一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法
【专利摘要】本发明是一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法，包括通过管路依次连接的磷化氢气瓶、第一压力传感器、第一气体减压器、第二压力传感器、第一温度传感器、流量计、第三压力传感器、第二温度传感器、滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪，第二压力传感器与温湿度传感器之间的管路上固定设有第一低压控制阀，滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪之间的管路上固定设有报警仪流量控制阀，滤毒罐密封装置的出口端还固定连接有系统放空截止阀。能够对市售滤毒罐对于磷化氢气体的防护时间做快速连续的检测，准确得出滤毒罐对于磷化氢气体的防护时间，该装置结构简单，操作方便，能够进行不同条件下的实验测试，且能够连续对不同的滤毒罐进行测试，提高了测试的效率。
【专利说明】
一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及安全防护技术领域，具体涉及一种检测滤毒罐防护时间的装置和方 法。
【背景技术】
[0002] 据不完全统计，02年至今已发生多起人员入仓作业的重大安全生产事故。粮食企 业熏蒸作业事故频发，2011年发生了粮油仓储行业近30年来的最重大的PH 3熏蒸安全生产 事故。
[0003] 粮食企业多年使用的熏蒸安全防护装置一一自吸过滤式防毒面具，尽管我们已经 使用这种滤毒罐30多年，但标准(GB/2890-2009)中的"B"类滤毒罐竟没有列出对磷化氢有 过滤作用。国家安监总局不能确认"B"类滤毒罐能够有效防护磷化氢，国内没有检测该滤毒 罐的检测机构，没有判定该滤毒罐能够过滤磷化氢的标准方法，不宜在GB/2890-2009的"B" 类滤毒罐的防护对象中列入磷化氢;粮食行业常用的自吸过滤式防毒面具不符合相关标准 规定，建议采用隔绝式呼吸防护装备;有必要将磷化氢单独作为一种特殊的防毒面具防护 对象，开展专题研究。
[0004] 这意味着粮食企业不能使用该防护装置，多年来粮油仓储行业使用的防护装置可 能没有起到保护作用。多年来我们没有就行业应用最广泛的、最有效的储粮熏蒸剂磷化氢 进行安全防护方面的研究，为此我们重点开展了自吸过滤式防毒面具组件一一B型过滤件 防护磷化氢有效性和检测方法研究。
[0005] 因此，需要提供一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法，能够快速对市售的B型滤 毒罐的防护时间进行检测，能够更好地解决粮食行业熏蒸作业磷化氢防护装备的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法，能够对 B型滤毒罐的防护时间进行检测，同时可以通过抽真空系统以及氮气吹扫系统对装置进行 吹扫，方便连续检测。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0008] -种检测滤毒罐防护时间的装置，包括通过管路依次连接的磷化氢气瓶、第一压 力传感器、第一气体减压器、第二压力传感器、第一温度传感器、流量计、第三压力传感器、 第二温度传感器、滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪，所述第二压力传感器与温湿度传感器 之间的管路上固定设有第一低压控制阀，所述滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪之间的管路 上固定设有报警仪流量控制阀，所述滤毒罐密封装置的出口端还固定连接有系统放空截止 阀。第一压力传感器、第一气体减压器、第二压力传感器将磷化氢气体将至实验所需压力， 温湿度传感器显示此时磷化氢气体的温湿度值，流量计显示此时磷化氢气体的流量值，第 三压力传感器和温度传感器测试记录进入滤毒罐密封装置的磷化氢气体的压力和温度值。 磷化氢气体经滤毒罐密封装置过滤后，一部分经系统放空截止阀排出至排风柜，一部分经 报警仪流量控制阀进入磷化氢报警仪，当磷化氢报警仪报警时，即滤毒罐密封装置内的滤 毒罐失效，失效时间即为滤毒罐的防护时间。
