL监测)

原理:催化珠传感器,也称为pellistors,广泛用于检测易燃气体,包括氢气,主要通过测量气体浓度占LEL的百分比来实现。它们通过促进目标气体在嵌入小陶瓷珠内的加热催化剂上燃烧(氧化)来工作。这种燃烧释放热量,改变珠内铂丝线圈的电阻。电阻的变化被测量并与气体浓度相关联。

优点:这是一项成熟且稳健的技术,通常提供相对较低的点成本。它非常适合通用的LEL监测,常用于固定氢探测器,如Sensidyne案例中的氢特异性LEL传感器所示。

缺点:催化珠传感器需要最低氧气含量(通常为>10-12%)才能正常工作。它们可能受到某些化学物质(如硅胶、硫化合物、含铅蒸气)的中毒或抑制,这会降低其灵敏度或使其失效。长期暴露在极高浓度的气体(远高于LEL浓度)也可能导致传感器烧毁。

氢气检测电化学传感器(ppm和%体积监测)

原理:电化学传感器(氢气)技术旨在检测特定气体,通常检测浓度较低(百万分之一,ppm)或低至更低的体积百分比(%Vol)。这些传感器类似于微型燃料电池或电池。目标氢气通过透气膜扩散到电极,电极发生特定化学反应(氧化或还原)。该反应产生与氢气浓度成正比的微小电流。

优点:电化学传感器具有高灵敏度,能够检测极低ppm水平的氢气,这对于早期检测氢泄漏至关重要。它们还可以设计为对氢的高精度,最大限度减少其他气体的干扰。其通常低功耗使它们适合电池供电的便携式氢气探测器。

缺点: 这些传感器的工作寿命有限(通常为1-3年),其性能会受到环境温度和湿度显著变化的影响。对其他气体(如一氧化碳、硫化氢)的交叉敏感性可能因传感器设计和电解质而存在问题。

用于氢气检测的热导率(TC)传感器(百分比体积监测)

原理:热导率传感器(氢气)技术利用氢气相较空气或其他参考气体极高的热导率。传感器通常包含加热元件(如热敏电阻或热线)。该元件的热量会流失到周围的气体大气中;热量损失速率取决于气体混合物的热导率。通过比较样品气体中的热损失与参考室(通常含空气)中的热损失,传感器可以测量氢气浓度,从而显著改变样品的整体热导率。

优点:TC传感器通常具有非常长的工作寿命,且不会被检测过程消耗。它们可以在惰性或缺氧环境下有效工作,这些环境下催化珠传感器容易失效。它们非常适合测量高浓度氢气(通常高于LEL范围,体积比例通常为0-100%)。

缺点:热导率传感器在低浓度下通常灵敏度较低,不适合空气中的LEL检测或痕迹泄漏检测。其主要缺点是缺乏特异性;它们会对热导率与参考气体不同的气体产生响应,如果存在其他气体,可能导致错误读数。

金属氧化物半导体(MOS)氢气检测传感器

原理:MOS传感器(氢气)技术利用加热的金属氧化物半导体材料层(通常是二氧化锡或氧化钨)。当氢气吸附在加热后的半导体表面时,会导致材料的电导率发生变化。这种电导率的变化被测量并与氢气浓度相关联。

优点:MOS传感器可提供较长的使用寿命,并可设计用于检测低ppm氢气水平,从而提高泄漏检测的灵敏度。

缺点: MOS传感器常见的挑战是对其他可燃气体或还原气体的交叉敏感性,可能导致误报或读数不准确。其性能也会受到环境湿度变化的影响,通常需要预热期才能达到稳定的工作状态。


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新兴氢气探测技术(简要介绍)

氢气检测领域正在不断发展。一些新兴或专业技术包括:


