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日本燃气报警器的发展、特点以及应用

作者:       来源:       发布日期:2016-12-29

摘要:燃气泄漏报警器在日本的发展已途30年,30年来,日本政府和生产企业大力推广报警器的使用、使燃气泄漏和爆炸等事故的事故率远远低于欧美等发达国家。燃气报警器已成为了家庭生活的必需品。 

本文简述了燃气报警器在日本的发展历史和现状、介绍了燃气报警器的种类和日本政府的有关规定。 

1 前言 

日本使用液化石油气始于1952年。70年代燃气用户急剧增长、到现在用户已达23,295,000户,然而家用燃气报警器在70年代才开始推广。据统计,1970年一年共发生将近800起燃气事故。随着日本燃气的普及,家用燃气报警器的研制、开发和销售发展迅速,现在已有99.1%的液化石油气用户(包括管道和瓶装)装上报警器。据1998年资料显示。每年与液化石油气有关的事故仅发生75起。而城市燃气管道用户发生事故率更低,在全国22,418,186户城市燃气管道用户中一年发生事故仅为16起,燃气报警器普及率也达到了89.8%,可以说,家用燃气报警器已成为日本家庭生活的必需品。 

2 日本应用燃气报警器的历史 

2.1日本第一台燃气报警器的诞生 

60年代,日本九洲大学清山哲郎教授在进行氧化物催化剂研究时发现,氧化物半导体的电导宰随环境中还原性气体的浓度而变化、反过来利用这一现象。便可通过测定氧化物半导体的电导率检测环境中的还原性气体的浓度,这就是人类最初的气体传感器、清山教授因此被人们尊称为“化学传感器之父”。不久,日本的田口先生又完全独立地发现这一科学现象,他在氧化物中添加微量的铂和把等贵金属、经过高温烧结制成半导体材料、它就是现在半导体传感器的关键元器件。气体传感原理被发现后不久,很快在1963年5月、 由日本新宇宙电机株式会社开发出了第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器,次年12月改良产品问 世。命名为“电子燃气报警器”,这时的报警器已经可 以检测燃气、一氧化碳等气体,可以安装在浴室或者 采用集中监视、从功能上讲,已经较适合家庭使用了。 

随着研究的不断深入,1969年2月, 日本的科研 人员又开发出了世界上第一台半导体式家用燃气泄漏报警器。半导体式与接触燃烧式相LL,具有成本低、灵 敏度高、寿命长、不易与硫、氯等元素化合而失敏等 优点,应用前景更广泛。 

2.2日本政府对燃气报警器的有关规定 

1980年8月的一天,在日本中部静冈县某地下商 业街、发生了大爆炸、在场的不少顾客受到伤害,当 救援和消防人员进入现场又发生第二次爆炸,死伤人 员共达213名。该事故的原因虽然至今仍未断定是由 燃气泄漏引起还是由地下自然产生的沼气引起的,但 是,这次事故加速了当时日本政府对公共场所安装燃 气报警器义务化工作的进程。日本政府对相关的法律, 比如液化石油气法、燃气事业法、消防法和建筑基准 法等进行了重新研究和修订,最终于1981年2月,正 式提出了对“公寓、居民大楼等公共住宅、非特定多 数人进出的设施、建筑物以及地下街”等地点的燃气 报警器的义务安装。 

1983年11月22日,在静冈县一所娱乐场所野餐 餐厅发生一起液化石油气爆炸事故,顾客和餐厅职员 有14人死亡、27人受伤,这是日本液化石油气历史上 另一次重大的爆炸事件,震动了全国液化气行业、同 时也引起日本政府的高度重视,政府以此为契机,与 液化石油气行业携手加强行业的安全措施、其中最主要的就是全力致力于推广报警器。 

2.3燃气报警器的安装场所 

在日本的《液化石油气法》、《燃气事业法》、《消防法》以及《建筑基难法》等各种掖律法规中根据燃气的种类、规定必须在以下建筑物中、有灶具的房间都必须安装。 

(1)特定地下街、特定地下室; 
(2)其他种类的地下室(如:地下仓库、地窖等); 
(3)集体宿舍(如:公寓式住宅、公寓大楼等); 
(4)餐馆饮食店等建筑物; 

a.剧场、电影院、公众会堂等类似的场所; 
b.夜总会、游乐场等类似的场所; 
c.宴会会场以及餐馆、餐厅等饮食店; 
d.百货商场及超级市场; 
e.旅馆、酒店; 
f.医院、门诊; 
g.幼儿园、学校等各种校舍; 
h.图书馆、博物馆、美术馆; 
i.公共浴室 
j.车站、码头及机场等类似场所; 
k.神社、寺院、教会等类似场所; 
l.室内面积超过1000平方米的事务所。 

(5)高层建筑(高度在60米以上的); 
(6)燃气管道的穿墙管部分。 

3 燃气报警器的普及与宣传 

日本为了大力普及和宣传燃气报警器,于1986年元月,官民共同组织“安全的液化石油气燃具普及谈心会”发起了“安全的液化石油气燃具普及达到100%”的活动,直至1993年7月,燃气报警器普及率达到95.8%,基本实现了“将燃气事故减少到1/5”。图1是1981年至1998年燃气报警器普及率与事故件数、死亡人数的统计。 