[0009] 进一步地，该装置还包括真空栗，所述滤毒罐密封装置的出口端通过管路与真空 栗连接，所述滤毒罐密封装置与真空栗之间的管路上固定设有抽真空控制阀，所述真空栗 上设有真空放空阀，所述真空栗的出口处设有吸收滤毒罐，所述滤毒罐密封装置上设有真 空表，所述真空表上设有真空表开关。当滤毒罐失效后，启动真空栗，真空栗将装置内残留 的磷化氢气体抽空，由安装在滤毒罐密封装置与真空栗之间的吸收滤毒罐将残留的磷化氢 气体吸收，防止磷化氢气体进入真空栗内。
[0010] 进一步地，该装置还包括通过管路依次连接的氮气瓶、第四压力传感器、第二气体 减压器和第五压力传感器，所述第五压力传感器通过管路与第一压力传感器连接，所述第 二气体减压器和第五压力传感器之间的管路上固定设有第二低压控制阀，所述第五压力传 感器与第一压力传感器之间的管路上固定设有第三低压控制阀。抽真空后启动氮气瓶对装 置进行吹扫，第四压力传感器、第二气体减压器和第五压力传感器将氮气降低压力进入装 置中，对系统进行吹扫，当报警仪显示数值为0时，可以更换滤毒罐密封装置进行下一轮的 测试实验。
[0011] 利用上述的一种检测滤毒罐防护时间的装置的一种检测滤毒罐防护时间的方法， 其特征在于:该方法包括以下步骤：
[0012] (1)将磷化氢气瓶打开将磷化氢接入装置中，磷化氢经过第一压力传感器、第一气 体减压器和第二压力传感器减至低压，经第一低压控制阀控制气体流量至实验所需流量， 经第一温度传感器和流量计测试气体温度和流量，第三压力传感器和第二温度传感器补偿 压力和温度，修正流量数据，然后进入滤毒罐密封装置进行过滤，经过滤毒罐密封装置过滤 后的气体经报警仪流量控制阀进入磷化氢报警仪，调节报警仪流量控制阀使进入磷化氢报 警仪的气体流量不过载，其余气体经系统放空截止阀接入排风柜，当磷化氢报警仪报警时， 即滤毒罐密封装置中的滤毒罐失效，记录滤毒罐防护时间。
[0013] 进一步地，该方法还包括以下步骤：
[0014] (2)测试结束后，首先关闭第一低压控制阀和系统放空截止阀，同时保证真空放空 阀处于关闭状态，启动真空栗，依次打开抽真空控制阀和真空表开关，当真空表指针显示 为-0.1刻度时，依次关闭真空表开关和抽真空控制阀，关闭真空栗并打开真空放空阀使真 空栗放空10秒。
[0015] 进一步地，该方法还包括以下步骤：
[0016] (3)将氮气瓶打开将氮气接入装置，依次打开第二低压控制阀和第三低压控制阀， 调节氮气流量，再打开第一低压控制阀和系统放空截止阀，启动磷化氢报警仪，打开报警仪 流量控制阀，调节报警仪流量控制阀使进入磷化氢报警仪的气体流量不过载，对装置进行 吹扫，当磷化氢报警仪数值为〇时，关闭所有电源和阀门，保持系统放空截止阀开启，更换滤 毒罐密封装置重新进行测试。
[0017] 本发明的有益效果如下：
[0018] 本发明的一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法由于采用了以上技术方案，能够 对市售滤毒罐对于磷化氢气体的防护时间做快速连续的检测，准确得出滤毒罐对于磷化氢 气体的防护时间，对于粮食企业熏蒸作业的安全防护提供数据支持，该装置结构简单，操作 方便，对于操作人员做好了防护的安全措施，能够进行不同条件下的实验测试，且能够连续 对不同的滤毒罐进行测试，提高了测试的效率。
【附图说明】
[0019] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0020] 图1示出本发明的一种检测滤毒罐防护时间的装置的结构示意图。
[0021] 图中各标记如下：101第一压力传感器，102第二压力传感器，103第三压力传感器， 104第四压力传感器，105第五压力传感器，201第一低压控制阀，202真空表开关，203系统放 空截止阀，204报警仪流量控制阀，205抽真空控制阀，206真空放空阀，207第二低压控制阀， 208第三低压控制阀，301第一气体减压器，302第二气体减压器，4第一温度传感器，5流量 计，6第二温度传感器，7真空表，8磷化氢报警仪，9滤毒罐密封装置，10吸收滤毒罐，11真空 栗。