光学/红外传感器:虽然氢气的直接红外吸收较弱,但针对氢相互作用副产物的专用光学技术或红外传感器正在被探索。

钯基传感器:钯具有独特的吸收大量氢气的能力,导致其物理或电气性质发生可测量的变化。

光纤传感器:这些传感器涉及光纤涂层中与氢气相互作用的材料,从而引起可检测的光透射或反射变化。

微机电系统(MEMS):这些是集成机械和电气元件的微型集成器件,能够在紧凑固定传感器中提供快速、低功耗且高度稳定的气体检测。


选择合适的格式:固定式与便携式氢气检测解决方案


选择固定氢探测器与便携式氢探测器(或两者组合)取决于全面的风险评估、具体应用、监测区域特性以及人员的作流程。


固定氢气检测系统:持续监测

固定式氢气探测器永久安装,以提供无人值守、全天候持续监测特定氢气风险存在或可能发生的地点。


目的: 这些系统非常适合氢气生产滑轨、氢气储存设施、使用氢气的工艺线、氢气加注站、电池充电室或任何可能存在氢气泄漏的封闭空间。

组件:这些系统通常包括一个或多个传感器/发射单元,如Sensidyne SensAlert ASI或SensAir固定点气体检测器。SensAir是一种紧凑且经济实惠的非危险区域解决方案,提供氢气及其他气体的可靠检测。这些发射器将实时气体数据传输到集中控制或气体检测面板,显示浓度、记录数据,并在阈值超过时触发警报。输出继电器可自动启动紧急通风或关闭过程。

集成:像SensAir和SensAlert ASI这样的固定探测器设计便于与PLC、DCS或SCADA系统集成。这使得自动化响应——如过程停机——无需人工干预,是场地安全仪表系统的关键组成部分。

优势:固定氢气探测器提供宝贵的早期氢气泄漏检测,实现自动化响应能力,减少对人工干预的依赖,并确保即使区域无人居住也能保持持续警戒,提升整体资产保护和工作场所安全。它们为关键情况提供实时警报。

便携式氢气探测设备:灵活性与个人安全

便携式氢气探测器为多种氢气安全任务提供了多功能性和机动性。


目的: 这些设备主要供人员在工作或穿越潜在危险区域时进行个人暴露监测。它们也是主动搜索和定位泄漏(氢泄漏探测器功能)、对封闭空间进行预检,或在维护或非常规作期间进行临时区域监测的重要工具。

类型: 便携式探测器有专门用于氢气的单气体单元(通常测量%LEL),也有多气体仪器,通常同时监测氢气、氧气(O2)和常见有毒气体(如一氧化碳或硫化氢),提供全面的大气评估。

特征: 这些设备通常由电池供电,轻便,设计用于手持使用或夹在衣物上。它们配备清晰的数字显示屏,显示气体浓度,并通过响亮的声音报警、明亮的视觉(LED)指示器,以及常常用于嘈杂环境的震动报警。许多型号具备数据记录功能,用于记录暴露水平和随时间变化的报警事件。

优势:便携式氢气探测器具有卓越的多功能性,支持即时现场大气检测,并为移动工作人员提供直接的个人保护,确保他们在不同潜在危险地点之间移动时的安全。


氢气探测在哪些方面至关重要?关键行业与应用


有效的氢气监测和氢气检测在任何气体生产、储存、处理、运输或消耗的环境中都至关重要。


绿色能源领域的氢气检测(案例研究重点)

该行业在向清洁能源转型中扮演关键角色,高度依赖强有力的氢气安全措施和先进的气体检测系统:


氢气生产滑块:电解槽(将水分解为氢气和氧气)和重整器(从烃类中产生氢气)通常以模块化滑块形式包装。这些封闭系统需要在壳体内进行持续的氢气监测,以检测任何部件泄漏,正如欧洲滑架制造商在Sensidyne文件中使用Sensidyne SensAlert ASI绿色能源安全设计的例子所示。

