便携式质谱仪检测可燃爆性气泄漏的应用

化工工业园区安全隐患在哪里?

可燃性和可爆性气体的泄漏!

传统方法如何检测?

如何才能有效检测?

检测技术的灵敏度?

传统方法如何检测?

基本只有两个方法:

1. 单种气体检测仪: 手提式/便携式

2. 气相色谱 (GC)：基本是固定式安装，24小时式操作; 手提式GC不是24小时式操作

传统方法为何不适合现在你的需要?

1）单种气体检测仪:移动式检测

• 这些基本都是手提式/便携式仪器，一个工业园区能泄漏的危险性气体种类太多，不知道要购买少种检测仪器，也不知道要购买多也不知道要买多少个检测仪才可小时以应付需要。人手参与式操作不符合24小时的操作。

• 基本技术是采用各类传感器, 缺点就是响应太慢，选择性不够和灵敏度较差。

2）传气相色谱:固定式安装或手提式操作

• 如果采用气相色谱来 测气体,检 遇到的问题与单种气体检测仪差不多,你要选择到合适可能要买好的色谱分析柱和检测器才可以。几台仪器去满足所有应用，手提式 GC人手参与, 它很难作为 24 小时式的操作需要

• GC 的缺点就是响应比传感器更慢!

有更好的检测方法?

有的, 就是质谱仪。移动式或固定式安装用于气体分析的质谱有两大类, 就是 EI-MS和SIFT-MS，没有单种气体检测仪和气相色谱的缺点, 对气体类型/性质要求不高, 它们都能检测到工业园区泄漏的气体。

也就是重要的是, EI-MS和SIFT-MS的设计都是实时/在线式操作，可以整天自动运行。人手的参与量非常低。

如何才能有效检测?

有效检测是靠检测技术的速度和选择性，以及它能提供的结果。但谈到分析速度, 快速的是采用质谱 (秒间)和单种气体检测仪 (一两分钟)了。 至于选择性，传感器 (不好的选择性会导致误判…找不到隐患)

差是用一个简单的例子: 如果你对危险处境只有30分钟去安排处理/应付, 但你的分析系统也需要30分钟提供一个数据给你。你就马上明白什么叫有效 (或无效)检测了。由于 GC 和单种气体检测仪和的缺点，剩下只能考虑质谱了。

检测技术的灵敏度和选择性?

• 单种气体检测仪: ppm 级别的检测 (在 ppm的浓度,很多气体可能已达到自燃和自爆的水平了)，选择性低导致误判。

• 气相色谱 (GC): ppb-ppm 级别的检测 (分析时间慢, 浓度可能已随长的分析时间限度了!) 选择性高，积累到危险限度了，选择性高。

• 质谱: ppt-ppb 级别的检测 (配合快速分析时间,遇到险请, 质谱能允许有效执行对应措施)，选择性高。

小结论

从有效分析度, 择性,检测方法的灵敏度和选 自动化程度上考虑, 质谱可能是不错的选择。

如何决定采用什么质谱?

化学园区存在的自燃性/爆炸性气体是什么？这样的话, EI-MS 就足够了。如果潜在的可燃性/爆炸性气体的了解度可能不大清楚， SIFT-MS 是个比较好的选择。

其它考虑是什么? 安装要求? 采购的目的是什么?

• 园区面积大: 固定式安装需要很多台质谱。移动式 (车载式的安装可能更符合经济效益

• 想知道泄漏气体的品种和源头?

• 或只想知道整个园区安全不? 有隐患不?

案例

韩国三星在另外一个化工园区安装了 5 台 SIFT-MS 直接检测；另外一方案是把 SIFT-MS放在车内，巡回取样/分析，如下图:

或者, 把 EI-MS 质谱 (连电池) 放在轿车车内，直接巡回监测 (不采样), 如下图:

如果你对在园区使用的化学原料很清楚，EI-MS就足够使用，前提是需要移动式安装。

每一个危险品 (可燃性/可爆性)时都会产生一个或多个信号,在通过质谱信号的强弱代表了这危险品的浓度, 当浓度超过所定阈值,质谱会发出指令给使用者，然后会作出相应措施。