Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о мониторах окружающего воздуха. Сведения об устройствах для биометрии см. В разделе « Диагностика отравления угарным газом» .
Не путать с детектором углекислого газа .

Детектор угарного газа, подключенный к электрической розетке
Сигнализация угарного газа

Детектор окиси углерода или детектор СО представляет собой устройство , которое обнаруживает присутствие окиси углерода (СО) газа , чтобы предотвратить отравление окиси углерода . В конце 1990-х Underwriters Laboratories изменили определение детектора CO с одной станцией со звуковым устройством на сигнализацию угарного газа (CO) . Это относится ко всем сигнализациям безопасности CO, которые соответствуют стандарту UL 2034; [1] однако для пассивных индикаторов и системных устройств, соответствующих UL 2075, UL называет их детекторами угарного газа .

CO - это бесцветный газ без вкуса и запаха, образующийся при неполном сгорании углеродсодержащих материалов. Его часто называют «тихим убийцей», потому что он практически не обнаруживается людьми. Согласно исследованию Underwriters Laboratories, «60% американцев не смогли выявить никаких потенциальных признаков утечки CO в доме». [2] Повышенные уровни CO могут быть опасны для человека в зависимости от присутствующего количества и продолжительности воздействия. Меньшие концентрации могут быть вредными в течение более длительных периодов времени, тогда как увеличение концентрации требует уменьшения времени воздействия, чтобы быть вредными. [3]

Детекторы CO предназначены для измерения уровней CO с течением времени и подачи сигнала тревоги до того, как опасные уровни CO накапливаются в окружающей среде, что дает людям надлежащее предупреждение о необходимости безопасной вентиляции помещения или эвакуации. Некоторые подключенные к системе детекторы также предупреждают службу мониторинга, которая при необходимости может направить аварийные службы.

Хотя детекторы CO не служат в качестве детекторов дыма и наоборот, также продаются комбинированные детекторы дыма / CO. [4] В домашних условиях некоторые распространенные источники CO включают открытое пламя, обогреватели, водонагреватели, заблокированные дымоходы, работу машины или гриль в гараже. [5]

Установка [ править ]

Устройства, которые продаются по розничной цене от 15 до 60 долларов США и широко доступны, могут работать от батареи или от сети переменного тока (с резервной батареей или без нее). Срок службы батарей увеличивался по мере развития технологии, и теперь некоторые устройства с батарейным питанием рекламируют срок службы батарей до 10 лет. Все детекторы CO имеют кнопки «тестирования», как детекторы дыма, но кнопка «Test» на сигнале тревоги CO проверяет только батарею, электронную схему и зуммер, но не способность сигнализации обнаруживать газ.

Детекторы CO можно размещать возле потолка или около пола, потому что CO имеет почти такую ​​же плотность, как воздух, [6] [7], но Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) заявляет: «Следуйте инструкциям производителя по размещению и монтажной высоте» . [8]

Поскольку CO не имеет цвета, вкуса и запаха (в отличие от дыма от пожара), его обнаружение в домашних условиях невозможно без такого предупреждающего устройства. Это высокотоксичный ингалянт, который присоединяется к гемоглобину в кровотоке со сродством в 200 раз сильнее, чем кислород [9], производя недостаточное количество кислорода, проходящего через тело.

Когда на рынке появились детекторы угарного газа, срок их службы был ограничен 2 годами. Однако по мере развития аккумуляторных технологий это увеличилось, и многие теперь рекламируют срок до 10 лет, однако компоненты датчика могут выйти из строя в любое время по многим причинам, и отказ не может быть обнаружен кнопкой тестирования. Новые модели предназначены для подачи сигнала о необходимости замены по истечении установленного периода времени, но датчик все равно может выйти из строя в любой момент.

В соответствии с редакцией 2005 года руководящих указаний по угарному газу NFPA 720 [10], опубликованных Национальной ассоциацией противопожарной защиты , разделы 5.1.1.1 и 5.1.1.2, все детекторы CO «должны располагаться в центре за пределами каждой отдельной спальной зоны в жилом помещении. в непосредственной близости от спален », и каждый извещатель« должен располагаться на стене, потолке или другом месте, как указано в инструкциях по установке, прилагаемых к устройству ».

