在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)電力系統(tǒng)新型儲(chǔ)能、特高壓輸變電、地下電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,電力運(yùn)維環(huán)節(jié)的受限空間作業(yè)頻次逐年攀升。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》【1】統(tǒng)計(jì),2025年全國(guó)電力行業(yè)全年受限空間作業(yè)量突破120萬次,占全部運(yùn)維作業(yè)量的18.2%,與此同時(shí),因氣體檢測(cè)不到位引發(fā)的中毒、窒息、爆炸事故占電力運(yùn)維安全事故的27.6%,已成為威脅作業(yè)人員生命安全、影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的核心風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。復(fù)合氣體檢測(cè)儀作為受限空間氣體檢測(cè)的核心設(shè)備,其規(guī)范應(yīng)用是落實(shí)《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》、GB 30871-2022《化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》【2】、DL/T 1893-2018《電力行業(yè)有限空間作業(yè)安全規(guī)范》【3】相關(guān)要求的關(guān)鍵支撐,對(duì)提升工業(yè)受限空間檢測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性,保障有限空間作業(yè)氣體檢測(cè)合規(guī)性具有重要意義。
本章節(jié)對(duì)復(fù)合氣體檢測(cè)儀、受限空間氣體檢測(cè)等核心概念進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化界定,明確電力場(chǎng)景下的應(yīng)用邊界。
復(fù)合氣體檢測(cè)儀是指可同時(shí)檢測(cè)2種及以上氣體參數(shù)的便攜式或固定式檢測(cè)設(shè)備,符合GB 12358-2006《作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀 通用技術(shù)要求》的相關(guān)規(guī)定,具備實(shí)時(shí)檢測(cè)、聲光報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域開展氣體檢測(cè)的主流設(shè)備。受限空間氣體檢測(cè)是指對(duì)封閉或部分封閉、進(jìn)出口受限、自然通風(fēng)不良,易造成有毒有害、易燃易爆物質(zhì)積聚或氧含量不足的空間內(nèi)的氣體參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的作業(yè)活動(dòng),是受限空間作業(yè)的前置必備環(huán)節(jié)。工業(yè)受限空間檢測(cè)覆蓋電力、化工、冶金等多個(gè)行業(yè),其中電力行業(yè)的受限空間主要包括電纜隧道、電纜井、地下變電站、SF6高壓開關(guān)室、儲(chǔ)能電站電池艙、GIS設(shè)備氣室周邊等場(chǎng)景。有限空間作業(yè)氣體檢測(cè)要求覆蓋作業(yè)前、作業(yè)中、作業(yè)后全流程,確保作業(yè)環(huán)境氣體參數(shù)始終符合安全限值要求,避免安全事故發(fā)生。
電力行業(yè)的氣體檢測(cè)需求具備顯著的場(chǎng)景特殊性,除通用的氧氣、可燃?xì)怏w、硫化氫、一氧化碳四類常規(guī)參數(shù)外,還需要針對(duì)SF6、SF6分解產(chǎn)物、鋰電池?fù)]發(fā)性有機(jī)物(VOC)、氫氣等特有氣體開展檢測(cè),因此對(duì)復(fù)合氣體檢測(cè)儀的參數(shù)定制化能力要求較高。
當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)復(fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)用的普及率逐年提升,但仍存在規(guī)范化水平不足的問題,整體呈現(xiàn)智能化、場(chǎng)景化的發(fā)展趨勢(shì)。
根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院《2026年電力安全檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用調(diào)研報(bào)告》【4】數(shù)據(jù)顯示,截至2025年底,全國(guó)省級(jí)及以上電網(wǎng)企業(yè)的復(fù)合氣體檢測(cè)儀配備率已達(dá)98.2%,地市及縣級(jí)供電企業(yè)配備率為87.4%,發(fā)電側(cè)新能源場(chǎng)站的配備率為79.1%,整體配備水平較2023年提升21.7個(gè)百分點(diǎn)。但調(diào)研同時(shí)顯示,僅有62.3%的單位能夠嚴(yán)格按照規(guī)范要求完成設(shè)備定期校準(zhǔn),31.7%的基層作業(yè)人員未掌握復(fù)合氣體檢測(cè)儀的規(guī)范操作流程,22.9%的單位存在使用參數(shù)不匹配的設(shè)備開展檢測(cè)的情況,上述問題是導(dǎo)致檢測(cè)失效、引發(fā)安全事故的核心原因。
