Контроль хлора в воздухе рабочей зоны

Хлор используют в водоподготовке, химической промышленности и других технологических процессах. При нарушении герметичности оборудования он может попасть в воздух рабочей зоны. Хлор токсичен, раздражает глаза и дыхательные пути, а при высокой концентрации может привести к тяжелому поражению органов дыхания. Поэтому на объектах, где хлор хранится, используется или подается по технологическим линиям, важно заранее определить зоны риска, порядок контроля и подходящее средство измерений.

Газоанализатор позволяет контролировать концентрацию хлора и предупреждать персонал при достижении установленных порогов. При этом прибор остается только частью системы безопасности и не заменяет вентиляцию, герметичность оборудования, средства индивидуальной защиты и предусмотренные на предприятии процедуры.

Где может повыситься концентрация хлора

Источником хлора в воздухе может быть как технологический процесс, так и нарушение герметичности оборудования.

К потенциально опасным зонам относятся:

• хлораторные и помещения хранения хлора;
• участки водоподготовки и обеззараживания воды;
• трубопроводы, соединения и запорная арматура;
• насосное и дозирующее оборудование;
• места слива, налива и перегрузки;
• оборудование для хранения и подачи хлора;
• зоны ремонта и технического обслуживания.

Особое внимание стоит уделять соединениям, арматуре и участкам, где оборудование вскрывают или разбирают. Именно там при нарушении герметичности может возникнуть локальная утечка.

При выборе точек контроля учитывают не только расположение оборудования, но и особенности помещения, вентиляции и технологического процесса. Поэтому на одном объекте могут одновременно использоваться стационарные точки контроля и переносные газоанализаторы.

ПДК хлора в воздухе рабочей зоны

При оценке концентрации хлора важно различать нормативы для воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха населенных мест.

Для атмосферного воздуха населенных мест установлены другие значения: максимальная разовая концентрация составляет 0,1 мг/м³, среднесуточная 0,03 мг/м³.

При подборе газоанализатора необходимо учитывать не только верхнюю границу диапазона измерений. Важно проверить, позволяет ли конкретная модификация корректно контролировать концентрации, которые имеют значение в конкретной рабочей зоне, и соответствуют ли заявленные характеристики задаче измерений.

Также следует разделять диапазон измерений и пороги сигнализации. Большой диапазон сам по себе не означает, что прибор оптимально подходит для контроля нормативного уровня.

Как измеряют концентрацию хлора

Для определения Cl₂ используют газоанализаторы с соответствующим сенсором. Тип чувствительного элемента зависит от конкретной конфигурации прибора, поэтому при покупке необходимо проверять характеристики именно выбранной модификации.

Важен и способ доставки пробы к сенсору. Используют два основных варианта.

Диффузионный пробоотбор

При диффузионном пробоотборе газ поступает к сенсору непосредственно из окружающего воздуха. Такой вариант удобен при персональном контроле, когда сотрудник носит прибор с собой и постоянно получает информацию о концентрации в рабочей зоне. Например, портативный HardGas X1 выпускается в одноканальной конфигурации с электрохимическим сенсором Cl₂ и  поддерживает диффузионный и принудительный пробоотбор с внешним насосом.

Принудительный пробоотбор

При принудительном пробоотборе воздух подается к сенсору насосом. Такой способ удобен при обследовании труднодоступных мест, удаленных точек и потенциальных источников утечки. Например, пробоотборный насос HardGas P1 предназначен для транспортировки пробы воздуха рабочей зоны к газоанализатору. 

На что обратить внимание при выборе газоанализатора

Газоанализатор выбирают с учетом условий эксплуатации и конкретной задачи измерений.

• Сенсор. В первую очередь необходимо убедиться, что прибор предназначен для определения Cl₂. Это особенно важно для многоканальных моделей, поскольку одна серия может выпускаться с разными наборами сенсоров.
• Диапазон измерений. Диапазон должен соответствовать предполагаемым концентрациям и задаче контроля. При этом необходимо учитывать не только верхнюю границу, но и метрологические характеристики конкретной конфигурации.
• Способ пробоотбора. При работе сотрудника в помещении удобен диффузионный вариант. Если необходимо обследовать трубопровод, соединение или другую потенциальную точку утечки, может понадобиться принудительный пробоотбор.
• Сигнализация. При достижении установленного порога оператор должен получить понятное предупреждение. В переносных газоанализаторах могут одновременно использоваться звуковая, световая и вибрационная сигнализация. 
• Условия эксплуатации. На промышленном объекте также имеют значение:
• рабочая температура;
• степень защиты корпуса;
• наличие взрывозащиты;
• время автономной работы;
• возможность передачи и архивирования данных;
• особенности установки прибора.

