Детектор угарного газа - Carbon monoxide detector

Эта статья про мониторы окружающего воздуха. Для биометрических устройств см. Диагностика отравления угарным газом.
Не путать с Детектор углекислого газа.

Детектор угарного газа, подключенный к электрической розетке
Сигнализация угарного газа

А детектор окиси углерода или же Детектор CO это устройство, которое обнаруживает наличие монооксид углерода (CO) газ для предотвращения отравление угарным газом. В конце 1990-х Underwriters Laboratories изменено определение детектора CO с одной станцией со звуковым устройством на сигнализация угарного газа (CO). Это относится ко всем CO сигнализация безопасности соответствуют стандарту UL 2034;[1] однако для пассивных индикаторов и системных устройств, соответствующих UL 2075, UL обозначает их как детекторы окиси углерода.

CO - это газ без цвета, 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 идентифицировать 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, в то время как увеличение концентраций 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 безопасного проветривания помещения или эвакуации. Некоторые подключенные к системе детекторы также предупреждают службу мониторинга, которая при необходимости может направить аварийные службы.

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

Установка

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 «тестовые» кнопки, 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 под потолком или возле пола, потому что CO имеет почти такую ​​же плотность, как воздух,[6][7] но Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) гласит: «Следуйте инструкциям производителя по размещению и монтажной высоте».[8]

Поскольку CO не имеет цвета, вкуса и запаха (в отличие от дыма от огня), обнаружение в домашних условиях невозможно без такого предупреждающего устройства. Это высокотоксичный ингалянт, который прикрепляется к гемоглобин в кровотоке со сродством в 200 раз сильнее кислорода,[9] производство недостаточного количества кислорода, проходящего через тело.

Когда детекторы угарного газа были представлены на рынке, их срок службы ограничивался 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 руководства по оксиду углерода, NFPA 720,[10] опубликовано Национальная ассоциация 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 непосредственной близости от спален», а каждый детектор «должен располагаться на стене, потолке или другом месте, как указано в прилагаемых к устройству инструкциях по установке ».

Согласно изданию IRC 2009 г.,[11] опубликованный Советом по международным кодексам, раздел R315.1, «Для нового строительства утвержденная сигнализация угарного газа должна быть установлена ​​за пределами каждой отдельной спальной зоны в непосредственной близости от спален в жилых единицах, в которых установлены приборы, работающие на топливе, 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 жилых помещениях, в которых установлены топливные приборы, в соответствии с разделом R315 должна быть предусмотрена сигнализация по угарному газу. .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 как автономные модели или как подключенные к системе контролируемые устройства.[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, по крайней мере, ежегодно в течение гарантийного срока производителя. Большинство производителей сигнализаций в настоящее время рекомендуют тестирование датчиков при установке и не реже одного раза в год.

Датчики

В ранних конструкциях использовался химический детектор, состоящий из белой прокладки, которая переходила в коричневатый или черноватый цвет 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 монооксида углерода в организме, а также для предотвращения ложных срабатываний из-за относительно распространенных источников оксида углерода, таких как сигаретный дым.

Доступны четыре типа датчиков, различающихся по стоимости, точности и скорости отклика.[13] Большинство детекторов не имеют сменных датчиков.

Оптико-химический тип

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 атомные палладий высвобождение вызывает изменение цвета с желтого на коричневый на черный.

Биомиметический тип

Биомиметический датчик работает аналогично гемоглобину, который темнеет в присутствии CO пропорционально количеству окиси углерода в окружающей среде. Оно использует циклодекстрины, а хромофор, и ряд металлических соли. Это можно увидеть напрямую или связать с инфракрасный источник фотонов, такой как ИК ВЕЛ а затем отслеживали с помощью фотодиод. Срок службы обычной щелочной батареи обычно составляет 2–3 года, а от литиевой батареи хватит на весь срок службы продукта. Сенсоры 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 большие помещения, 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.[нужна цитата ]

Электрохимический тип

Электрохимический детектор использует принцип топливная ячейка генерировать электрический ток, 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 серная кислота. Окись углерода окисляется на одном электроде до двуокиси углерода, тогда 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.[нужна цитата ] Кнопки тестирования только указывают на работоспособность батареи, цепи и зуммера. Единственный способ полностью проверить работу аварийной 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

Тонкие провода полупроводник диоксид олова на изолирующем керамическом основании установить 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 примерно 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 батарейным питанием, срок службы которого составляет несколько месяцев.

Эта технология традиционно нашла 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

Хотя все домашние детекторы используют звуковой сигнал тревоги в качестве основного индикатора, некоторые версии также предлагают цифровое считывание концентрации CO в частей 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 немного 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 сигнал тревоги. Они также могут помочь аварийно-спасательным службам в оценке уровня прошлого или текущего воздействия или опасности. В США сообщается, что точность этих цифровых показаний является очень неточной.

Портативный

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, быстро реагирующие портативные детекторы CO обычно являются лучшим выбором для приложений в реальном времени «на ходу», поскольку они реагируют на низкие уровни CO за секунды, а не за минуты или часы (как в случае с сигнализацией 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 продолжают работать.

