Сигнализатора СТХ-17 - преимущества, технические характеристики

Сигнализатор СТХ-17

Непрерывный контроль довзрывоопасных концентраций газовоздушных смесей, а в случае превышения допустимого ее уровня – подача звуковой и световой сигнализации: эти задачи решает одноканальный переносной сигнализатор-эксплозиметр СТХ-17.

Опасные концентрации газов, невидимки

Сложность контроля газовоздушной среды с помощью одних только стационарных газоанализаторов на современных промышленных объектах заставляет прибегать к индивидуальным, мобильным средствам измерения. Проблемы мониторинга могут быть связаны, в частности, с большим количеством мест потенциальной утечки и отсутствием технической возможности установить сенсоры в каждом из них. Кроме того, для некоторых объектов характерно непостоянство сценариев распространения газов в том или ином помещении. Наконец, в определенных условиях использование таких устройств как ЩИТ-2 или ЩИТ-3 представляется, мягко говоря, проблематичным либо нецелесообразным.

Однако отслеживать наличие и концентрацию токсичных или взрывоопасных невидимок жизненно необходимо. Для того, чтобы делать это эффективно, нужно знать их свойства. Вот лишь один пример. Газов, которые легче воздуха, насчитывается всего 12, из них горючих – восемь: водород, метан, аммиак, ацетилен, диборан, угарный газ, этилен и синильная кислота (при температуре выше точки кипения 25,6°С, достаточной для ее перехода в газообразное состояние). Практическое значение при выборе места установки сенсоров имеют лишь три из них – водород, метан и аммиак.

Слагаемые превосходства сигнализатор СТХ-17

Почему мы начали именно с преимуществ СТХ-17 и вытекающих из них практических преференций, которые получает обладатель этого сигнализатора-эксплозиметра? Прочитав краткий список, приведенный ниже, вы сможете менее чем за минуту определиться – стоит ли вам читать весь обзор или данный класс приборов не представляет для вас интереса. Итак, используя СТХ-17, вы можете:

• измерять концентрацию целевого газа в диапазоне от 0 до 99,9 % НКПР (по ГОСТ Р 51330.19-99);
• обладать взрывобезопасным прибором непрерывного действия, практически мгновенно реагирующим на изменение параметров газовоздушной среды;
• иметь два варианта отбора пробы воздуха: принудительный (с помощью соответствующей насадки и ручного насоса) и диффузионный, использующий естественную конвекцию;
• всегда знать текущую концентрацию отслеживаемого вещества, отображаемую на цифровом индикаторе прибора;
• использовать выносной датчик в труднодоступных местах или в ситуациях повышенной опасности;
• надежно защитить параметры настройки прибора от несанкционированного доступа;
• пользоваться двухпороговой системой сигнализации, которая сводит к минимуму вероятность ошибки пользователя, а также позволяет с большей точностью осуществлять мониторинг газовоздушной среды;
• быть свободным от сложного и требующего высокой квалификации технического обслуживания и отладки: прибор автоматически тестирует свою работу, а для настройки его функциональных параметров не требуется дополнительных устройств и приспособлений;
• начинать работу с прибором сразу после ознакомления с Техническим описанием и Инструкцией по эксплуатации;
• получать удовольствие от работы с простым, компактным и надежным прибором.

Где применяется сигнализатор СТХ-17

Сфера применения газоанализаторов вообще и СТХ-17 в частности охватывает большинство отраслей современной промышленности и продолжает расширяться. Вот далеко не полный список объектов, на которых необходимо осуществлять постоянный мониторинг воздушной среды:

• нефтегазовая промышленность: при разведке месторождений и эксплуатации скважин, переработке, хранении и транспортировке газа и нефтепродуктов;
• предприятия химпрома: производственные помещения, склады сырья и готовой продукции (в том числе – зоны погрузочно-разгрузочных работ), лаборатории, а также компрессорные и насосные станции;
• металлургические и машиностроительные заводы;
• объекты торговли и складские комплексы, в том числе – для ГСМ;
• сельское хозяйство;
• транспортные сети;
• предприятия военно-промышленного комплекса;
• бензо- и газовые заправочные станции;
• тепловые электростанции: топки, трубопроводы, турбины, бункеры для хранения сухого топлива и транспортеры для его перемещения;
• котельные: помещения и газопроводы;
• очистные сооружения: отстойники, скрубберы, насосные станции и автоклавы;
• автотоннели и закрытые стоянки для автомобилей (в том числе – подходные тоннели);
• производство полупроводниковых (ПП) материалов и приборов: реакторы и сушильные установки для ПП пластин, оборудование для химического осаждения ПП и газовые шкафы;
• предприятия пищевой промышленности, в частности, по производству и хранению спирта;
• медицинские учреждения: лаборатории, рефрижераторные и котельные установки;
• объекты коммунального хозяйства;
• плавсредства и иные объекты, поднадзорные Морскому Регистру судоходства.