從發(fā)展趨勢(shì)來看,復(fù)合氣體檢測(cè)儀在電力行業(yè)的應(yīng)用正呈現(xiàn)三大方向:第一是場(chǎng)景定制化,針對(duì)電力行業(yè)特有的SF6、鋰電池?fù)]發(fā)氣體等參數(shù)開發(fā)專用機(jī)型,替代通用四合一設(shè)備,提升檢測(cè)的適配性;第二是物聯(lián)融合,新增5G、藍(lán)牙等通信功能,檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至安全管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)作業(yè)全過程可追溯,滿足電力企業(yè)數(shù)字化安全管控的需求;第三是本質(zhì)安全升級(jí),設(shè)備防爆等級(jí)從普遍的Ex ib IIC T3 Gb向Ex ia IIC T4 Gb升級(jí),傳感器抗中毒、抗干擾能力持續(xù)提升,適應(yīng)更多易燃易爆、強(qiáng)電磁干擾的電力作業(yè)場(chǎng)景。
當(dāng)前復(fù)合氣體檢測(cè)儀采用的核心傳感技術(shù)主要分為催化燃燒式、電化學(xué)、非色散紅外(NDIR)、光離子化檢測(cè)(PID)四類,不同技術(shù)路線的適用場(chǎng)景、性能參數(shù)存在顯著差異,電力行業(yè)可根據(jù)作業(yè)需求選擇適配的技術(shù)方案。
催化燃燒式傳感器的工作原理是利用可燃?xì)怏w在催化元件表面發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致元件電阻變化實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè),其響應(yīng)時(shí)間≤30s,檢測(cè)精度為±5%FS,適合檢測(cè)甲烷、氫氣等可燃?xì)怏w,成本較低,是當(dāng)前通用復(fù)合氣體檢測(cè)儀的標(biāo)配傳感技術(shù)。但該技術(shù)存在傳感器中毒風(fēng)險(xiǎn),若接觸高濃度硫化氫、硅酮類物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)精度*性下降,適合電纜井、儲(chǔ)能艙等以可燃?xì)怏w為核心檢測(cè)目標(biāo)的場(chǎng)景。
電化學(xué)傳感器的工作原理是利用氣體在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè),其響應(yīng)時(shí)間≤20s,檢測(cè)精度為±2%FS,適合檢測(cè)氧氣、一氧化碳、硫化氫、氮氧化物等有毒有害氣體,檢測(cè)精度高、體積小,是目前復(fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)用*廣泛的傳感技術(shù)。但該類傳感器壽命通常為2-3年,需要定期更換,且部分氣體的交叉敏感性較強(qiáng),使用過程中需要定期校準(zhǔn)保證精度。
非色散紅外傳感器的工作原理是利用特定氣體對(duì)紅外波段的吸收特性實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè),其響應(yīng)時(shí)間≤40s,檢測(cè)精度為±3%FS,壽命可達(dá)5年以上,不易發(fā)生中毒現(xiàn)象,適合檢測(cè)SF6、二氧化碳等氣體,但是成本較高,主要應(yīng)用于SF6設(shè)備室等場(chǎng)景的專用復(fù)合氣體檢測(cè)儀配置。
光離子化檢測(cè)傳感器的工作原理是利用紫外燈電離有機(jī)揮發(fā)性氣體產(chǎn)生電流實(shí)現(xiàn)濃度檢測(cè),檢測(cè)范圍可達(dá)0.1ppm-10000ppm,適合檢測(cè)鋰電池?fù)]發(fā)的VOC氣體,但是對(duì)無機(jī)氣體無響應(yīng),通常作為輔助傳感配置于儲(chǔ)能電站專用復(fù)合氣體檢測(cè)儀中。
復(fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)用已覆蓋電力行業(yè)所有受限空間作業(yè)場(chǎng)景,在降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)、提升作業(yè)合規(guī)性方面發(fā)揮了顯著作用。