图中数据是根据日本的LPG联合会调查以及日本 通产省的LPG事故统计数字得出来的。很明显,随着 LPG报警器普及率的增长,燃气爆炸事故及死亡人数 是逐年下降的。 

但是,一氧化碳中毒事件及死亡人数却未因燃气 报警器的普及呈现减少趋势。1989年9人死于一氧化碳中毒,1990年7人、1991年8人、1992年16人。1993 年5月,在日本中部山梨县一座避暑山庄发生因大型 热水器排气管不完备而发生一氧化碳中毒事件,造成 7人死亡的惨案。如何防止一氧化碳中毒成为安全使 用液化石油气的又一个重要课题。一次又一次血的教 训加速了“防止不完全燃烧中毒的燃气报警器”的研 制和开发。 

4 日本燃气报警器工业会 

在推广燃气报警器的初期,日本企业有过一段困 难时期。不少燃气报警器厂家片面地追求高灵敏度的传感器,造成报警器过于敏感,很多消费者投诉“怎 么回事,我买的报警器遇到香烟会叫,遇到煤气反而不叫,质量不行啊!”……,这些“质量”问题的出现,一度使人们对报警器失去了信心。面对这种情况, 生产厂商们开始讨论有关燃气的行业标准,1970年, 由日本高压气保安协会制定出了统一标准并负责检定, 至此,报警器行业的发展才开始步入了正轨。 

为了在一般家庭、餐厅等地推广使用报警器及其 联动装置,提高报警产品得质量,确保消费者的安全, 1975年12月、由22家日本Rl日企业又联合组成了“日本燃气报警器工业会”。 

工业会的成立,促进了企业与政府机构的交流, 促使了报警器及相关行业的发展。工业会中有不少是 大家熟悉的,如:富士电机株式会社、费加罗技研株 式会社和新宇宙电机株式会社等,其中费加罗、新宇宙公司已分别在我国的天津和上海两地成立了合资公 司、日本先进的燃气报警产品正逐渐走人中国的家庭。 

5 日本燃气报警器的种类及特点 

5.1燃气报警器 

按报警器测试的气种分类,有用于检测各种煤气 的“全气种”报警器,有用于检测比空气轻的“轻质气”(如:天然气、煤制气)报警器,也有用于检测比空气重的“重质气”(如:液化石油气)报警器。所以在选用和安装燃气报警气时,一定要明确燃气的气质和使用环境。从报警气结构分类,有以下几种: 

5.1.1一体式报警器 

指气体传感器和报警蜂鸣器组装在同一个外壳内的报警器。带输出端子的报警器可以控制切断阀、户外蜂鸣器、小型马达等联动装置。 

—体式报警器安装简单,价格较便宜、适合安装在个别住宅、小规模场所。其报警的形式通常是蜂鸣声,也有语音报警,还有闪光等报警,这是为方便听力有问题的用户。 

5.1.2分离式报警器 

指气体传感器和报警蜂鸣器未组装在同—个外壳内的报警器、气体传感器部分称检测器,报警蜂鸣器部分称报警器,两者是通过信号线相连的。 

检测器有耐湿防滴等外壳设计,可以在经常溅到水的地方,如厨房、浴室以及地井等处设置。 

带有信号输出的分离式报警器还可以与切断阀等装置联动。 

5.1.3外部报警式报警器(户外蜂鸣器联动式) 

由一体式报警器驱动户外蜂鸣器动作,当室内的报警器延续一定时间报警(约20至60秒)后,户外安装的报警器就会鸣响,这样、可以让第三者也知道户内有煤气泄漏。另外,户外蜂鸣器也有通电指示灯,当室内的报警器插头脱落时,户外蜂鸣器会显示“消灯”。这样,第三者就可以判断户内的报警器情况了。 

5.1.4集中监示型报警器 

多部一体式报警器、分离式报警器以及在管理室设置的监示盘,通过信号线相连,构成集中监示型报警器。在特定的地下街、特定的地下室中要求安装这种报警器。 

末端的报警器与集中监示盘也可以通过中继器相连。在某个报警器检测到煤气后,在一定时间内连续鸣响,通过集中监示盘表示出该报警器所在的场所有煤气泄漏。另外,在报警器掉电的时候、集中监示盘还能发出故障报警。 

在特定地下街和特定地下室等场所设置的集中监示盘均应有后备电池,另外,还必须设置非常电源、声音报警装置以及燃气泄漏指示灯。 

5.1.5吸引式报警器 

在埋地煤气管附近埋设燃气收集简,通过吸引装 置对简内气体进行监测,当埋地煤气管出现泄漏,检 测部分即能监测到泄漏、这时,报警器会发出报警,并 且将信号送到控制或切断装置上。 

5.1.6不完全燃烧报警器(CO感应器) 

随试着测试目的延伸,又发展于燃气泄漏火灾报 警装置、不完全燃烧报警器(CO感应器)。 

5.2报警器联动安全系统 

5.2.1煤气泄漏报警切断装置 

这种装置由报警器、控制器以及切断阀组成。 当报警器连续25秒至60秒蜂鸣后、 由控制器判断 出煤气泄漏、并将阀门关阀信号输出到切断阀,并 关闭气源。也有控制部分与报警器组装在一起的, 另外、切断阀有与煤气流量表做成一体的,也有在 表外管道上安装的。 

5.2.2对讲系统附加功能 

在楼宁的对讲系统上,附加上燃气泄漏报警功能, 或在澡党、浴室的对讲系统中附加上紧急情况通报功 能(防止CO中毒),将各种异常情况通过声音和光在 对讲机上表示出来。 

5.2.3燃气泄漏的情况经电话线路,在保安中心、集中 监示中心等出反应出来,当住户不在家时,保安人员 就可以通知煤气公司出动紧急抢救。

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