Нормативный документы при разработке и изготовлении сигнализатора СТХ-17

Приведем не исчерпывающий список нормативных документов, требования которых учитываются при разработке и изготовлении СТХ-17:

• ТУ 38 Украины 0208010-001-95 5В2.840.392 ТУ «Сигнализаторы-эксплозиметры термохимические СТХ-17. Технические условия»;
• ГОСТ 12.2.020-76 «Система стандартов безопасности труда. Электрооборудование взрывозащищенное. Классификация. Маркировка»;
• ГОСТ 22782.6-81 «Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка". Технические требования и методы испытаний»;
• ГОСТ 22782.0-81 «Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний» (на продукцию, разработанную после 2003 года распространяется действие стандарта ГОСТ Р 51330.0-99);
• ГОСТ 22782.3-77 «Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты. Технические требования и методы испытаний»;
• ГОСТ 22782.5-78 «Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь». Технические требования и методы испытаний»;
• ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие трребования»;
• ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК 60079-1-98) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка»;
• ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99)  «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 2. Искробезопасная электрическая цепь i»
• ДНАОП 0.00-1.32-01 «Правила устройства электроустановок. Электрооборудование специальных установок»;
• ГОСТ 27540-87 «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия»;
• ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»;
• ДСТУ 3377-96 «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия».

Комплект поставки сигнализатора СТХ-17

Стандартный комплект поставки СТХ-17, кроме самого прибора, включает:

• зарядное устройство ЗУ-10 5В5.087.153;
• камеру 5В5.887.610-02;
• штангу 5В6.366.416 и амортизатор 5В8.639.025 для выносного датчика (длина кабеля – 2 м);
• ключ 5В8.392.504;
• паспорт 5В2.840.392-05 ПС;
• техническое описание и инструкцию по эксплуатации 5В2.840.392-05 ТО;
• этикетки для ЗУ-10 и камеры.

Дополнительно вы можете заказать:

• два типа блоков чувствительных элементов 5В5.064.577 и 5В5.064.633 для исполнений с выносным датчиком и встроенным блоком ЧЭ соответственно;
• пульт настройки 5В5.170.331;
• насадка для принудительной подачи поверочной газовой смеси в датчик 5В6.451.608;
• этикетки для заказанных запчастей и принадлежностей.

В базовом варианте поставки пороги срабатывания предустановленны и составляют, % НКПР: «Порог-1» – 20; «Порог-2» – 40.

Сертификация сигнализатора СТХ-17

Сертификат об утверждении типа средства измерений UA.C.31.999.А №31036 выдан Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Основание – положительные результаты испытаний прибора. Документ удостоверяет тип сигнализаторов (эксплозиметров) термохимических СТХ-17 производства ЗАО «Харьковское ОКБА «Химавтоматика», г. Харьков, Украина.

Данный тип изделий зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 15791-08 (взамен № 15791-96) и допущен к применению в Российской Федерации. Сигнализаторы-эксплозиметры термохимические СТХ-17 выпускаются по согласованию с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в соответствии с ДСТУ 3377-96 и ТУ 38 Украины 0208010-001-95 (5В2.840.392 ТУ).

Прибор контролирует 42 целевых вещества и является индивидуальным средством измерения. Предусмотрены конвекционный и принудительный принципы подачи среды на чувствительный элемент. Последняя осуществляется с помощью насадки и насоса по ГОСТ 15150-69. Режим эксплозиметра позволяет знать концентрацию целевого газа, значение которой отображается на цифровом индикаторе. Маркировка взрывозащиты – «1ExdibsIICT4». Сигнализатор-эксплозиметр СТХ-17 имеет 18 типоисполнений в зависимости от контролируемой группы веществ или целевого газа. Наработка прибора на отказ – не менее 50 тысяч часов, а полный срок службы – минимум 10 лет.