Когда вместе с хлором контролируют другие газы

На некоторых объектах контроль одного Cl₂ не решает всю задачу безопасности. Это особенно актуально там, где одновременно используются разные химические вещества, присутствует горение или выполняются работы в технологических и ограниченных пространствах.

Состав контролируемых компонентов определяют по технологическому процессу и возможным источникам опасности.

Например, вместе с хлором может потребоваться контролировать кислород, если существует риск изменения его концентрации в рабочей зоне. Оксид углерода и горючие газы могут иметь значение на участках, где присутствует топливо, нагрев или процессы горения. При работе с канализационными и очистными сооружениями в зависимости от технологии может понадобиться контроль сероводорода. Если на предприятии используются аммиачные реагенты, актуальным становится контроль аммиака. На химических и производственных участках состав контроля может дополнительно включать диоксид серы, диоксид азота, углекислый газ, соляную кислоту и другие компоненты.

Поэтому многоканальный газоанализатор имеет смысл выбирать не по максимальному числу каналов, а исходя из реального состава рисков на объекте. Например, HardGas Х4 позволяет одновременно измерять от одного до четырех газов, а X6 рассчитан на контроль от одного до шести компонентов в зависимости от конфигурации.

Переносной или стационарный газоанализатор

Тип оборудования зависит от того, что именно необходимо контролировать.

Переносной газоанализатор подходит, когда сотрудник выполняет обход помещений, проводит техническое обслуживание или должен постоянно контролировать воздух рядом с собой. Если требуется обследовать удаленные точки и искать возможную утечку, переносной прибор можно использовать с пробоотборным насосом.

Стационарный газоанализатор применяют при непрерывном контроле определенной зоны. Прибор устанавливают в заранее выбранной точке, после чего он постоянно отслеживает концентрацию контролируемого газа без присутствия оператора. Например, в линейке HardGas предусмотрено три стационарных модели на хлор: FX-01, FX-02, FX-03.  Если необходимо контролировать несколько стационарных точек, газоанализаторы можно подключать к контроллеру. HardGas FC принимает данные от внешних газоанализаторов по интерфейсам 4–20 мА и RS-485 Modbus, отображает текущую концентрацию и информацию о срабатывании порогов или неисправности.

Как организовать контроль хлора на предприятии

Организацию контроля удобно начать с четырех шагов.

• Определить зоны риска. Нужно выявить помещения, оборудование и участки, где используется или хранится хлор и где наиболее вероятно возникновение утечки.
• Определить задачу измерений. Следует понять, нужен ли персональный контроль, периодические обходы, поиск утечек или постоянный мониторинг определенной зоны.
• Выбрать оборудование. Необходимо проверить сенсор Cl₂, диапазон измерений, метрологические характеристики, способ пробоотбора, сигнализацию и условия эксплуатации. Если требуется контроль нескольких веществ, заранее определяют необходимый набор сенсоров.
• Определить порядок действий при превышении. В документации предприятия должен быть установлен алгоритм действий персонала при срабатывании сигнализации.

Газоанализатор при этом остается частью общей системы безопасности. Его использование не отменяет необходимость технических и организационных мер защиты.

Заключение

Контроль хлора в воздухе рабочей зоны необходим там, где существует риск его попадания в воздух при хранении, использовании или обслуживании оборудования. Хлор токсичен и способен поражать органы дыхания и слизистые, поэтому своевременное обнаружение превышения концентрации имеет непосредственное значение для безопасности персонала.

При выборе газоанализатора важно учитывать не только наличие сенсора Cl₂, но и диапазон измерений, метрологические характеристики, способ пробоотбора, сигнализацию и условия эксплуатации.

Для персонального контроля подойдет переносной прибор. При обследовании потенциальных источников утечки может потребоваться принудительный пробоотбор. Если необходимо непрерывно контролировать конкретную зону, используют стационарное оборудование. Когда на объекте присутствуют несколько опасных компонентов, выбирают многоканальную конфигурацию с соответствующим набором сенсоров.