氢气加注站:为车辆供应高压氢气需要在压缩机、高压储气罐、管道和加氢单元周围进行全面的泄漏检测,以确保氢气加注站的成功

燃料电池运营:无论是固定式发电、备用电力系统、车辆(汽车、公交车、卡车、叉车)还是物料搬运设备,燃料电池安全部门都要求集成氢传感器,以检测氢气供应管线、燃料电池堆栈本身或排气路径中的潜在泄漏。

储能系统:大型氢气储存设施,通常涉及高压罐或低温液体储存(如所提供文件中“H2 ENERGY STORAGE”图片所示),需要全面的氢气检测系统,用于储存区内的周界监测和泄漏检测。

工业氢气检测应用

许多传统行业长期使用氢气,并需要持续有效的工业氢安全与检测项目:


炼油: 氢气广泛应用于加氢裂化(分解大碳氢化合物分子)和加氢处理(去除硫等杂质)等工艺。炼油厂氢气检测在这些装置中至关重要。

化学制造:氢气是生产关键化学品(如氨(用于化肥)和甲醇的重要原料。

电厂: 除了新兴的氢燃料发电外,氢气历史上也被用作大型发电机的冷却剂,用于传统发电厂氢气检测应用(Sensidyne案例研究中也提到了应用领域)。

纸浆和造纸厂:氢气可用于某些漂白工艺或现场生产其他工艺化学品(案例研究中提到的另一应用)。

金属加工:用于退火和热处理炉,以创造特定的还原氛围以处理金属。

半导体制造:作为高纯度载气和反应物,用于各种复杂的制造工艺。


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实验室与研究中的氢气检测

实验室氢气安全至关重要。使用氢气瓶、台式发生器或工艺工具的研究实验室和分析设施,需要在燃气柜、排气柜及实验装置周围进行氢气检测。


交通与航空航天氢气探测

随着氢气迁移技术的普及,检测在以下方面至关重要:


氢动力车辆(监控发动机舱、燃油管线、车载储油罐)。

航空航天应用中,液氢是主要火箭燃料,在加注燃料、地面作业和发射过程中需要严格的氢气泄漏检测系统。

其他需要氢气检测的领域

电池充电室:某些类型电池(如铅酸电池)的充电过程可能导致氢气逸出,尤其是在封闭或通风不良的空间中,需要进行氢气监测。

狭小空间:任何可能泄漏或积累氢气的密闭空间(例如公用设施库、氢气管线附近的沟渠)都需要在进入前进行检测,并在使用期间可能进行持续监测。


确保可靠性:氢气检测的好的实践


遵循既定的好的实践更大化氢气检测系统的效能、可靠性和可信度,构成了工作场所安全的基石。


战略性传感器布置以实现氢气好的探测

正确的传感器布置(氢气)可以说是确保气体检测系统能够及时有效检测泄漏的最关键因素之一:


考虑浮力:由于氢气明显比空气轻(其浮力较高),氢传感器通常应安装在区域或密封箱的高处。这包括靠近天花板、屋顶线顶端,或机械壳体和氢气发电滑架顶部,因为泄漏的气体会自然上升并在这些上层区域积累。

近似潜在泄漏源:将传感器放置在最可能发生泄漏的部件附近。这包括阀门、法兰、压力调节器、管道连接、压缩机密封、储罐配件和工艺设备连接处。Sensidyne案例研究通过详细介绍传感器在氢气发电滑橇内靠近源头的位置,体现了这一最佳实践。

考虑通风和气流:了解监测区域内的主要气流模式,无论是由暖通空调系统还是自然气流造成。传感器应理想地放置在任何泄漏的氢气能够被输送到传感器的位置。避免存在“死气”区域,避免气体停滞且不易到达传感器。在通风良好的区域,将传感器放置在潜在泄漏源稍下游的区域,效果显著。