Согласно изданию IRC 2009 г. [11], опубликованному Советом по международным кодексам, раздел R315.1, «Для нового строительства утвержденная сигнализация угарного газа должна быть установлена ​​вне каждой отдельной спальной зоны в непосредственной близости от спален. в жилых единицах, в которых установлены топливные приборы, и в жилых единицах, которые имеют пристроенные гаражи ", и раздел 315.2," Если работы, требующие разрешения, выполняются в существующих жилищах, в которых есть пристроенные гаражи, или в существующих жилищах, в которых существуют топливные приборы. , должна быть предусмотрена сигнализация по угарному газу в соответствии с Разделом R315.1 ".

Места установки зависят от производителя. Рекомендации производителей в определенной степени различаются на основе исследований, проведенных с каждым конкретным детектором. Поэтому перед установкой обязательно прочтите прилагаемое руководство по установке для каждого извещателя.

Детекторы CO доступны в виде автономных моделей или подключенных к системе контролируемых устройств. [12] Подключенные к системе извещатели, которые можно подключить к охранной или пожарной панели, контролируются центральной станцией. Если в доме никого нет, жители спят или жители уже страдают от воздействия CO, центральная станция может быть предупреждена о высоких концентрациях газа CO и может послать соответствующие органы для расследования.

Датчики газа в сигнализаторах CO имеют ограниченный и неопределенный срок службы, обычно от двух до пяти лет. Кнопка тестирования на сигнале тревоги CO проверяет только батарею и схему, но не датчик. Сигнализаторы CO следует проверять с помощью внешнего источника калиброванного тестового газа, как рекомендовано последней версией NFPA 720. Сигнализаторы старше пяти лет следует заменять, но их следует проверять при установке и не реже одного раза в год в течение гарантийного срока производителя. Большинство производителей сигнализаций в настоящее время рекомендуют тестирование датчиков при установке и не реже одного раза в год.

Датчики [ править ]

В ранних конструкциях использовался химический детектор, состоящий из белой прокладки, которая становилась коричневатой или черноватой в присутствии окиси углерода. Такие детекторы дешевы, но дают только визуальное предупреждение. Поскольку в 1990-е годы количество смертей, связанных с угарным газом, увеличилось, звуковые сигналы тревоги стали стандартом.

Точки срабатывания сигнализации на детекторах угарного газа - это не простой уровень срабатывания сигнализации (как в детекторах дыма), а функция концентрации-времени. При более низких концентрациях, например 100 частей на миллион (PPM), детектор не подает сигнал тревоги в течение многих десятков минут. При 400 PPM будильник сработает в течение нескольких минут. Эта функция «концентрация-время» предназначена для имитации поглощения окиси углерода организмом, а также для предотвращения ложных срабатываний из-за кратковременных выбросов окиси углерода из относительно обычных источников, таких как сигаретный дым.

Доступны четыре типа датчиков, различающихся по стоимости, точности и скорости отклика. [13] У большинства детекторов нет сменных датчиков.

Оптико-химический тип [ править ]

Детектор состоит из прокладки из окрашенного химического вещества, которое меняет цвет при реакции с оксидом углерода. Однако они обеспечивают только качественное предупреждение о наличии газа. Основным преимуществом этих детекторов является их низкая стоимость, но недостатком является то, что они также предлагают самый низкий уровень защиты.

Одной из реакций, используемых для обнаружения окиси углерода, является каталитическое окисление дисульфитопалладата (II) калия:

По мере развития реакции высвобождение атомарного палладия приводит к изменению цвета с желтого на коричневый и черный.

Тип биомиметика [ править ]

Биомиметический датчик работает аналогично гемоглобину, который темнеет в присутствии CO пропорционально количеству окиси углерода в окружающей среде. В нем используются циклодекстрины , хромофор и ряд солей металлов . Его можно увидеть напрямую или подключить к инфракрасному источнику фотонов, например, ИК- светодиод, а затем контролировать с помощью фотодиода.. Срок службы обычной щелочной батареи составляет 2–3 года, а от литиевой батареи хватит на весь срок службы продукта. Датчики на основе биотехнологии имеют срок полезного использования 6 лет. Эти продукты первыми вышли на массовый рынок, но из-за того, что они стоят дороже, чем другие датчики, они в основном используются в более дорогих областях и жилых автофургонах. Согласно отчету Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, эта технология была усовершенствована и является самой надежной. [14] Эта технология является единственной проверенной на отсутствие ложных тревог, и ее предпочитают те, кто имеет более крупные объекты, такие как больницы, отели и квартиры, использующие освежители воздуха, спирты и другие дезинфицирующие средства, где стоимость одной ложной тревоги очень высока. Эта технология была изобретена в США и производится в Калифорнии. [ необходима цитата ]

