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LEL在线监测装置数据超标的原因有哪些?

09-05 16:00

LEL(爆炸下限)监测装置数据超标,本质是监测区域内可燃气体 / 蒸气的浓度超过了预设安全阈值(通常预警值 20%-30% LEL、报警值 40%-50% LEL)。其原因可归纳为三大核心类别:可燃气体来源异常增加气体扩散 / 稀释失效监测装置自身异常(含误报)。以下是具体分析:

一、核心原因:可燃气体 / 蒸气来源异常(最常见)

此类原因是真实超标(非误报)的主要诱因,即监测区域内可燃组分的 “输入量” 超过了正常范围,通常与前端工艺、废气处理系统、设备泄漏相关。

1. 前端工艺 / 生产环节波动

生产过程中可燃物料的使用、储存或反应异常,直接导致废气中可燃组分浓度骤升,是 RTO、VOCs 处理等系统中 LEL 超标的最主要原因。


  • 物料用量 / 种类变化:如喷漆、印刷、涂布工序中突然增加溶剂(如甲苯、乙酸乙酯)用量;或更换为更高挥发性的物料,未同步调整废气收集参数。

  • 反应 / 温度失控:化工反应釜内温度、压力异常,导致副反应增加,产生更多可燃气体(如甲醇、乙醇);或烘干设备温度过高,加速物料挥发。

  • 间歇性排放:如批量投料、清釜作业时,大量可燃蒸气瞬间涌入废气收集系统,超出处理能力。

2. 废气预处理系统失效

前端预处理(如活性炭吸附、喷淋吸收、冷凝回收)的作用是 “预处理掉部分可燃组分”,若失效则会导致高浓度可燃废气直接进入监测区域。


  • 吸附剂饱和:活性炭、分子筛等吸附材料达到吸附容量后未及时更换,无法再吸附可燃溶剂,导致废气 “未处理” 直接通过。

  • 预处理设备堵塞 / 损坏:喷淋塔填料堵塞、冷凝系统换热器结垢,导致废气流通不畅,局部可燃组分累积;或设备密封破损,外界可燃气体混入。

  • 预处理参数异常:如喷淋塔循环水量不足、冷凝温度过高,导致预处理效率大幅下降。

3. 设备 / 管路泄漏

涉及可燃气体的储存、输送设备(如储罐、管道、阀门)泄漏,是突发 LEL 超标的重要诱因,尤其在密闭或通风不良区域风险极高。


  • 静态泄漏:管道焊缝开裂、阀门密封件老化(如法兰垫片损坏)、储罐呼吸阀故障,导致可燃气体(如丙烷、甲烷)持续泄漏。

  • 动态泄漏:泵、压缩机等转动设备的轴封磨损,或连接处松动,导致可燃液体 / 气体渗出后挥发。

  • 人为操作失误:如误开阀门、未关闭取样口、设备检修后未密封到位,导致可燃物料泄漏。

4. 外源性可燃气体侵入

监测区域外的可燃气体通过通风、管道窜流等方式进入,导致局部浓度超标。


  • 通风系统带入:车间通风机吸入室外或相邻区域的可燃气体(如附近加油站挥发的汽油蒸气、食堂油烟中的可燃组分)。

  • 管道窜流:不同系统的管道共用管廊,若某一管道泄漏,可燃气体通过缝隙窜入 LEL 监测区域的管道或空间。

二、辅助原因:气体扩散 / 稀释能力不足

即使可燃气体 “输入量” 正常,若监测区域内气体的扩散、置换、稀释能力下降,也会导致可燃组分累积超标。

1. 通风系统故障

通风是稀释可燃气体的关键,系统失效会直接导致浓度升高。


  • 通风量不足:排风机叶片积灰、电机功率下降,或进风口被堵塞,导致新鲜空气补充不足,可燃气体无法有效稀释。

  • 通风方向异常:如局部排风罩位置偏移、风道短路,导致监测区域成为 “无风区”,可燃气体滞留。

  • 防爆通风失效:若使用普通通风机(非防爆型),可能因电火花引发风险,同时通风功能也可能因设备损坏而失效。

2. 气流组织不合理

