隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展，易燃、易爆、有毒氣體的種類和應用范圍都得到了增加。這些氣體在生產、運輸、使用 過程中一旦發(fā)生泄漏，將會引發(fā)中毒、火災甚至爆炸事故，嚴重危害人民的生命和財產**。由于氣體本身存在的 擴散性，發(fā)生泄漏之后，在外部風力和內部濃度梯度的作用下，氣體會沿地表面擴散，在事故現場形成燃燒爆炸或 毒害危險區(qū)，擴大危害區(qū)域。例如，1995年7月，四川省成都市化工總廠液氯車間發(fā)生氯氣泄漏，當場造成3人死 亡，6人受傷，僅約一小時左右，市區(qū)范圍數十平方公里范圍內都能聞到刺激性的氯氣味。因此，這類事故具有突 發(fā)性強、擴散迅速、救援難度大、危害范圍廣等特點。一旦發(fā)生氣體泄漏事故，必須盡快采取相應措施進行處置， 才能將事故損失降低到低水平。及時可靠地探測空氣中某些氣體的含量，及時采取有效措施進行補救，采取正確的處置方法，減少泄漏引發(fā)的事故，是避免造成重大財產和人員傷亡的必要條件。這就對氣體的檢測和監(jiān)測設備提出了較高的要求。作為一種重要的氣體探測器，氣體傳感器近年來得到了很大的發(fā)展。氣體傳感器的發(fā)展使得其應用越來越廣泛。本文介紹了氣體傳感器的發(fā)展情況及在氣體泄漏事故處置中的應用前景。

一、氣體傳感器 國外從30年代開始研究開發(fā)氣體傳感器。過去氣體傳感器主要用于煤氣、液化石油氣、天然氣及礦井中的瓦斯氣體的檢測與報警，目前需要檢測的氣體種類繁多。按所用氣敏材料及氣敏特性不同，可分為半導體式、固體電解質式、電化學式、接觸燃燒式、高分子式等。

二、氣體傳感器的發(fā)展方向目前，國內外對新的氣敏材料和氣體傳感器的研究非?；钴S，其主要研究和發(fā)展方向主要集中在以下幾點：首先，開發(fā)新的氣敏材料。目前有很多這方面的研究報道；其次是研制和開發(fā)復合型和混合型半導體氣敏材料和高分子氣敏材料，使這些材料對不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。另外，開發(fā)新的氣體傳感器，應用新材料、新工藝和新技術，對氣體傳感器的機理做進一步研究，使傳感器更加微型化和多功能化，并具有性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉等特點。同時，進一步采用計算機技術實現氣體傳感器的智能化。氣體傳感器和計算機技術相結合，出現了智能氣體傳感器——電子鼻。國內外已成功開發(fā)了鑒別和檢測食品、香料等的電子鼻。研制開發(fā)新型仿生氣體傳感器-仿生電子鼻是未來氣體傳感器發(fā)展的主要方向。

三、氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應用

3.1在氣體檢測及事故處置中的應用

3.1.1檢測氣體種類及特性在氣體泄漏事故發(fā)生后，事故處置將圍繞采樣檢測、確定警戒區(qū)域、組織危險區(qū)域內群眾撤離、搶救中毒人員、堵漏、洗消等方面展開。進行處置的一個方面應該是盡量減少泄漏對人員的傷害，這就要求了解泄漏氣體的毒性。氣體的毒性指泄漏使物質能夠擾亂人們機體的正常反應，因而降低人在事故中制訂對策和減輕傷害的能力。美國消防協會將物質的毒性分為以下幾類：

NH=0火災時除一般可燃物危險外，短期接觸沒有其它危險的物質。

NH=1短期接觸可引起刺激，致人輕微傷害的物質。

NH=2高濃度或短期接觸可致人暫時失去能力或殘留傷害。

NH=3短期接觸可致人嚴重的暫時或殘留傷害。

NH=4短暫接觸也能致人死亡或嚴重傷害。

3.1.2尋找泄漏點當泄漏事故發(fā)生后，迅速尋找泄漏點，采取適當的堵漏措施是防止事故進一步擴大的必要條件。在有些情況下，由于管線較長、容器較多、泄漏點較隱蔽等原因，特別是泄漏較輕時，泄漏點的尋找比較困難。由于氣體的擴散性，氣體從容器或管線中泄漏出以后，在外部風力和內部濃度梯度的作用下，開始向四周擴散，即離泄漏點越近，氣體的濃度越高。根據這一特點，使用智能氣體傳感器可解決這一問題。與檢測氣體種類的智能傳感系統不同的是，這種系統的氣敏陣列選用若干敏感性部分重疊的氣敏元件組成，使傳感系統對某一種氣體的敏感性增強，利用計算機敏元件的信號變化，可以很快檢測出氣體的濃度變化，然后根據氣體濃度變化找到泄漏點。目前，氣敏元件集成化使傳感器系統的微型化成為可能。因此，可以開發(fā)小型易于攜帶的智能傳感器系統。將這一系統和合適的圖像識別技術相結合，利用遙控技術可以使它自動進入隱蔽空間、有毒有害等人員不宜進入的地點工作，查找泄漏點的位置。

四、氣體傳感器在石油煉制工業(yè)中的應用

石油煉制工業(yè)對于國民經濟的發(fā)展具有十分重要的意義，無論是工業(yè)、農業(yè)還是交通運輸和國防建設都離不開石油制品。石油經過提煉和加工不僅可以得到各類能源燃料，而且其副產品還能夠用作重要的化工原料。

催化裂化是石油煉制過程中的重要一步。在冶煉廠中用于進行催化裂化的反應塔通常都很高大，而位于塔內的催化劑又需每隔一段時間清理出來，以便添加新的催化原料。因此，該工作常常由人工完成。但即便是舊的催化劑移除后，塔內仍然會產生硫化氫和一氧化碳等易燃和危險性的氣體，所以必須使用氣體傳感器進行測量。

在裂化塔內采用氮氣“凈化”后，理論上來說里面暫時是不含氧氣的，但并不能就此保證萬無一失。為了保證氮氣的純凈度，必須利用氧氣傳感器對其中氧濃度含量加以監(jiān)測和報警。一般氧濃度報警范圍設定在2%到4%之間。

作為氧氣和毒氣電化學傳感器的先驅之一，城市技術的氣體傳感器在傳統兩電極電化學氣體傳感器的基礎上，通過增加參考電極和輔助電極使得傳感器內部電極數達到了三到四個。參考電極的加入提高了氣體傳感器測量的穩(wěn)定性，同時針對溫度變化的影響，輔助電極的加入能夠有效進行補償，大大提高了電化學氣體傳感器測量的準確性。此外，對于測量環(huán)境存在干擾氣體情況，城市技術部分型號傳感器加裝過濾裝置，以便排干擾氣體對測量結果的影響。

五、結束語開發(fā)新的氣體傳感器，特別是開發(fā)和完善智能氣體傳感系統，使之可以在氣體泄漏事故中起到報警、檢測、識別、智能決策等方面的作用。大大提高氣體泄漏事故處置的工作效率和**性，對于控制事故損失具有重要的作用?，F在，氣體傳感器的研究和開發(fā)非常活躍，新的氣敏材料不斷出現，氣體傳感器的智能化也得到了一定發(fā)展。