Типичные неисправности сигнализатора СТХ-17

Датчики

В зависимости от принципа работы чувствительного элемента газоанализатора срок его службы может сокращаться независимо от того, работает ли он или просто лежит на складе. В общем случае старению подвержены датчики любой конструкции и принципа действия, но в особенности – те, в которых имспользуется какой-либо расходный матрариал, который истощается в процессе работы. Это особенно характерно для электрохимических кислородных сенсоров. К слову, гарантийный срок хранения СТХ-17 составляет не более года. Для продления срока службы чувствительных элементов необходимо соблюдать все эксплуатационные требования, в частности, регулярно менять селективные и пылевые фильтры, если таковые предусмотрены, поскольку они также подвержены износу и старению.

Существует еще одна причина преждевременного выхода сенсоров из строя, связанная все с тем же пресловутым «человеческим фактором». Когда пользователь проверяет работоспособность газосигнализатора, он может использовать для этого не специальную газовую смесь, а подручные средства. Например, нашатырным спиртом тестировать чувствительность прибора к аммиаку, табачным дымом – к угарному газу, а отбеливателем – к хлору. Неконтролируемая и запредельно высокая концентрация целевых веществ при таких проверках напрочь выводит сенсор из строя.

Источники питания

Анализатор газа может включать в себя несколько сухих элементов питания – для встроенных часов, общего питания и отдельно – для сенсоров. Выход из строя каждого из таких элементов чреват теми или иными осложнениями. Отказ батарейки в часах прибора приводит к утрате текущей даты. Это вызывает возникновение ошибки калибровки (прибор «считает» ее просроченной), либо возникают проблемы при переходе из одного режима в другой (сигнализатор/эксплозиметр). Выход из строя двух других источников питания делает эксплуатацию прибора вообще невозможной. А использование «подсевшего» аккумулятора может привести к перезагрузке прибора во время энергоемкого процесса подачи звукового и светового сигналов.

Прочее

Также имеют место неисправности термопар измерения температуры дымовых газов, элементов и органов управления и контроля, а также пробоотборых модуля или насоса. Все вышеперечисленные неисправности в совокупности составляют более чем 90% причин выхода анализаторов из строя либо их неправильной работы, что еще хуже.

Поверка СТХ-17

Данную процедуру проводят если прибор пришел из ремонта или наступило время плановой поверки (не реже 1 раза в год). Методика подробно изложена в Техническом описании и инструкции по эксплуатации СТХ-17 5В2.840.392-05 ТО (либо руководства  по эксплуатации 5В2.840.392-05 РЭ). Поверочные смеси должны соответствовать ТУ У 24.1-02568182-001:2005 или ТУ6-16-2956-01. Значение поверки трудно переоценить – вполне исправный, но неточно настроенный прибор бесполезен. Копнем поглубже, чтобы увидеть мощную научно-техническую и нормативную базу, лежащую в основе этого процесса. Ведь одно дело – изготовить эталонный метр или килограмм, но совсем другое – невидимую, неуловимую смесь газов в строго определенных пропорциях. Приготовление поверочных газовых смесей (ПГС) из веществ реактивной чистоты – процедура очень ответственная и должна выполняться идеально в соответствии с общими утвержденными эталонами – государственными стандартными образцами (ГСО).

Список производителей ПГС Российской Федерации, по данным Федерального Государственного Унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева (ФГУП «ВНИИМ»), насчитывает всего 17 предприятий, а нулевого – наивысшего разряда – и того меньше: ФГУП «ВНИИМС», г. Москва, ОАО «Линде Газ Рус», г. Балашиха и ОАО «МГПЗ», п. Развилка (оба – Московская обл.), ООО «Мониторинг», г. Санкт-Петербург, ФБУ «Нижегородский ЦСМ», г. Нижний Новгород, ФГУП СПО «Аналитприбор», г. Смоленск, ООО «ПГС-Сервис», г. Заречный, Свердловская обл. Остальные 10 предприятий имеют первый разряд рабочего эталона, который должен соответствовать установленным метрологическим характеристикам. Перечень ПГС, выпускаемых, к примеру ФГУП «ВНИИМС», г. Москва, насчитывает более чем 90 наименований и является обязательным приложением к свидетельству о поверке.