监测区域的空间结构或设备布局导致气流不畅,形成 “死角”。


  • 密闭 / 半密闭空间:如 RTO 后端烟道、废气处理间等封闭空间,若未设置强制通风,可燃气体易在顶部或角落累积。

  • 设备阻挡:监测点附近有大型设备或管道遮挡,导致新鲜空气无法到达,可燃气体无法扩散。

3. 惰性气体 / 新风补充不足

部分系统需通过补充惰性气体(如氮气)或新风来降低可燃组分浓度,若补充不足则易超标。


  • 新风配比不足:废气收集系统中未按设计比例(通常要求废气中可燃组分≤25% LEL)补充新风,导致浓度 “浓缩”。

  • 惰性气体供应中断:化工系统中用于置换可燃气体的氮气供应不足或压力过低,无法有效稀释风险。

三、特殊原因:监测装置自身异常(误报)

需注意:LEL 数据超标可能并非真实浓度升高,而是监测装置故障导致的误报,需优先排查以避免不必要的停机。

1. 传感器失效或污染

传感器是 LEL 监测的核心部件,易受环境影响而失灵。


  • 催化燃烧式传感器:最常用但易 “中毒”—— 接触硅烷、硫化物、卤素化合物等后,催化剂活性下降,导致读数偏高或无响应;长期使用后催化剂老化,精度衰减。

  • 红外式传感器:光路被灰尘、油污污染,或光源强度下降,导致检测精度偏差;若气体组分与校准气体差异大(如多组分混合可燃气体),也可能出现误报。

  • 传感器受潮:监测区域湿度超标,传感器进水或受潮,导致电路故障或检测漂移。

2. 采样系统故障

采样管路负责将气体样品输送至传感器,故障会导致样品失真。


  • 采样管堵塞:灰尘、油污、冷凝水在采样管内堆积,导致样品无法顺利到达传感器,或浓度被 “浓缩”(如溶剂蒸气在管内冷凝后再次挥发)。

  • 采样管漏气:管路接头松动、破裂,导致外界空气混入或样品泄漏,使检测值偏高(如吸入附近泄漏的可燃气体)或偏低。

  • 过滤器失效:采样管前端的粉尘过滤器堵塞,导致采样流量不足,传感器检测到的浓度低于实际值(反之为故障,但易被忽视)。

3. 校准与维护缺失

监测装置需定期校准才能保证精度,忽视维护易导致数据失真。


  • 校准过期:未按要求(通常每 3-6 个月)用标准气体(如甲烷 - 空气混合气)进行零点和量程校准,传感器漂移后读数偏高。

  • 零点漂移:长期未校准,传感器零点偏移(如受环境温度、湿度变化影响),导致即使无可燃气体也显示 “超标”。

  • 设备参数设置错误:误将 “报警值” 设置过低,或单位换算错误(如将体积浓度换算为 LEL 时参数错误)。

4. 电气干扰

监测装置受周边电气设备干扰,导致信号紊乱。


  • 电磁干扰:附近有变频器、高压设备、无线通讯设备等,产生的电磁辐射干扰传感器信号,导致读数波动或超标。

  • 电源不稳定:供电电压波动、接地不良,导致监测装置电路工作异常,数据失真。

总结:LEL 超标原因的排查逻辑

当 LEL 数据超标时,建议按以下优先级排查,快速区分 “真实超标” 与 “误报”:


  1. 先复核真实性:用便携式防爆 LEL 检测仪在同一位置复测,若数值一致则为真实超标;若差异大,则优先排查监测装置自身问题(传感器、采样、校准)。

  2. 再查源头:真实超标时,先检查前端生产工艺、物料使用是否异常(最常见),再排查设备泄漏、预处理失效。

  3. 最后查稀释能力:若源头无异常,再检查通风系统、气流组织是否失效,导致可燃气体累积。


通过以上逻辑,可高效定位原因,避免盲目处置导致的生产损失或安全风险。


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