毕克科技：氢气安全标准与痕量分析

　　由于健康与安全方面的限制要求，现在许多实验室被禁止将氢气瓶放置在工作场所。毕克科技提供的 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器相对于气瓶来说是一种安全备选方案，同时可以提供大量纯净的载气(纯度为 99.9999%，无水分)，足以同时供应多个 GC。

　　氢气瓶的风险与需考虑的因素

　　毕克氢气发生器可以全天候提供氢气，不会面临使用氢气瓶而产生的风险和时间成本问题，包括：

　　• 气瓶更换——频繁更换气瓶会中断 GC 工作，还可能因周围气体进入系统增加污染风险。

　　• 气瓶储存——存在泄露和爆炸的风险

　　• 气瓶监控——确保供气不间断。

　　• 健康与安全危险——移动气瓶会带来许多健康与安全问题。

　　• 尺寸——气瓶会占据实验室大量空间。

　　氢气安全

　　使用氢气面临的最大风险是氢气泄露到实验室环境中，使实验室的氢气含量上升至爆炸水平。气体发生器的安全优点可以通过理论上的示例看出。氢气的爆炸下限 (LEL) 是占空气总量的 4%。因此，清空两个容积为 50L 的氢气瓶即可达到一个容积为 500m3 的密封式小型实验室的爆炸下限。如果氢气泄漏十分严重，则在几分钟后就会达到下限。高压氢气从气瓶中迅速释放时还会出现自燃。由于毕克氢气发生器的设计只容纳少量的氢气 (<400cc)，因此需要约 12 天才能在同样的实验室达到爆炸下限。 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器的构造符合 CEI / OSHA 条例，并且仅在应用对装置下达要求时才会产生气体。此装置也符合欧洲电磁兼容性指令和低电压指令的要求。发生器通过了 CE 认证，附有 CE 标志。

　　Precision Hydrogen Trace 氢气发生器的安全特性

　　Precision Hydrogen Trace 氢气发生器具有以下安全特性，可以确保安全可靠的运行：

　　1. 为了避免因泄漏而造成装置内氢气累积，此发生器采用强制通风方法。这样可以确保发生器内不会形成氢/氧混合物。

　　2. 在启动时，发生器自行检查内部泄漏情况，如有要求，它会在系统检查结束后自行关闭，并通过视觉警报通知操作员。

　　3. 发生器可以检测到其内部、用户应用设施和气体管道的任何氢气泄漏情况。如果出现严重泄漏情况，发生器会在 20 分钟内自动关闭。

　　4. 发生器内的氢气压力最大只能达到 7.5 巴 (110 磅/平方英寸)，可以通过两种方法加以控制：

　　a. 通过压力传感器采用电子手段监测和控制气压

　　b. 如果内部压力超过 7.5 巴 (110 磅/平方英寸)，机械压力开关(自动防故障)将对氢电池进行电隔离。

　　5. 在发生器处在警报状态时，会出现以下情况：

　　a. 电池的电流中断，因此不会产生氢气，从而防止危险情况发生。

　　b. 过压释放阀开启，对装置进行减压。

　　c. 将发出声音警报，同时将显示与故障情况相关的视觉警报。发生器能够检测到内外部的气体泄露、气体超常需求和缺水情形。

　　氢气检测仪配件

　　可以与 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器一起购买一台氢气检测装置。检测仪的目的在于与 GC 结合使用。建议将检测仪放置在 GC 出口高度的上方。检测仪可以进行壁式安装。如下图所示，装置从检测仪后部的“输入”端口与发生器后部的“氢气检测仪”端口相连(图 1)。

图 1 氢气检测仪装置

　　通过这种连接对检测仪进行供电，从而使 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器与检测仪进行通信。检测仪将不断取样，如果检测到氢气的含量处于危险水平，检测仪与 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器都将发出警报。在极少数情况下发生氢气泄漏时，发生器将关闭。同一个 Precision

　　Hydrogen Trace 氢气发生器可以同时连接多个检测仪(最多 4 个)。如果需要连接多个检测仪，请将第一个检测仪的“输出”端口与第二个检测仪的“输入”端口连接，如以下所示。

　　自动注水

　　Precision Hydrogen Trace 氢气发生器采用自动加水系统，通过此系统发生器的内部水槽传感器可以检测到水位达到最低量的情况。之后水槽通过连接至外部去离子 (DI) 水源的后部连接件重新注水。装置应如下图(图 2)所示连接到去离子水源，连接时需使用配件箱中提供的一段 Tygon® 管和软管倒钩配件，倒钩应安装到管上。水管一端应连接至水源，另一端应连接至 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器后部的“注水”端口。

图 2 自动加水系统

　　结论

　　关于氢气瓶的安全顾虑(包括泄漏和爆炸)促使越来越多的实验室在寻求可替代的解决方案。加上许多实验室禁用气瓶，氢气发生器现在得到广泛应用。毕克科技提供的 Precision Hydrogen Trace 氢气发生器具有泄漏检测与自动关闭装置等多种安全装置，可以为您的实验室提供经济、市场领先的完整解决方案。

　　关于Scott Thomson

　　Scott 先生最开始在位于苏格兰的格里诺克市IBM印刷电路板生产基地担任机电一体化技工学徒，开始了他的职业生涯。结束了他的学徒阶段后，在Solectron公司从IBM公司收购了印刷电路板的生产业务后，Scott加入了电子生产企业巨头Solectron公司。在进入研发设计领域之前，Scott先生担任生产工程师。当Solectron公司倒闭时，Scott先生加入毕克科技，刚开始他担任设计工程师，现在，他担任研发设计经理，带领整个研发设计部们开发新的气体发生器。