【具体实施方式】
[0022] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体 描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0023] 如图1所示，一种检测滤毒罐防护时间的装置，包括通过管路依次连接的磷化氢气 瓶、第一压力传感器101、第一气体减压器301、第二压力传感器102、第一温度传感器4、流量 计5、第三压力传感器103、第二温度传感器6、滤毒罐密封装置9和磷化氢报警仪8,所述第二 压力传感器102与第一温度传感器4之间的管路上固定设有第一低压控制阀201，所述滤毒 罐密封装置9和磷化氢报警仪8之间的管路上固定设有报警仪流量控制阀204,所述滤毒罐 密封装置9的出口端还固定连接有系统放空截止阀203。
[0024] 进一步地，该装置还包括真空栗11，所述滤毒罐密封装置9的出口端通过管路与真 空栗11连接，所述滤毒罐密封装置9与真空栗11之间的管路上固定设有抽真空控制阀205， 所述真空栗11上设有真空放空阀206,所述真空栗11的出口处设有吸收滤毒罐10,所述滤毒 罐密封装置9上设有真空表7,所述真空表7上设有真空表开关202。
[0025] 进一步地，该装置还包括通过管路依次连接的氮气瓶、第四压力传感器104、第二 气体减压器302和第五压力传感器105,所述第五压力传感器105通过管路与第一压力传感 器101连接，所述第二气体减压器302和第五压力传感器105之间的管路上固定设有第二低 压控制阀207,所述第五压力传感器105与第一压力传感器101之间的管路上固定设有第三 低压控制阀208。
[0026] 利用上述的一种检测滤毒罐防护时间的装置的一种检测滤毒罐防护时间的方法， 其特征在于:该方法包括以下步骤：
[0027] (1)将磷化氢气瓶打开将磷化氢接入装置中，磷化氢经过第一压力传感器101、第 一气体减压器301和第二压力传感器102减至低压，经第一低压控制阀201控制气体流量至 实验所需流量，一般为0.2-0.5MPa，经第一温度传感器4和流量计5测试气体温度和流量，第 三压力传感器103和第二温度传感器6补偿压力和温度，修正流量数据，然后进入滤毒罐密 封装置9进行过滤，经过滤毒罐密封装置9过滤后的气体经报警仪流量控制阀204进入磷化 氢报警仪8，调节报警仪流量控制阀204使进入磷化氢报警仪8的气体流量不过载，其余气体 经系统放空截止阀203接入排风柜，当磷化氢报警仪8报警时(报警值为0.3ppm)，即滤毒罐 密封装置9中的滤毒罐失效，记录滤毒罐防护时间。
[0028]进一步地，该方法还包括以下步骤：
[0029] (2)测试结束后，首先关闭第一低压控制阀201和系统放空截止阀203,同时保证真 空放空阀206处于关闭状态，启动真空栗7,依次打开抽真空控制阀205和真空表开关202,当 真空表7指针显示为-0.1刻度时，依次关闭真空表开关202和抽真空控制阀205,关闭真空栗 7并打开真空放空阀206使真空栗7放空10秒。
[0030] 进一步地，该方法还包括以下步骤：
[0031] (3)将氮气瓶打开将氮气接入装置，依次打开第二低压控制阀207和第三低压控制 阀208,调节氮气流量，再打开第一低压控制阀201和系统放空截止阀203,启动磷化氢报警 仪8，打开报警仪流量控制阀204，调节报警仪流量控制阀204使进入磷化氢报警仪8的气体 流量不过载，对装置进行吹扫，当磷化氢报警仪8数值为0时，关闭所有电源和阀门，保持系 统放空截止阀203开启，更换滤毒罐密封装置9重新进行测试。
[0032] 实验过程中应注意：
[0033] (1)本装置为剧毒气体滤毒效能实验，使用时必须将尾气管道接入排风柜。室内需 配备有毒气体报警仪。需两人操作。操作人员应切实了解掌握实验装置流程走向和各个部 件的控制作用。
[0034] (2)磷化氢报警仪8对流速有严格限制，所以打开报警仪流量控制阀204时必须缓 慢调节保证流量不过载。