Электрохимический тип [ править ]

Электрохимический детектор использует принцип топливного элемента для генерации электрического тока, когда обнаруживаемый газ подвергается химической реакции. Генерируемый ток точно связан с количеством окиси углерода в непосредственной близости от датчика. По сути, электрохимическая ячейка состоит из контейнера, двух электродов, соединительных проводов и электролита, обычно серной кислоты.. Окись углерода окисляется на одном электроде до двуокиси углерода, в то время как кислород потребляется на другом электроде. Для обнаружения окиси углерода электрохимическая ячейка имеет преимущества по сравнению с другими технологиями в том, что она имеет высокоточный и линейный выход для определения концентрации окиси углерода, требует минимальной мощности, поскольку работает при комнатной температуре, и имеет длительный срок службы, который обычно составляет пять лет. до десяти лет. Эта технология стала доминирующей в США и Европе. [ необходима цитата ]Кнопки тестирования показывают только работоспособность батареи, цепи и зуммера. Единственный способ полностью проверить работу сигнализации CO с использованием электрохимической ячейки - это использовать известный источник калиброванного тестового газа, подаваемого в кожухе для поддержания уровня концентрации в течение периода тестирования.

Тип полупроводника [ править ]

Тонкие проволоки из полупроводникового диоксида олова на изолирующей керамической основе обеспечивают датчик, контролируемый интегральной схемой. Для работы этот чувствительный элемент необходимо нагреть примерно до 400 ° C. Кислород увеличивает сопротивление диоксида олова, а оксид углерода снижает сопротивление. Интегральная схема контролирует сопротивление чувствительного элемента. Срок службы составляет приблизительно пять лет, и сигнализация требует проверки при установке и не реже одного раза в год с помощью тестового газа.

Большая потребляемая мощность этого датчика означает, что он обычно питается от сети. Доступен импульсный датчик с питанием от батареи со сроком службы в несколько месяцев.

Эта технология традиционно находила широкое применение в Японии и на Дальнем Востоке с некоторым проникновением на рынок США. Однако превосходные характеристики технологии электрохимических ячеек начинают вытеснять эту технологию.

Цифровой [ править ]

Хотя все домашние детекторы используют звуковой сигнал тревоги в качестве основного индикатора, некоторые версии также предлагают цифровое считывание концентрации CO в частях на миллион . Как правило, они могут отображать как текущие показания, так и пиковое значение из памяти самого высокого уровня, измеренного за определенный период времени. Эти продвинутые модели стоят несколько дороже, но в остальном они похожи на базовые модели.

Цифровые модели предлагают преимущество, заключающееся в возможности наблюдать уровни ниже порога срабатывания сигнализации, узнавать об уровнях, которые могли возникнуть во время отсутствия, и оценивать степень опасности, если срабатывает сигнализация. Они также могут помочь аварийно-спасательным службам в оценке уровня прошлого или текущего воздействия или опасности. В США сообщается, что точность этих цифровых считываний является очень неточной.

Портативный [ править ]

Также доступны портативные детекторы CO; они обычно используются в профессиональных приложениях или в некоторых случаях потребителями, такими как управляющие недвижимостью, для решения проблем технического обслуживания и диагностики (т. е. поиска утечки CO). Большинство из них предлагают измерения CO в реальном времени до нескольких частей на миллион (обычно отображаются на цифровом дисплее) и стоят дороже, чем детекторы CO для домашней безопасности (например, ~ 250 долларов против 25 долларов). Есть два типа портативных детекторов, один из которых предназначен для самолетов, легковых и грузовых автомобилей. Они предупредят водителя и пассажира об опасности CO. Другой тип используется промышленными гигиенистами и службами быстрого реагирования. Цифровые быстродействующие портативные детекторы CO обычно являются лучшим выбором для работы в режиме реального времени "на ходу".приложений, поскольку они реагируют на низкие уровни CO за секунды, а не за минуты или часы (как в случае аварийной сигнализации для жилых помещений, внесенной в список UL2034). Большинство производителей рекомендуют ежегодно возвращать портативные детекторы для повторной калибровки. Переносные детекторы следует регулярно проверять с помощью откалиброванного тестового газа, чтобы убедиться, что датчики все еще работают.

