《氟化氢气体检测报警器校准规范》编制说明

PAGE4 -1- -《氟化氢气体检测报警器校准规范》编制说明一、概述仪器检测器通常采用电化学和半导体原理，主要由检测元件、放大电路、报警系统、显示器等组成。仪器类型有固定式和便携式两种，采样方式有吸入式和扩散式两种。二、规范起草的技术依据本规范引用了以下技术文件：JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则JJF1001-2011通用计量术语及定义JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示GB12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求GB50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GBZ/T233-2009工作场所有毒气体检测报警器装置设置规范三、规范编写的目的、意义氟化氢是一种无色有刺激性气味的气体，具有高毒性，强腐蚀性，强刺激性，可致人体灼伤。氟化氢主要在氟化工、电子等行业中需求较多，主要是无水氟化氢、电子级氟化氢等基础原料生产以及后续含氟化学品的生产及半导体表面处理。但在这些生产使用环境中均存在无组织排放的氟化氢气体。天津港危化品爆炸事件后国家对安全生产的要求越发严格，氟化氢气体检测报警器的使用量呈爆发性增长。鉴于氟化氢的特性，工业生产现场必须安装氟化氢气体检测报警器，以检测生产现场氟化氢的泄露并及时报警，严格监控氟化氢的浓度，从而保障作业场所生产安全和工作人员人身安全，避免各类事故发生。四、制定规范的主要内容（一）与国家校准规范的衔接目前国内已有氟化氢气体的相关标准，都是关于氟化氢制备、防泄漏的方法标准，目前国内还没有关于氟化氢气体报警器检测、校准的规程规范。目前查新国内已有的关于氟化氢气体检测报警器相关标准：GB7746-2011《工业无水氟化氢》；GB12358-2006《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》；GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警器设计规范》；GBZ/T223-2009《工作场所有毒气体检测报警器装置设置规范》；SN/T4211-2015《进出口危险化学品检验规程氟化氢、氢氟酸》。（二）项目的技术关键、技术难点、创新点1.国家二级标准物质，氮气中氟化氢气体标准物质（GBW（E）061849）将是该校准规范的技术关键。目前，我国具有生产有证氟化氢气体标准物质的能力，并且该标准物质较为稳定，能够满足实际校准的需求，为本规范的建立提供了坚实的计量基础。2.目前，生产氟化氢气体检测报警器的厂家主要有上海翼捷工业安全设备股份有限公司、深圳市科陆精密仪器有限公司、梅思安安全设备有限公司、无锡格林通安全设备有限公司、济南长清计算机应用公司等，成熟的氟化氢气体检测报警器生产工艺及性能稳定的氟化氢气体报警器为法规中相关实验提供有力保障。（三）规范的主要内容1.规范依据本规范以JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》为基础性系列规范进行制定。本规范是按照GB12358-2006《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》、GB50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警器设计》、GBZ/T233-2009《工作场所有毒气体检测报警器装置设置规范》对报警器的选型、安装、设置、性能、管理维护做出了规定或建议。2.适用范围国家职业卫生标准GBZ2.1-2019《工业场所有害因素职业接触限值（化学有害因素）》对氟化氢的职业接触限值作出规定，最高允许浓度（MAC）为2mg/m3（约2.3μmol/mol），GB18664-2002《呼吸防护用品的选择、使用与维护》中列出氟化氢的直接致害浓度（IDLH）为30μmol/mol或者25mg/m3（20℃）。因此，本规范规定适用于测量范围不大于100μmol/mol氟化氢气体检测报警器的校准。3.原理氟化氢气体检测报警器主要用于作业环境中氟化氢气体的检测，通常采用电化学和半导体原理，主要由检测元件、放大电路、报警系统、显示器等组成。仪器类型有固定式和便携式两种，采样方式有吸入式和扩散式两种。4.试验设备前期通过对上海翼捷工业安全设备股份有限公司生产的型号E620的氟化氢气体检测报警器和深圳市科陆精密仪器有限公司生产的型号为CL9001的氟化氢气体检测报警器进行了多次试验。5.计量标准器试验使用的标准物质为氮气中氟化氢气体标准物质，标准物质证书号为GBW（E）061849，浓度为（1～1000）μmol/mol，Urel=3%，k=2。6.主要计量特性（1）示值误差：测量范围/（μmol/mol）示值误差0～10±2μmol/mol（2）重复性：重复性不大于±8%（3）响应时间：不大于120s（4）报警功能：具有报警功能的仪器，在其测量范围内应具有报警设定值，当仪器示值达到报警设定值时，应能自动报警。（5）漂移：零点漂移不大于±3%，量程漂移不大于±10%。7.计量特性的技术方法7.1报警器的调整按照报警器说明书的要求进行预热，预热稳定后，连接气体标准物质、流量计和被校报警器。校准吸入式报警器时，必须保证旁通流量计有气体放出；校准扩散式仪器时，应按照报警器使用说明书的要求调节流量。若报警器说明书中没有明确要求，则流量一般控制在（500±50）mL/min。用零点气体调整报警器的零点，用浓度约为满量程80%的气体标准物质调整报警器的示值。7.2示值误差在正常工作条件下，仪器通电预热稳定后，先通入零点气调整仪器的零点，再通入浓度约为测量上限80%的气体标准物质调整仪器示值，然后分别通入浓度约为测量上限20%、50%、80%的气体标准物质，待示值稳定后，读取示值，每种浓度重复测量3次，取算术平均值作为仪器示值。按式(1)计算各浓度点的示值误差△C。△C=C-Cs(1)式中：C—每种浓度3次示值的算式平均值，μmol/mol；Cs—气体标准物质浓度值，μmol/mol。7.3重复性通入零点气体使仪器示值回零，通入浓度约为上限50%的气体标准物质，待示值稳定后，记录仪器示值Ci。重复测量6次，重复性以单次测量的相对标准偏差表示。按式(2)计算仪器的重复性sr。(2)式中：Ci—仪器第i次测量的示值，μmol/mol；C—仪器示值的算式平均值，μmol/mol。7.4响应时间通入零点气体使仪器示值回零，再通入浓度约为测量上限50%的气体标准物质，待示值稳定后，读取仪器示值，撤去气体标准物质，仪器回零后，再通入上述浓度的气体标准物质，同时启动秒表，待仪器示值到达稳定示值的90%时，停止计时，记录秒表读数，重复测量3次，取3次秒表读数的算术平均值作为仪器的响应时间。7.5报警功能通入浓度高于报警设定值的气体标准物质，使仪器出现报警动作，观察仪器声光报警功能是否正常，记录仪器显示的报警浓度值。重复测量3次，取3次报警浓度值的算术平均值作为仪器的报警浓度值。7.6漂移仪器的漂移包括零点漂移和量程漂移。通入零点气体使仪器示值回零，读取稳定示值记为Cz0，再通入浓度约为测量上限80%的气体标准物质，读取稳定示值记为Cs0。对便携式仪器连续运行1h，每间隔15min通入零点气体读取仪器稳定示值Czi，再通入上述气体标准物质读取仪器稳定示值Csi；固定式仪器连续运行4h，每间隔1h重复上述步骤1次。按式(3)计算零点漂移，取绝对值最大的△Zi，为仪器的零点漂移。△Zi=(3)按式(4)计算量程漂移，取绝对值最大的△Si，为仪器的量程漂移。△Si=(4)式(3)与式(4)中R—测量上限，μmol/mol。8.复校时间间隔复校时间间隔是由仪器使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定，因此送校单位可根据仪器实际使用情况自行决定复校时间间隔，建议不超过1