Беспроводной

Доступны беспроводные устройства домашней безопасности, которые связывают датчики угарного газа с вибрирующими подушками, стробоскопами или пультом дистанционного управления.[нужна цитата ]

Законодательство США

в НАС. (по состоянию на январь 2017 г.) 32 штата приняли законодательные акты, касающиеся детекторов угарного газа, а еще 11 издали постановления о детекторах CO,[15] а также в Вашингтон, округ Колумбия. и Нью-Йорк. В Канаде требования к сигнализации CO вступили в силу 15 октября 2014 г. Онтарио,[16] есть сильное движение в Альберта сделать детекторы CO обязательными во всех домах.[17]

Все больше и больше штатов принимают законы об их установке в качестве обязательной функции.[18]

Строители домов в Колорадо Согласно законопроекту, принятому законодательным собранием штата в марте 2009 года, они обязаны устанавливать детекторы угарного газа в новых домах. 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 ​​хотя бы одна сигнализация угарного газа на самом нижнем этаже со спальной зоной. 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, должна быть проводная сигнализация. 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 о доме на Аляске 351[когда? ] требует, чтобы детектор угарного газа был установлен в жилых помещениях, которые содержат или обслуживаются угольным топливным прибором или другим устройством, производящим 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 10 лет.[21] Владельцам домов может не потребоваться замена существующих сигнализаций, см. Местные правила. Требуемое местоположение сигнализации также зависит от местных правоохранительных органов.

В штате Мэн все сдаваемые в аренду единицы должны иметь детекторы угарного газа, а в домах, не сдаваемых внаем, рекомендуется, но не обязательно, детекторы угарного газа. [22]

Стандарты

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 по состоянию 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. Эти изменения объясняются тем, чтобы уменьшить количество обращений в пожарные депо, коммунальные службы и бригады экстренного 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 звучать при концентрациях CO до 70 ppm. Обратите внимание, что эти концентрации значительно превышает канадские нормы здравоохранения ",[23] (а также сверх США Управление по охране труда (OSHA) Допустимые пределы воздействия, что составляет 50 частей на миллион).[24]

Великобритания

В Великобритании бытовая сигнализация / сигнализация типа B соответствует требованиям BS Стандарт EN 50291: 2001 должен подавать 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.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ «Стандарт для одной и нескольких станций сигнализации обнаружения угарного газа». UL. Получено 22 октября, 2017.
  2. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 6 марта 2016 г.. Получено 28 февраля, 2016.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  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 г.. Получено 22 октября, 2017.
  5. ^ Комиссия США по безопасности потребительских товаров, Детекторы угарного газа могут спасти жизни (Документ CPSC № 5010), заархивировано из оригинал 9 апреля 2009 г., получено 29 июля, 2007
  6. ^ Столичный коммунальный округ, Детекторы угарного газа, заархивировано из оригинал 14 августа 2007 г., получено 29 июля, 2007
  7. ^ Предупреждение CO, Размещение детекторов угарного газа Важно, заархивировано из оригинал 6 июня 2013 г., получено 11 января, 2009
  8. ^ «Общественное просвещение - Сигнализация угарного газа - Советы по безопасности». Национальная ассоциация противопожарной защиты. 2019. Получено Одиннадцатое марта, 2020.
  9. ^ Guyton A C: Медицинская физиология 12 изд. 2010, стр. 502
  10. ^ NFPA 720: Стандарт на установку бытового оборудования для предупреждения об угарном газе (CO), издание 2005 г.
  11. ^ Международный жилищный кодекс 2009 г.® 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
  14. ^ Gundel, Lara A .; Майкл Г. Апте; Альберт Р. Нематоллахи (1998). Сравнение технологий обнаружения угарного газа: реакция на различные газы (PDF) (Технический отчет). Национальная лаборатория Эрнеста Орландо Лоуренса Беркли. LBNL-40556. Получено 14 января, 2014.
  15. ^ «Требования, законы и правила к детекторам угарного газа». Национальная конференция законодательных собраний штатов. 3 апреля 2017 г.. Получено 22 октября, 2017.
  16. ^ «Вопросы и ответы по сигнализации угарного газа». Министерство общественной безопасности и исправительных учреждений. Получено 22 октября, 2017.
  17. ^ Ева Фергюсон (6 января 2017 г.). «Защитник угарного газа лоббирует Альберту, чтобы сделать детекторы обязательными в Альберте». Калгари Сан. Архивировано из оригинал 24 октября 2017 г.. Получено 22 октября, 2017.
  18. ^ http://artclesgalore.com/article.php?id=2879[постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ "Страница приветствия". Управление по предотвращению пожаров и борьбе с ними штата Нью-Йорк. Архивировано из оригинал 21 мая 2010 г.. Получено 18 марта, 2010.
  20. ^ Законопроект Сената 183
  21. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 6 мая 2016 г.. Получено 6 ноября, 2015.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  22. ^ Монооксид углерода Программы по охране окружающей среды и гигиены труда.
  23. ^ Канадская ипотечная и жилищная ассоциация В архиве 11 апреля 2013 г. Wayback Machine
  24. ^ "Монооксид углерода". Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). 11 апреля 2016 г.. Получено 10 мая, 2016.

внешняя ссылка