Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2026

О Х Р А Н Н А Я И П О Ж А Р Н А Я С И Г Н А Л И З А Ц И И . П О Ж А Р Н А Я Б Е З О П А С Н О С Т Ь 65 Аналогичная схема калибровки по характерно- му газу применяется и в зарубежной практике. Основной принципа деления контролируемых горючих газов на группы – это обеспечение минимальной погрешности измерения и опти- мизация технических и материальных расходов, без снижения количественного обнаружения взрывоопасной концентрации газа или пара. Традиционно газоанализаторы калибруются по метану, в расчете, что термокаталитические сен- соры реагируют на все горючие газы. При этом редко указываются погрешность измерения других газов. С целью определения чувствительности термо- каталитических сенсоров к газам были прове- дены экспериментальные исследования термо- каталитического сенсора на сумму углеводоро- дов с калибровкой по метану, водороду, пропа- ну. Экспериментальные исследования приведе- ны в табл. 1. В таблице показано, что происходит увеличение чувствительности сенсора при переходе от лег- ких (С 1 ) к тяжелым углеводородам (С 10 – С 16) . Этот эффект объясняется в работе [5]. Следова- тельно, на тяжелые углеводороды приборы с термокаталитическими сенсорами среагируют раньше, чем на ту же концентрацию метана или пропана, поэтому целесообразно порог сигна- лизации устанавливать с учетом величины уве- личенной чувствительности, для недопущения ложных срабатываний системы в целом. Следу- ет отметить, что снижение порога срабатывания сигнализации не может быть ниже погрешности измерения прибора. Согласно ГОСТ Р 52350.29.2–2010 [3] порог чувствительности приборов с термокаталитическими сенсорами 5% НКПР. Ниже этой величины нельзя снижать порог сигнализации. Несмотря на близость по чувствительности внутри группы газов, установленный порог в газоанализаторе, откалиброванном, например, по пропану, будет отличаться от порога, полу- ченного при калибровке на конкретное веще- ство. Для правильного срабатывания пороговой сигнализации предлагается устанавливать пороги для каждого измеряемого газа индиви- дуально (если известно, какое вещество конт- ролируется) в зависимости от перекрестной чувствительности к калибровочному газу. Пред- лагаемое смещение порогов для прибора с тер- мокаталитическим сенсором представлено в таблицах 2, 3 и 4. При расчетах используем поправочный коэффициент перекрестной чув- ствительности К = показания от метана/пока- зания от конкретного вещества. Соответственно, пороги срабатывания смеща- ем пропорционально поправочному коэффи- циенту. Жирным курсивом выделены пороги для газов, у которых установка порога получается менее 5% НКПР (от порога 10%). Из этого следует, что калибровка сенсоров по метану не может при- меняться для тяжелых углеводородов начиная с гептана и включая бензин, керосин и дизель- ное топливо. Газоаналитические приборы с сенсором, отка- либрованным на пропан, можно использовать для гептана и октана, но для бензина и дизель- ного топлива применение неэффективно (из-за предупреждающего порога). Для приборов, откалиброванных по гексану, основная группа тяжелых углеводородов укладывается в стандартные пороги сигнализа- ции (кроме керосина). В таблицах 2–4 показано, что калибровка по веществу, выбранному как характерное для данной группы, позволяет компенсировать погрешность измерения, вызванную различием по чувствительности термокаталитического сен- сора к конкретному горючему веществу. Как известно, чувствительность термокаталити- ческих сенсоров разных моделей различается из-за технологии изготовления, используемого катализатора, конструкции корпуса и степени старения катализатора. Поэтому для достовер- ных измерений необходимо проводить опреде- ление перекрестной чувствительности каждой партии сенсоров. Методика проведения измерений компонентов С 2 – С 10 для оптических типов сенсоров будет изложена в следующих публикациях. Выводы В данной статье выявлена и обоснована необходимость решения важнейших вопросов по детектированию наличия и измерению кон- центрации многокомпонентных горючих газов и предложены варианты измерений горючих газов термокаталитическими сенсорами. Выявлена и обоснована также необходимость разработки технологии проведения калиб- ровки газоизмерительных приборов газоана- литических систем раннего обнаружения ава- рийных ситуаций с целью повышения без- опасности на промышленных объектах, с при- менением на объекте защиты газоаналитиче- ской системы обнаружения аварий, пожаров, взрывов. Для эффективного количественного измерения горючих газов с помощью термокаталитических сенсоров предлагается применить деление линейки контролируемых горючих газов на группы: www.secuteck.ru июнь – июль 2026 Таблица 1. Чувствительность термокаталитического сенсора ДТЭ1-015-3,0 к различным газам Таблица 2. Предлагаемое смещение порогов сигнализации для сенсора, откалиброванного по метану Наименование Формула НКПР, % об. Показания при подаче 50% НКПР вещества на тер- мокаталитический сенсор, откалиброванный по: СН 4 Н 2 С 3 Н 8 Метан СН 4 4,4 50 38 33 Водород Н 2 4,0 68 50 48 Этан С 2 Н 6 3,0 75 55 51 Пропан С 3 Н 8 1,7 74 55 50 Бутан С 4 Н 10 1,4 88 63 60 Пентан С 5 Н 12 1,4 90 63 62 Гексан С 6 Н 14 1,2 80 68 60 Гептан С 7 Н 16 1,1 95 78 60 Октан С 8 Н 18 1,0 135 100 90 Нонан С 9 Н 20 0,7 150 120 105 Бензин Смесь 0,6 160 130 114 Нефть Смесь 0,9 173 140 120 Керосин С 10 – С 16 0,7 250 188 165 Наименование газа Показания при подаче 50% НКПР газа Поправочный коэффициент перекрестной чувств. к метану Погрешность срабатыва- ния порога без учета поправки на перекрест- ную чувствительность, % Рекомендованные пороги при калибровке по метану Пороги 50% НКПР Порог 20% НКПР Порог 10% НКПР Метан 50 1,00 0 50 20 10 Водород 68 0,833 36 41,6 16,6 8,3 Этан 75 0,667 50 33,4 13,4 6,7 Пропан 74 0,678 48 33,8 13,6 6,8 Бутан 88 0,568 76 28,4 11,4 5,7 Пентан 90 0,556 80 27,7 11,0 5,5 Гексан 80 0,625 60 31,2 12,6 6,3 Гептан 95 0,526 90 26,3 10,6 5,3 Октан 135 0,370 170 18,5 7,4 3,7 Нонан 150 0,333 200 16,7 6,6 3,3 Бензин 160 0,313 220 15,6 6,2 3,1 Нефть 173 0,289 246 14,5 5,8 2,6 Керосин 250 0,200 400 10,0 4,0 2,0