[发明专利]氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统及方法

说明书

本发明涉及一种氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统及方法，该系统包括配气部和标定部，配气部包括标准气气瓶、环境气气瓶，在与标准气气瓶和环境气气瓶连接的管路上分别设置可调节开度的针阀、微流量浮子流量计、单向阀，两条管路合并成母管，在母管上设置微流量浮子流量计；标定部通过三通与母管连接，标定部包括远程标定探头保护罩和与之连接的远程标定箱，远程标定箱内设有与三通连接的管路，管路上设置可调节开度的针阀、微流量浮子流量计。该系统可以使标定人员在安全的非易爆非放射性环境内进行在线标定，并且通过对含T混合气体的分析，建立一套行之有效、符合事实的换算方法，能显著提升设备检测的准确度。

技术领域

本发明属于环境中氢同位素混合气体检测技术，具体涉及一种氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统及方法。

背景技术

现有的H₂检测报警仪种类一般有催化无焰燃烧法、电化学法、光导法等，一般无配套的在线标定装置，更不含配气系统。H₂检测报警仪一般只被用来监测氢气或者氘气，而氚由于其热值及衰变能混合作用的原因未发现有相关方法及产品能对其泄漏至大气中的浓度情况进行检测。在同时存在氢、氘、氚的场所，由于其热值不同，所以标定采用的标气应使用对应的单质态气体才是准确的。同时，必须看到，含氚场所使用放射性氚去标定是不可行和不安全的，需要使用替代物代替氚进行标定。

氢气在空气中的体积浓度在4％～75.6％之间时，遇火源等条件就会爆炸。在运行过程中可能会产生氢及其同位素的单质气体的工厂、UPS电源房间等，为了防止可能出现的氢同位素混合气体聚集爆炸的安全风险，需建设氢同位素混合气体浓度监测系统。依据中国人民共和国国家标准《氢气使用安全技术规程GB4962-85》的2.7章节(室内必须通风良好，保证空气中氢气最高含量不得超过1％(体积比)。室内空气换气次数每小时不得小于三次，事故通风每小时换气次数不得小于七次)和4.9章节(氢气系统动火检修，必须保证系统内部和动火区域氢气的最高含量不超过0.4％)，确定了工厂内氢同位素混合气体在空气中体积比的联锁报警低报为0.4％，高报为1％。通常将有爆炸可能的气体达到爆炸下限时的浓度称为100％LEL，故氢气的100％LEL为4％，氢浓度联锁的低报警值应为10％LEL，高报警值应为25％LEL。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境中氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统，可以使标定人员处于安全的非易爆非放射性检测环境内进行在线标定，并且通过对含T混合气体的分析，建立一套行之有效、符合事实的换算方法，能显著提升设备检测的准确度，使易爆气体泄漏时更加准确迅速地联锁事故排风机。

本发明的技术方案如下：一种氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统，包括配气部和标定部，所述的配气部包括标准气气瓶、环境气气瓶，在与标准气气瓶连接的管路上设置第一可调节开度的针阀、第一微流量浮子流量计、第一单向阀，在与环境气气瓶连接的管路上设置第二可调节开度的针阀、第二微流量浮子流量计、第二单向阀，两条管路合并成一条母管，并在母管上设置第三微流量浮子流量计；所述标定部通过三通与配气部的母管连接，标定部包括远程标定探头保护罩，远程标定探头保护罩通过气管与远程标定箱连接，远程标定箱内设有与所述三通连接的管路，管路上设置第三可调节开度的针阀、第四微流量浮子流量计。

进一步，如上所述的氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统，其中，所述三通还通过安全阀连接用于保证流量计压力释放的旁路。

进一步，如上所述的氢同位素混合气体浓度检测报警仪在线标定系统，其中，所述远程标定探头保护罩安装在氢同位素气体浓度检测报警仪的传感器下，处于易爆危险场所建筑顶部，所述远程标定箱位于安全的非易爆危险场所。

采用上述在线标定系统的标定方法，在H与D共存的环境中，使用等效浓度的H₂作为标准气对氢同位素混合气体浓度检测报警仪进行校准，配气公式作如下修正：