区域覆盖与点滴检测:确定主要目标是监测特定已知潜在泄漏点(点滴检测),还是提供更大房间或区域的更广泛覆盖。通常,结合两种策略,使用不同类型的氢气探测器(如适用,点探测器和开放路径探测器),能提供最全面的保护。


校准与维护:准确氢气检测的关键


气体检测系统是生命安全仪器,其准确性和可靠性完全依赖于定期且适当的维护,尤其是氢气探测器校准:


定期校准计划:所有氢传感器的读数随时间均会出现漂移,原因包括老化、环境因素或暴露于气体。它们必须根据制造商建议定期校准(通常每3到6个月一次,或根据现场特定风险评估或法规要求)。校准包括将传感器暴露在含有已知氢气浓度的认证标准校准气体中,并调整传感器输出以确保读数准确。

碰撞测试:功能检查,通常称为碰撞测试(氢气探测器),应比全面校准更频繁进行(例如,便携式氢探测器每天使用前,或固定氢探测器每周或每月定期进行)。这包括短暂地将传感器暴露在足够激活报警设定点的氢气浓度下,验证传感器响应正确,以及报警(听觉和视觉)是否按预期工作。撞击测试不能替代全面校准,但作为重要的置信度检查。

传感器寿命管理:氢传感器,尤其是电化学类型,具有有限的使用寿命(因技术和制造商而异),其性能会随时间下降。了解每个传感器的预期寿命,并在它们失效或不可靠之前提前规划更换至关重要。

记录: 保持所有氢气探测器校准活动、碰撞测试、传感器更换及气体检测系统其他维护的细致准确日志。这些记录对于展示尽职调查、遵守安全法规以及排查系统性能至关重要。

系统集成与报警策略

氢气探测系统如何提醒人员并与其他设施控制系统互动,是其整体效能的关键方面:


连接控制系统:对于固定氢气检测器,强健的PLC集成(气体检测)、与分布式控制系统(DCS)或专用安全PLC的集成是实现自动化安全响应的关键。这种集成使检测系统能够触发诸如启动紧急通风系统、关闭氢气源或过程(如案例中Sensidyne SensAlert ASI实现的那样)、隔离特定管道段或启动紧急断电序列等动作。这构成了自动化安全仪表的关键层。

警报设定点:警报阈值必须基于全面的风险评估和监测区域的具体特性适当设定。通常,对于使用LEL传感器(氢专用)进行易燃监测,低警报可能设定在LEL的10-20%以提供早期预警,高警报则可能设置在更高水平(例如25-50% LEL)以表示需要立即果断行动的更严重情况。警报设定点绝不应超过100% LEL值。

清晰报警:确保警报清晰无误,并有效向附近所有人员传达危险信息。包括响亮的警报声或喇叭声(可与其他工厂报警区分)以及明亮且战略性布置的视觉闪光灯或信标,即使在嘈杂或明亮环境中也能清晰辨识。实时警报必须即时且清晰。

合规专栏:关键氢气检测标准


多个国家和国际标准和规范为氢气安全及气体检测系统的使用提供了指导:


危险地点认证:安装在可能存在易燃环境的区域(被归类为危险地点)的设备,包括氢传感器和发射器,通常需要第三方认证。常见的认证包括ATEX认证(氢气探测器)(欧洲)、IECEx认证(氢气探测器)(国际方案)以及UL认证(氢气探测器)、CSA或FM认证(工厂互助)认证(北美)。这些认证验证设备的设计和制造方式确保其不会在潜在易燃环境中成为点火源(例如通过防爆外壳或本质安全设计)。

性能标准:国际自动化学会(ISA)和多个欧洲标准(EN)标准机构发布与气体检测设备性能要求、安装、校准和维护相关的标准,确保最低的可靠性和准确性。

行业特定指南:某些行业,如汽车(氢燃料电池车)、航空航天或半导体制造,可能制定了针对氢气处理、储存和安全的具体作准则或最佳实践指南,包括氢气检测的要求。

NFPA规范:在美国,国家消防保护协会(NFPA)制定了广泛采用的规范和标准。其中尤为重要的是NFPA 2《氢能技术规范》,该规范为各类氢气的安全生产、储存、运输、处理和使用提供了全面的指导。该规范包含通风要求和气体检测系统的具体条款。在美国,遵守OSHA工作场所氢气安全指南也至关重要。