Беспроводная связь [ править ]

Доступны беспроводные устройства домашней безопасности, которые связывают детекторы угарного газа с вибрирующими подушками, стробоскопами или пультом дистанционного оповещения. [ необходима цитата ]

Законодательство США [ править ]

В США (по состоянию на январь 2017 г.) 32 штата приняли законы, касающиеся детекторов угарного газа, и еще 11 обнародовали правила, касающиеся детекторов CO, [15], а также в Вашингтоне, округ Колумбия, и в Нью-Йорке . В требования сигнализации Канада CO вступил в силу 15 октября 2014 года в Онтарио , [16] существует сильное движение в провинции Альберта , чтобы сделать детекторы CO обязательным во всех домах. [17]

Все больше и больше штатов принимают законы, согласно которым их установка является обязательной функцией. [18]

Строители домов в Колорадо обязаны устанавливать детекторы угарного газа в новых домах в соответствии с законом, подписанным законодательным собранием штата в марте 2009 года. Дом Bill 1091 требует установки детекторов в новых и перепроданных домах возле спален, а также в арендованных квартирах и домах. Он вступил в силу 1 июля 2009 года. Закон был принят после смерти денверского инвестиционного банкира Паркера Лофгрена и его семьи. Лофгрен, его жена и дети были найдены мертвыми в своем доме недалеко от Аспена, штат Колорадо, 27 ноября 2008 года, жертвами отравления угарным газом.

В штате Нью-Йорк "Закон Аманды" (A6093A / C.367) требует, чтобы в жилых домах на одну и две семьи, оборудованных устройствами для сжигания топлива, была установлена ​​по крайней мере одна сигнализация угарного газа на нижнем этаже, где есть спальная зона. Действует с февраля. 22, 2010. Хотя в домах, построенных до 1 января 2008 года, разрешено иметь сигнализацию с питанием от батареек, в домах, построенных после этой даты, необходимо иметь проводную сигнализацию. Кроме того, подрядчики штата Нью-Йорк должны установить детектор угарного газа при замене водонагревателя или печи, работающей на топливе, если в доме нет сигнализации. Закон назван в честь Аманды Хансен, подростка, которая умерла от отравления угарным газом из-за неисправного котла во время ночевки в доме друга. [19]

Законопроект № 351 о доме на Аляске [ когда? ] требует, чтобы детектор угарного газа был установлен в жилых помещениях, которые содержат или обслуживаются угольным топливным прибором или другим устройством, вырабатывающим продукты сгорания.

В июле 2011 года Калифорния потребовала установки детекторов угарного газа в существующих односемейных домах, а в 2013 году - в многоквартирных домах. [20] Закон штата Калифорния 2015 требует, чтобы все новые установки дымовой сигнализации и сигнализаторов CO не подлежали обслуживанию в течение 10 лет. [21] Владельцы домов могут не нуждаться в замене существующих сигнализаций, см. Местные правила. Требуемое местоположение сигнализации также зависит от местных правоохранительных органов.

В штате Мэн все съемные квартиры должны иметь детекторы угарного газа, а в домах, не сдаваемых внаем, рекомендуется, но не обязательно, иметь детекторы угарного газа [22]

Стандарты [ править ]

Северная Америка

Канадская ассоциация ипотечных кредитов и жилищного строительства сообщает: «Организации по стандартизации Канады (CSA) и США (Underwriters Laboratories или UL) координировали написание стандартов CO и тестирование продуктов. Стандарты на 2010 год запрещают показывать уровни CO ниже 30 ppm на цифровых дисплеях. Самые последние стандарты также требуют, чтобы сигнал тревоги звучал при более высоких уровнях CO, чем в предыдущих редакциях стандарта. Причина этих изменений состоит в том, чтобы уменьшить количество обращений в пожарные депо, коммунальные службы и бригады аварийного реагирования, когда уровни CO не опасны для жизни. Это изменение также сократит количество обращений в эти агентства из-за неточности детектора или наличия других газов. Следовательно, новые сигналы тревоги не будут срабатывать при концентрациях CO до 70 ppm.Обратите внимание, что эти концентрации значительно превышают канадские нормы здравоохранения ",[23] (а также превышение допустимых пределов воздействия, установленных Управлением по охране труда США (OSHA), которое составляет 50 частей на миллион). [24]

