多种传感器在钢铁工业安全风险监测预警中的应用

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中国作为钢铁行业的生产与消费大国，其钢铁冶炼流程的复杂性和长周期性使得各环节中频繁出现的有毒有害、易燃易爆气体以及粉尘等危险物质成为行业安全管理的重大挑战。为了保障工作人员的安全，多种传感器在安全风险监测预警中的应用显得尤为重要。

钢铁产业，被誉为“工业粮食”，在我国国民经济中占据支柱地位。2023年，我国钢产量与消费量均占全球一半以上，连续28年稳居全球首位。这一产业的稳定运行对于机械、建筑、汽车、家电、船舶、航空航天等领域具有基础性的支撑作用。
钢铁冶炼过程涉及多个环节，包括烧结、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等，每个环节都可能产生不同的危险物质。例如，烧结过程中可能产生粉尘、二氧化硫、一氧化碳等；焦化过程中可能产生氨、苯、甲烷等；炼铁和炼钢过程中则可能涉及煤气、煤粉、二氧化硫等有毒有害物质的排放。这些危险物质的存在对工作人员的安全构成了严重威胁。
在钢铁冶炼行业，煤气泄漏、煤气着火、一氧化碳中毒等事件时有发生，且极易出现亡人事故。《工作场所有害因素职业接触限值（GB Z 2.1-2019）》《呼吸防护用品的选择、使用与维护（GB T 18664-2002）》有明确规定，一氧化碳的最小职业接触限值OELs为20mg/m³（即16ppm），立即威胁生命和健康浓度IDLH为1700mg/m³（即1500ppm）。
# }/ h7 k: M3 m; D6 M此外，氧气浓度过低造成窒息，甲烷、氢气泄漏发生爆炸等事故也不容忽视。
对于一氧化碳、氧气、甲烷、氢气浓度检测，工采网推荐英国alphasense 一氧化碳传感器CO-AX、英国alphasense 氧气传感器O2-M2、日本Figaro 催化燃烧式甲烷传感器 TGS6814、日本FIGARO 氢气传感器TGS2616-C00:
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* G; z2 @/ H1 t& X0 A( C6 M
英国alphasense 一氧化碳传感器CO-AX主要特性
测量范围：2000ppm
灵敏度：55～90nA/ppm
5 b( {: v  \* N& m! E响应时间：<30s
9 M# e, M5 W& u" N线性范围：<+/-40ppm
过载：4000ppm
分辨率：0.5ppm
% v  {% q) [# k& }尺寸：Φ20.2*16.5
使用寿命：2年
存储周期：6个月
  e6 m; j3 k: A& a# R: [$ r工作温度：-30～50℃
1 d$ F/ W# i: `工作湿度：15～90％RH
负载电阻：10～47Ω
- `. h8 H. o( i+ j典型应用:适用于高H2浓度,钢铁行业等H2含量高的场合对CO浓度的测量
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2 R7 [: i" n, `3 d% b& CO2-M2是电化学氧气传感器，俗称氧电池，4系大小，2年使用寿命，量程为0~25%,工作环境为-30~55℃，15~90%RH,主要用于测量环境中氧气气体浓度，应用广泛在钢铁，石油化工，医疗，隧道等，典型应用于氧气报警器，氧气分析仪。
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日本Figaro 催化燃烧式甲烷传感器 TGS6814 ，TGS6814是催化燃烧式的气体传感器,是TGS6812的升级版本。可以检测100%LEL水平爆炸下限的甲烷气体，亦可以检测H2，此传感器不但具有优异的耐久性与快速响应能力，与此同时,线性输出与输出的高度稳定性也是其主要特征。TGS6814的盖帽内有特殊设计的过滤层，使其对有机蒸汽的交叉灵敏度很低。此外，此传感器对硅化合物的耐受性更佳，更适应恶劣环境。
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  W2 k9 C/ a& _8 y% {日本Figaro 氢气传感器TGS2616-C00是日本FIGARO研发的半导体原理传感器，响应快速、功耗低、体积小，TGS2616-C00 内含全新开发的敏感素子，受酒精等干扰气体的影响极小，而对氢气具有较高的选择性。非常适合用于检测氢气浓度变化。可以检测10-3000ppm范围的氢气浓度。
传感器的应用不仅提高了钢铁冶炼行业的安全风险监测预警能力，也为行业安全生产管理提供了更为精准、高效的数据支持。通过实时监测和预警，企业能够及时发现并处理潜在的安全隐患，从而降低安全事故的发生概率，保障工作人员的生命安全。
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