[0035] (3)真空栗7的出口处接有吸收滤毒罐10,目的是滤除系统中被抽出气体中的磷化 氢。
[0036] (4)定时用手持式磷化氢报警仪检测环境磷化氢含量。
[0037] (5)在开启第一低压控制阀201前，必须确定系统放空截止阀203处于开启状态，避 免系统超压，使用装置过程中，除抽真空时，系统放空截止阀203保持常开状态。
[0038]以下为使用本发明的一种检测滤毒罐防护时间的装置进行滤毒罐防护时间的具 体实验数据：
[0039] 1.实验样品：
[0040]选择的实验样品全部为市售滤毒罐，详细资料见表1。
[0041 ]表1市售B型滤毒罐相关信息
[0043] 2.实验方法
[0044] (1)设置不同憐化氛气体浓度，500ppm(625mg/m3)、1000ppm( 1250mg/m3)、1500ppm (1875mg/m3)，5000ppm(6250mg/m3)。不同磷化氢流量，3L/min、4L/min、6L/min、8L/min、 …[/^^、^[/^^。(^/^^。不同生产厂家滤毒罐^则试一种检测滤毒罐防护时间的装置的 稳定性，尤其是磷化氢报警仪8等精密仪器的稳定性和准确性。
[0045] (2) 2种市售滤毒罐防护磷化氢时间测试
[0046]根据熏蒸作业实际需要和GB 2890-2009中对测试气体流量的规定，将磷化氢测试 浓度设定为1〇〇(^111(125〇11^/1]13)，流量设定为3017111；[11，报警仪的报警浓度设定为0.3(^111， 环境温度设定为25°C，每种滤毒罐作3-5个平行，分别记录防护磷化氢时间。
[0047] 3.实验结果
[0048] (1)磷化氢防护时间测试装置
[0049] 测试结果表明，磷化氢防护时间测试装置操作简单，数据结果准确;可以实现磷化 氢浓度5000ppm以内，气体流量40L/min以下任意B型滤毒罐防护时间测试组合;磷化氢报警 仪8稳定、准确;真空抽滤系统确保了实验环境安全，实验期间放置在实验室内的磷化氢报 警仪一直未报警。具体测试数据详见表2和表3。
[0050] 表2滤毒罐在不同磷化氢浓度和气体流量下的防护时间测试数据
[0053] (2)2种市售B型滤毒罐磷化氢防护时间
[0054] 实验结果表明，2种市售B型滤毒罐都具有防护磷化氢的能力，但防护时间差异较 大，其中，样品编号S3滤毒罐在lOOOppm磷化氢浓度和30L/min流量下，防护时间为60min以 上;样品编号S2滤毒罐在lOOOppm磷化氢浓度和30L/min流量下，防护时间最长仅为8.4min， 有一个滤毒罐的防护时间仅为2.2min。
[0055] 表3 2种常用B型滤毒罐磷化氢防护时间结果
[0056]
[0057] (3)不同湿度条件下对滤毒罐防护时间的影响
[0058] 在25°C环境条件下，设计通过流量30L/min，以lOOOppm磷化氢气罐作为对照气源， 湿度为100%的lOOOppm磷化氢气罐作为试验气源。分别记录不同湿度气源下磷化氢穿透滤 毒罐所用时间和磷化氢浓度报警仪报警所用时间，用来表示滤毒罐防护磷化氢的能力，时 间越长则防护能力越强，反之亦成立。通过不同湿度条件下滤毒罐的防护能力对比来探索 湿度是否可以影响滤毒罐效果。共测试1款国产品牌小型滤毒罐(样品编号S7)和1款国产品 牌中型号滤毒罐(样品编号S6)。
[0059] 实验结果见表4
[0060] 表4 lOOOppm浓度30L/min流量下滤毒罐磷化氢防护时间测试
[0063] 由表4中数据可知，滤毒罐在有100相对湿度气源下的防护时间与无湿度气源的防 护时间无明显差异。因此，湿度对滤毒罐对磷化氢的防护能力无影响。