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真实世界的氢气检测:保护绿色氢气生产


挑战:一家专注于设计和制造全封闭氢气发电滑橇的知名欧洲制造商,其产品面临着重大的安全挑战。这些滑橇供应给电厂、纸浆和造纸厂及其他工业设施等多个行业,自然存在氢气泄漏的风险。鉴于氢气无味、无色且高度易燃,在这些封闭系统狭小空间内未被发现泄漏将构成重大安全和运营隐患,可能导致火灾、爆炸及重大资产保护

解决方案:解决方案:制造商与工业氢气安全与仪器领域的领导者Sensidyne合作,实施双传感器策略,同时使用Sensidyne SensAlert ASI发射器和SensAir固定点气体探测器。ASI设备配备了氢专用LEL传感器,以实现高灵敏度和可靠性的易燃监测。SensAir探测器提供了成本效益高的解决方案,具备在较不关键区域的持续监测能力。两条产品线的探测器均战略性地安装在氢气发电滑架内,针对最易泄漏的区域。

实现与功能:系统成功的关键在于无缝的PLC集成。SensAlert ASI和SensAir单元配置为将实时气体读数直接传输到滑架主可编程逻辑控制器(PLC)。如果氢气浓度达到预设报警水平,气体检测系统会自动触发PLC关闭氢气生产并启动本地警报——即时警告人员危险。

益处与结果:这一主动的氢气检测系统带来了关键且切实的益处。它提供可靠的实时警报,使泄漏能够迅速响应,防止泄漏升级。这一方法通过最大限度降低暴露风险,明确保障了员工安全。此外,它保护了贵重设备及周边基础设施,防止因未检测到的氢气积累而引发的火灾或爆炸损害。强大的检测和自动响应能力也为制造商的最终产品增添了显著价值和竞争安全优势。正如他们的运营经理所说:“Sensidyne解决方案彻底改变了我们的安全措施......这是一项具有成本效益的投资,不仅保护了我们的资产,也为我们的产品增添了价值。”此案例完美展示了经过精心设计的氢气检测系统与智能自动化相结合,实现有效防爆和整体氢气安全的力量

选择氢气探测设备时需考虑的因素


应用与环境:氢气探测器将应用于何处?考虑具体行业(如炼油氢检测、实验室氢气安全、发电厂氢气检测)、室内或室外安装,以及当前环境条件,如温度极端、湿度、潜在腐蚀性物质、灰尘或干扰气体。

需要测量范围:主要检测目标是什么?是%LEL值的易燃监测、极低ppm浓度下的早期氢气泄漏检测,还是高体积百分比(%Vol)水平监测以实现过程控制或惰性环境?选择最适合该特定测量范围的氢传感器技术。

所需认证:安装地点是否被归类为危险区域,需要特定第三方认证(例如,ATEX 认证(氢气检测器)、UL 认证(氢气检测器)、IECEx 认证(氢气检测器))?确保所选设备符合所有强制性的本地及国际安全及电气规范要求。

集成需求:气体检测系统是否需要与现有设施基础设施(如PLC、分布式控制系统(DCS)、报警面板、建筑管理系统或紧急停机系统通信?核实兼容性及必要输出选项的可用性(例如4-20mA模拟信号、Modbus数字通信、继电器触点)。

