隧道有毒有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述
2014年9月19日，國家安全監(jiān)管總局、交通運(yùn)輸部、國務(wù)院國資委、國家鐵路局以安監(jiān)總管二〔2014〕104號印發(fā)《隧道施工安全九條規(guī)定》。該《規(guī)定》共9條。第五條規(guī)定指出：必須對有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)禁濃度超標(biāo)施工作業(yè)。
隧道有毒有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)則是為隧道施工安全護(hù)航的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可針對有害氣體進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)施工單位可針對監(jiān)測信息指導(dǎo)隧道施工，并可對有害氣體進(jìn)行綜合治理。

二、監(jiān)測依據(jù)

1、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ042—94）
2、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（JTJ076—95）
3、《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D70-2004)
4、《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》（TB10120-2002）
5、《作業(yè)場所空氣中粉塵濃度測定方法》GB5748 - 85
6、《公路水運(yùn)工程安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》(交通部2007年第1號)
7、《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號
8、《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》國務(wù)院令 （第393號）
9、《煤礦安全規(guī)程》
10、《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》
11、《項(xiàng)目工程施工組織設(shè)計(jì)》
12、項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙及實(shí)際情況

三、監(jiān)測目的
1、防止在隧道施工過程中，有害氣體超限帶來危險(xiǎn)，確保人身、機(jī)械和工程安全。
2、根據(jù)有害氣體的含量高低、濃度多少，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
3、檢驗(yàn)技術(shù)措施效果，正確指導(dǎo)隧道施工。
4、為瓦斯隧道施工積累經(jīng)驗(yàn)。

四、隧道中常見的有毒、有害氣體
隧道中有害氣體主要有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氮?dú)夂蛿?shù)量不等的重?zé)N以及微量的稀有氣體等。

根據(jù)化學(xué)性質(zhì)我們將這些有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w與有毒氣體兩大類。
隧道中的可燃性氣體主要成分為甲烷（CH4，瓦斯）和一些揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），主要危害是氣體燃燒引起爆炸，從而對財(cái)產(chǎn)與人的生命造成危害。但可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件。一定量的可燃?xì)怏w、足夠的氧氣與點(diǎn)燃的火源。以上三個條件缺一不可。通常將可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸的氣體濃度稱為最低爆炸極限，一般用LEL表示。不同的可燃?xì)怏w具有不同的LEL。所以對于可燃?xì)怏w的檢測一般檢測它的LEL。

隧道中的有毒氣體又根據(jù)他們對人體不同的作用機(jī)理分為刺激性氣體、窒息性氣體和急性中毒的有機(jī)氣體（VOC）三大類。
第一類：刺激性氣體包括【氯氣、光氣、雙光氣、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨氣、臭氧】等氣體。刺激性氣體對機(jī)體作用的特點(diǎn)是對皮膚、黏膜有強(qiáng)烈的刺激作用，其中一些同時(shí)具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。
第二類：窒息性氣體包括【一氧化碳、硫化氫、氰氫酸、二氧化碳、氮?dú)?、甲烷、乙烷、乙烯、硝基苯的蒸氣、氰化氫】等氣體。這些化合物進(jìn)入機(jī)體后導(dǎo)致的組織細(xì)胞缺氧。值得一提的是甲烷（CH4）也可屬于窒息性氣體，它本身對機(jī)體無明顯的毒害，其造成的組織細(xì)胞缺氧，實(shí)際是由于吸入氣中氧濃度降低所致的缺氧性窒息。急性中毒的有機(jī)溶劑有正己烷、二氯甲烷等。
第三類：急性中毒的有機(jī)氣體（VOC）三大類，上述有機(jī)揮發(fā)性化合物同以上無機(jī)有毒氣體一樣，也會對人體的呼吸系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)造成危害，有的致癌，比如苯。由于有機(jī)化合物大多為可燃的物質(zhì)，所以對于有機(jī)化合物的檢測以前大多檢測他的爆炸性，但有機(jī)化合物的最低爆炸極限遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的MAC（空間最大允許濃度）的值。也就是說，對有機(jī)化合物的毒性進(jìn)行檢測是必要的，也是必須的。如正己烷、二氯甲烷等。但通常情況下在未達(dá)到該氣體爆炸下限（LEL）濃度時(shí)的值。它的毒性就已經(jīng)對人體產(chǎn)生了危害，所以對有機(jī)化合物（VOC）的檢測，我們要先測毒，后測爆。在生產(chǎn)過程中對財(cái)產(chǎn)與人的健康、生命造成危害的因素大體上可以分為物理、化學(xué)與生物三方面。其中化學(xué)因素的影響危害性最大。而有毒有害氣體又是化學(xué)因素中最普遍、最常見的部分。

五、隧道中的有毒、有害氣體、粉塵極限濃度參數(shù)
隧道中的常見有毒、有害氣體極限濃度參數(shù)如下表所示：

六、隧道有毒有害氣體及粉塵監(jiān)測系統(tǒng)

隧道有毒有害氣體及粉塵監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測設(shè)備（有毒有害氣體檢測儀、粉塵檢測儀）、傳輸設(shè)備（4G傳輸模塊、WIFI傳輸模塊）、管理主機(jī)、監(jiān)測平臺、APP組成。
有毒有害氣體監(jiān)測設(shè)備
設(shè)備可24小時(shí)監(jiān)測有毒有害氣體數(shù)值，可支持現(xiàn)場聲光報(bào)警、數(shù)據(jù)上傳。
粉塵檢測儀設(shè)備
粉塵檢測儀利用光折射原理對粉塵進(jìn)行檢測，由微處理器對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算直接顯示粉塵質(zhì)量濃度并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號輸出，供隧道測控系統(tǒng)使用，具有測量快速準(zhǔn)確、檢測靈敏度高、性能穩(wěn)定、維護(hù)簡單等特點(diǎn)。能準(zhǔn)確、及時(shí)地反映粉塵作業(yè)場所中粉塵的污染狀況。