[0064] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种检测滤毒罐防护时间的装置，其特征在于:包括通过管路依次连接的磷化氢气 瓶、第一压力传感器（101 )、第一气体减压器(301)、第二压力传感器（102)、第一温度传感器 (4)、流量计(5)、第三压力传感器（103)、第二温度传感器(6)、滤毒罐密封装置(9)和磷化氢 报警仪(8)，所述第二压力传感器（102)与温湿度传感器(4)之间的管路上固定设有第一低 压控制阀（201)，所述滤毒罐密封装置(9)和磷化氢报警仪(8)之间的管路上固定设有报警 仪流量控制阀（204)，所述滤毒罐密封装置（9)的出口端还固定连接有系统放空截止阀 (203)〇2. 根据权利要求1所述的一种检测滤毒罐防护时间的装置，其特征在于:该装置还包括 真空栗（11)，所述滤毒罐密封装置(9)的出口端通过管路与真空栗（11)连接，所述滤毒罐密 封装置(9)与真空栗（11)之间的管路上固定设有抽真空控制阀（205)，所述真空栗（11)上设 有真空放空阀（206)，所述真空栗（11)的出口处设有吸收滤毒罐(10)，所述滤毒罐密封装置 (9)上设有真空表(7)，所述真空表(7)上设有真空表开关(202)。3. 根据权利要求2所述的一种检测滤毒罐防护时间的装置，其特征在于:该装置还包括 通过管路依次连接的氮气瓶、第四压力传感器（104)、第二气体减压器(302)和第五压力传 感器（105)，所述第五压力传感器（105)通过管路与第一压力传感器（101)连接，所述第二气 体减压器(302)和第五压力传感器（105)之间的管路上固定设有第二低压控制阀（207)，所 述第五压力传感器（105)与第一压力传感器（101)之间的管路上固定设有第三低压控制阀 (208)〇4. 利用权利要求3所述的一种检测滤毒罐防护时间的装置的一种检测滤毒罐防护时间 的方法，其特征在于:该方法包括以下步骤： (1) 将磷化氢气瓶打开将磷化氢接入装置中，磷化氢经过第一压力传感器（101 )、第一 气体减压器(301)和第二压力传感器（102)减至低压，经第一低压控制阀（201)控制气体流 量至实验所需流量，经第一温度传感器(4)和流量计(5)测试气体温度和流量，第三压力传 感器（103)和第二温度传感器(6)补偿压力和温度，修正流量数据，然后进入滤毒罐密封装 置(9)进行过滤，经过滤毒罐密封装置(9)过滤后的气体经报警仪流量控制阀（204)进入磷 化氢报警仪(8)，调节报警仪流量控制阀（204)使进入磷化氢报警仪(8)的气体流量不过载， 其余气体经系统放空截止阀（203)接入排风柜，当磷化氢报警仪(8)报警时，即滤毒罐密封 装置(9)中的滤毒罐失效，记录滤毒罐防护时间。5. 根据权利要求4所述的一种检测滤毒罐防护时间的方法，其特征在于:该方法还包括 以下步骤： (2) 测试结束后，首先关闭第一低压控制阀（201)和系统放空截止阀（203)，同时保证真 空放空阀（206)处于关闭状态，启动真空栗(7)，依次打开抽真空控制阀（205)和真空表开关 (202)，当真空表(7)指针显示为-0.1刻度时，依次关闭真空表开关（202)和抽真空控制阀 (205)，关闭真空栗(7)并打开真空放空阀（206)使真空栗(7)放空10秒。6. 根据权利要求5所述的一种检测滤毒罐防护时间的方法，其特征在于:该方法还包括 以下步骤： (3) 将氮气瓶打开将氮气接入装置，依次打开第二低压控制阀（207)和第三低压控制阀 (208)，调节氮气流量，再打开第一低压控制阀（201)和系统放空截止阀（203)，启动磷化氢 报警仪(8)，打开报警仪流量控制阀（204)，调节报警仪流量控制阀（204)使进入磷化氢报警 仪(8)的气体流量不过载，对装置进行吹扫，当磷化氢报警仪(8)数值为0时，关闭所有电源 和阀门，保持系统放空截止阀（203)开启，更换滤毒罐密封装置(9)重新进行测试。
【文档编号】G01M99/00GK106092634SQ201610680311
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月17日 公开号201610680311.6, CN 106092634 A, CN 106092634A, CN 201610680311, CN-A-106092634, CN106092634 A, CN106092634A, CN201610680311, CN201610680311.6
【发明人】张涛, 曹阳, 岳明亮, 王莉君, 李锴, 汪中明, 伍祎, 石天玉, 张振军, 李娜, 刘椿
【申请人】国家粮食局科学研究院, 杭州贝斯特气体有限公司