维护需求与传感器寿命:评估氢传感器校准、碰撞测试(氢气检测器)程序及预期更换频率。考虑长期拥有成本、维护便利性以及备件和服务的可用性。

供应商支持与专业知识:选择一家在氢气检测和安全仪器方面拥有丰富经验的信誉良好供应商。确保他们能够提供充足的技术支持、人员培训以及设备生命周期内可靠的服务。


结论:氢气检测作为氢能经济支柱


氢气作为清洁且多功能的能源载体具有巨大潜力,有望在全球能源转型中发挥关键作用。然而,其广泛应用必须建立在对氢气安全的坚定承诺基础上。氢气固有的风险,尤其是其极端易燃性以及无味无色特性,要求氢气检测作为任何氢气相关作的基本且不可或缺的组成部分。从精心挑选最合适的氢传感器技术(如用于LEL监测的催化珠传感器或用于泄漏检测的灵敏电化学传感器(氢气)到确保传感器的战略性安置(氢气),到坚持严格的维护,包括定期的氢气探测器校准和碰撞测试(氢气探测器),并支持智能PLC集成(气体检测)实现自动化响应——每一个方面都至关重要。随着氢能经济的持续增长和多元化,可靠的氢气检测系统,如Sensidyne SensAlert ASI解决方案,是不可或缺的推动力。它们确保氢能能够安全且可持续地利用,使其在谨慎管理风险的同时实现其益处,从而保障资产保护,保障工作场所安全,迈向更清洁、更绿色的未来。欲了解更多详情,请参阅能源部关于基本氢气安全属性的资源。


回答您关于氢气探测的问题


氢气通常是如何被检测的?

氢气(H2气体检测)通常通过配备各种氢传感器的专用电子仪器检测。最常见的技术包括催化珠传感器(主要用于测量易燃率占LEL的百分比)、电化学传感器(氢气)(常用于检测低浓度的ppm或%Vol)、热导率传感器(氢气)(适用于高浓度,特别是低氧环境),有时还会使用MOS传感器(氢气)。传感器技术的选择很大程度上取决于具体应用和有效氢气监测所需的测量范围。


哪种传感器最适合氢气探测?

没有针对所有氢气探测场景的单一“最佳”传感器;最佳选择取决于具体应用。对于一般易燃性监测和潜在爆炸浓度(%LEL)检测,催化珠传感器是常见且稳健的选择。如果需要高灵敏度以检测低ppm水平的极小泄漏,电化学传感器(氢气)通常更为推荐。对于测量高浓度氢气(例如体积比0-100%)或缺氧(惰性)大气环境,热导率传感器(氢气)更为适用。


为什么氢气检测如此重要?

氢气探测至关重要,因为氢气无味无色,人类感官无法预警其存在。此外,氢气在空气中极为宽浓度范围内极易燃(体积占4%至75%),且点火能量极低。未被发现的氢气泄漏可能迅速引发严重的火灾或爆炸风险,危及人员安全,损坏贵重资产(资产保护),并造成重大运营中断。有效的爆炸预防依赖于早期发现。


氢气探测器应该放在哪里?

由于氢气密度极低(浮力较高——比空气轻得多),氢气探测器和氢传感器通常应安装在封闭空间或房间的高点、靠近天花板或结构顶部,避免气体泄漏。战略性传感器布置(氢气)还包括将探测器放置在潜在泄漏源附近,如阀门、法兰、调节器和管道连接处。布置策略还需考虑通风模式,确保任何泄漏气体都能有效到达传感器。


LEL对氢气检测意味着什么?

LEL代表下爆炸限限(Lower Explosive Limit)。它是空气中可燃气体或蒸汽的最低浓度(以体积百分比表示),如果存在点火源,该气体会引燃并维持燃烧。氢气的LEL为空气中体积的4%。用于易燃监测的氢气检测系统通常以LEL的百分比显示读数(例如,10% LEL读数意味着氢浓度为达到10%体积阈值的4%,即空气中氢气体积比0.4%)。氢气探测器的报警设定点始终远低于100% LEL(例如10%、20%或40% LEL),以便在爆炸性大气形成前提供早期预警。



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