Великобритания

В Великобритании бытовая сигнализация / сигнализация типа B, соответствующая BS EN 50291: 2001, должна издавать звуковой сигнал примерно через 3 минуты воздействия 300 ppm CO, или от 10 до 40 минут при 100 ppm, или от 60 до 90 минут при 50 ppm. [ необходима цитата ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Стандарт для одной и нескольких станций сигнализации угарного газа» . UL . Проверено 22 октября 2017 года .
  2. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 28 февраля, 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  3. ^ NFPA 720: Стандарт для установки бытового оборудования для предупреждения об угарном газе (CO), издание 2005 г., Приложение B Опасности окиси углерода, B.1 Окись углерода, Таблица B.1 Симптомы воздействия окиси углерода в зависимости от концентрации
  4. ^ "Руководство по покупке детекторов угарного газа" . ranky10.com. 22 сентября 2017 года . Проверено 22 октября 2017 года .
  5. ^ Комиссия по безопасности потребительских товаров США, Детекторы угарного газа могут спасти жизни (CPSC Document # 5010) , заархивировано из оригинала 9 апреля 2009 г. , извлечено 29 июля 2007 г.
  6. ↑ Metropolitan Utilities District, Детекторы угарного газа , заархивировано из оригинала 14 августа 2007 г. , извлечено 29 июля 2007 г.
  7. ^ Предупреждение CO, Размещение детекторов угарного газа Важно , архивировано из оригинала 6 июня 2013 г. , извлечено 11 января 2009 г.
  8. ^ «Общественное образование - Сигнализация угарного газа - Советы по безопасности» . Национальная ассоциация противопожарной защиты . 2019 . Проверено 11 марта 2020 года .
  9. ^ Гайтон AC: Медицинская физиология 12 изд. 2010, стр. 502
  10. ^ NFPA 720: Стандарт для установки бытового оборудования для предупреждения об угарном газе (CO), издание 2005 г.
  11. ^ 2009 International Residential Code® для жилья на одну и две семьи
  12. ^ «5 главных фактов о CO», журнал LifeSafety, осень 2006 г.
  13. ↑ Руководство по предотвращению отравления угарным газом , получено 29 июля 2007 г.
  14. ^ Гундель, Лара A .; Майкл Г. Апте; Альберт Р. Нематоллахи (1998). Сравнение технологий детекторов угарного газа: реакция на различные газы (PDF) (Технический отчет). Национальная лаборатория Эрнеста Орландо Лоуренса Беркли. LBNL-40556 . Проверено 14 января 2014 года .
  15. ^ «Требования, законы и правила к детектору угарного газа» . Национальная конференция законодательных собраний штатов . 3 апреля 2017 . Проверено 22 октября 2017 года .
  16. ^ «Вопросы и ответы о тревоге по угарному газу» . Министерство общественной безопасности и исправительных учреждений . Проверено 22 октября 2017 года .
  17. ↑ Ева Фергюсон (6 января 2017 г.). «Сторонники безопасности угарного газа лоббируют Альберту, чтобы сделать детекторы обязательными в Альберте» . Калгари Сан . Архивировано из оригинального 24 -го октября 2017 года . Проверено 22 октября 2017 года .
  18. ^ http://artclesgalore.com/article.php?id=2879 [ постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ "Страница приветствия" . Управление по предупреждению и борьбе с пожарами штата Нью-Йорк. Архивировано из оригинального 21 мая 2010 года . Проверено 18 марта 2010 года .
  20. ^ Законопроект Сената 183
  21. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 мая 2016 года . Проверено 6 ноября 2015 года . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  22. ^ Программы по охране окружающей среды и гигиены труда окиси углерода .
  23. ↑ Canadian Mortgage and Housing Association. Архивировано 11 апреля 2013 г. в Wayback Machine.
  24. ^ «Окись углерода» . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). 11 апреля 2016 . Проверено 10 мая, 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Майк Буш (9 ноября 2003 г.). "Детекторы угарного газа" . Avweb.com. Архивировано из оригинала на 11 февраля 2004 года . Проверено 18 октября 2017 года .
  • «Соображения по тревоге угарного газа для органов Кодекса» (PDF) . UL . 2014 [Впервые опубликовано в 2009 году]. Архивировано из оригинального (PDF) 17 октября 2017 года . Проверено 18 октября 2017 года .