Существует государственная поверочная схема для средств измерений компонентов в газовых средах – Межгосударственный стандарт ГОСТ 8.578-2008 (взамен ГОСТ 8.578-2002), Государственная система обеспечения единства измерений, разработанная ФГУП «ВНИИМС». При изготовлении ПГС учитываются требования ГЭТ 154-2011 – Государственного первичного эталона единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов газовых сред, соответствие которого исходным международным эталонам подтверждено международными сличениями, проводимыми Консультативным комитетом по количеству вещества (CCQM) Международного комитета мер и весов (BIPM). Эталон включает, в частности, гравиметрический, хроматографический, флуоресцентный и хемилюминесцентный комплексы аппаратуры и обеспечивает воспроизведение точной копии газовой смеси, где бы ее ни производили. При этом разрядный рабочий эталон, действующий для предприятия-изготовителя ПГС, должен проходить регулярную (ежегодную) поверку.

Все вышеизложенное осуществляется на основании Федерального закона Российской Федерации от 26 июня 2008 г. № 102-Ф3 «Об обеспечении единства средств измерений» и рекомендациям, изложенным в Договоренности о взаимном признании национальных эталонов и свидетельств о калибровке и измерениях, выдаваемых национальными метрологическими институтами 55 стран, входящих в Метрическую конвенцию.

При поверке учитываются специфические для этого класса приборов нюансы, например, возможность искажения показаний в диапазоне от нулевого уровня до нижнего порога измерения. Причин тому может быть несколько:

• химические процесы, протекающие в чувствительном элементе и вызывающие дрейф сигнала в «плюс» или в «минус», влияние которых устраняется применением отсечки нуля;
• калибровка прибора осуществлялась при нарушении ее условий (наличие в нулевом газе целевого вещества либо недостаточный прогрев датчика); это поправимо, но придется перекалибровывать СТХ-17 заново;
• влажность и температура при калибровке отличаются от эксплуатационных, что корректируется калибровкой непосредственно на объекте или в условиях, максимально приближенных к реальным;
• наличие у датчика перекрестной чувствительности к другим газам, уменьшить которую позволяет применение селективных фильтров.

Канарейки и другие датчики

Проблема предупреждения взрывов газа стоит перед человечеством столько же, сколько существуют отрасли промышленности, продуцирующие взрывоопасные газообразные вещества. И первыми сигнализаторами превышения допустимой их концентрации служили канарейки. Эти птицы очень чувствительны к метану и угарному газу. В шахту опускали клетку с канарейкой и если она переставала петь, начинала вести себя необычно либо вообще теряла сознание, это служило признаком того, что концентрация метана становилась угрожающе высокой. Зачастую птички могли послужить только один раз – не все они приходили в себя после того, как их поднимали на поверхность.

Чтобы сохранить жизнь канарейкам, изобрели клетки, которые герметично закрывались в случае тревоги. Для вентиляции в такую клетку подавалось небольшое количество кислорода, что позволяло спокойно поднять птичку на поверхность, не опасаясь за ее жизнь. При достаточном опыте такой способ был стопроцентно эффективен – природу не обманешь. Не случайно в Великобритании на законодательном уровне отменили обязательное использование канареек в шахтах лишь в 1995 году.

И это при всем при том, что еще в 1815 году английский химик и физик Хамфри Дэви (Humphry Davy, 1778 – 1829) при участии Майкла Фарадея (Michael Faraday, 1791 – 1867) изобрел специальную безопасную шахтерскую лампу, названную его именем, а сам Дэйви получил за свое изобретение титул баронета и подарок от владельцев британских горнодобывающих компаний – серебряный сервиз. Этот факт говорит о многом. Ведь даже небольшой взрыв метана в шахте вызывает движение воздуха, поднимающее облако угольной пыли. Она воспламеняется и сгенерированная вспышкой ударная волна поднимает еще больше пыли, что в конечном итоге приводит к очень мощному взрыву. На одну из таких катастроф в Дареме, унесшей в 1844 году жизни 95 человек, был приглашен в качестве эксперта Майкл Фарадей. Расследование показало, что взорвалась именно пыль, однако детонатором послужила небольшая вспышка метана. Поэтому отслеживание наличия этого газа в шахтном воздухе – это жизненная необходимость.

«Лампа Дэви» представляла собой обычную керосиновую, ацетиленовую или масляную лампу, закрытую цилиндром из медной сетки толщиной 1/70 дюйма и имевшей 626 ячеек на квадратный дюйм. Сетка отделяла окружающий воздух от пламени лампы, поглощая его тепло. Поэтому за ее пределами вспышки произойти не могло. Проникающее сквозь сетку небольшое количество метана вызывало образование ореола вокруг пламени. При возрастании концентрации попадавший внутрь сетки газ вспыхивал с легким хлопком и гасил фитиль. А сетка препятствовала распространению вспышки вовне. Таким образом, лампа выполняла функции осветительного прибора и газосигнализатора. Свод горных уставов Российской империи 1893 года предписывал использовать лампу Дэви в обязательном порядке.

Современный аналог сетки Дэви – пеллисторные (термокаталитические) датчики, в работе которых используется явление диффузии молекул целевого вещества внутрь пористого диска. Чем быстрее протекает процесс проникновения, тем выше концентрация. При этом учитывается, что разные газы имеют неодинаковую способность диффундировать.

Несколько позже изобрели индикаторные лампы, в которых при сгорании, например, этилового спирта, образовывалось пламя с низкой интенсивностью свечения. Если в воздухе были горючие газы, они образовывали вокруг такого бледного пламени ореол – той или иной насыщенности, яркости, величины и оттенка. Существовало несколько разновидностей таких ламп, разработанных Пилером, Вольфом и Шено (светильник которого просто гас при наличии в воздухе метана и потому был наиболее безопасным).

Следующее поколение газоанализаторов – так называемые гризуметры. В них использовалось явление сокращения объема смеси при сгорании одного из ее компонентов. Более продвинутая версия гризуметров, в которых продукты сгорания метана пропускались через раствор сильной щелочи, назывались карборуметрами. Углекислота вступала в реакцию с растворенным в воде основанием, поэтому разница исходного и конечного объемов была более очевидной. Это позволяло достигать высокой точности.

Решение ваших проблем

Если вы дочитали до этого места, значит тема оказалась для вас по-настоящему интересной. В таком случае, что мешает познакомиться поближе и получить от этого обоюдную выгоду? Представляем многоотраслевое производственное объединение ПАО «РОСС». В его состав входит ряд промышленных предприятий, в числе которых – производитель сигнализатора-эксплозиметра СТХ-17 ОКБА «Химавтоматика», г. Харьков.

История изготовления газодетекторного оборудования этим предприятем насчитывает на сегодняшний день 56 лет. Приборы, сошедшие с заводского конвейера, блестяще зарекомендовали себя не только на земле – от промпредприятий всех отраслей до объектов сельского и коммунального хозяйства, но и в космосе – на орбитальном корабле-космоплане «Буран». Его полностью автоматизированный полет вошел в Книгу рекодов Гиннесса.

Номенклатура выпускаемых ОКБА «Химавтоматика» газоанализаторов и газосигнализаторов насчитывает более 200 наименований приборов, а общее количество единиц выпускаемой продукции составляет более 10 тысяч в год. Они могут работать в самых неблагоприятных условиях – от тропических широт до Крайнего Севера. Мощности предприятия позволяют полностью обеспечивать приборами газового контроля предприятия стран СНГ и в первую очередь – России и Украины.

Уникальные технологии изготовления термохимических и полупроводниковых датчиков и сенсоров, высококвалифицированные профессионалы, современные методики градуировки и метрологического контроля дают возможность выпускать стабильные, надежные и долговечные приборы. При этом постоянно совершенствуются существующие и разрабатываются новые типы приборов, успешно конкурирующие с лучшими образцами ведущих мировых производителей.

Сеть региональных сервисных центров обеспечивает квалифицированный гарантийный и послегарантийный ремонт в кратчайшие сроки. А гибкость производственных процессов допускает быструю доработку любого из поставляемых приборов в соответствии с конкретными эксплуатационными условиями и пожеланиями клиентов как в заводских условиях, так и непосредственно на объекте.

Если же говорить о ценах, то они более чем демократичны.

Доказательством всего вышесказанного служит внушительный список заказчиков продукции ПАО «РОСС». Среди них такие промышленные гиганты как «ГАЗПРОМ» и «УКРНАФТА», «ЛУКОЙЛ» и «Нафтогаз Украины», «Мотор-Сич» и «Укртелеком», «Сибур-Химпром» и нефтепровод «Дружба».