第一個(gè)典型場(chǎng)景是電纜隧道運(yùn)維作業(yè)。電力行業(yè)電纜隧道屬于典型的受限空間,內(nèi)部易積聚甲烷、硫化氫、一氧化碳等有毒有害及可燃?xì)怏w,有限空間作業(yè)氣體檢測(cè)要求作業(yè)前30min完成全參數(shù)檢測(cè),作業(yè)過程中每2h復(fù)測(cè)一次,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體濃度變化。2025年國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電公司在110kV獅山線電纜隧道年度運(yùn)維作業(yè)中,采用四合一復(fù)合氣體檢測(cè)儀(檢測(cè)參數(shù)包含氧氣、可燃?xì)怏w、硫化氫、一氧化碳),作業(yè)前檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)硫化氫濃度達(dá)12mg/m3,超出DL/T 1893-2018規(guī)定的10mg/m3限值,立即啟動(dòng)通風(fēng)措施,待濃度降至合格范圍后再進(jìn)入作業(yè),避免了中毒事故的發(fā)生。
第二個(gè)典型場(chǎng)景是SF6高壓開關(guān)室檢修作業(yè)。SF6設(shè)備室屬于工業(yè)受限空間檢測(cè)的重點(diǎn)場(chǎng)景,SF6氣體密度是空氣的5倍,泄漏后易積聚在空間底部,造成缺氧和中毒風(fēng)險(xiǎn),要求復(fù)合氣體檢測(cè)儀同時(shí)具備氧氣、SF6、可燃?xì)鈾z測(cè)功能。2025年南方電網(wǎng)超高壓輸電公司南寧局在500kV南寧變電站GIS設(shè)備檢修作業(yè)中,采用搭載紅外SF6傳感器的復(fù)合氣體檢測(cè)儀,作業(yè)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SF6濃度,累計(jì)發(fā)現(xiàn)3次微泄漏報(bào)警,及時(shí)處置后未造成人員傷害,符合DL/T 639-2016《六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)導(dǎo)則》【5】的相關(guān)要求。
第三個(gè)典型場(chǎng)景是儲(chǔ)能電站電池艙巡檢。磷酸鐵鋰電池艙屬于密閉受限空間,電池?zé)崾Э厍皶?huì)釋放一氧化碳、VOC、氫氣等氣體,受限空間氣體檢測(cè)要求覆蓋上述參數(shù),提前識(shí)別熱失控風(fēng)險(xiǎn)。2025年*能源集團(tuán)某100MW/200MWh共享儲(chǔ)能電站月度巡檢中,采用帶PID傳感器的復(fù)合氣體檢測(cè)儀,檢測(cè)到3號(hào)電池艙內(nèi)VOC濃度達(dá)15ppm,排查發(fā)現(xiàn)1組電池存在鼓包漏液現(xiàn)象,提前處置避免了火災(zāi)事故的發(fā)生。
第四個(gè)典型場(chǎng)景是地下變電站設(shè)備維護(hù)。地下變電站完全封閉,通風(fēng)條件差,易積聚設(shè)備泄漏的SF6、可燃?xì)獾?,?fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)用需同時(shí)覆蓋有毒、可燃、氧含量三類參數(shù),確保作業(yè)人員安全。2025年國(guó)網(wǎng)上海市電力公司在220kV人民廣場(chǎng)地下變電站年度檢修中,采用五參數(shù)復(fù)合氣體檢測(cè)儀,全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體濃度,累計(jì)完成12項(xiàng)檢修作業(yè)未發(fā)生任何安全風(fēng)險(xiǎn)。
我國(guó)已建立完善的受限空間氣體檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系,電力行業(yè)開展相關(guān)作業(yè)需嚴(yán)格遵守*及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,從選型、作業(yè)、運(yùn)維、培訓(xùn)四個(gè)維度落實(shí)管控措施。
從標(biāo)準(zhǔn)要求來看,GB 30871-2022規(guī)定,受限空間作業(yè)前必須開展氣體檢測(cè),檢測(cè)時(shí)間不得早于作業(yè)開始前30min,作業(yè)中斷時(shí)間超過60min時(shí)需重新檢測(cè),作業(yè)過程中連續(xù)監(jiān)測(cè)或每2h監(jiān)測(cè)一次,氣體濃度限值要求為:氧含量19.5%-23.5%,可燃?xì)怏w濃度低于爆炸下限(LEL)的10%,硫化氫*高容許濃度10mg/m3,一氧化碳時(shí)間加權(quán)平均容許濃度20mg/m3,短時(shí)間接觸容許濃度30mg/m3。DL/T 1893-2018針對(duì)電力行業(yè)場(chǎng)景補(bǔ)充規(guī)定,SF6氣體濃度不得超過1000μL/L,六氟化硫分解產(chǎn)物中SO2不得超過2μL/L、H2S不得超過2μL/L、HF不得超過1μL/L。
結(jié)合行業(yè)實(shí)踐,本文提出四方面應(yīng)用建議:第一是設(shè)備選型,應(yīng)根據(jù)作業(yè)場(chǎng)景的氣體種類選擇對(duì)應(yīng)參數(shù)的復(fù)合氣體檢測(cè)儀,設(shè)備需取得防爆合格證、計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書(CPA),防爆等級(jí)不低于Ex ib IIC T3 Gb,涉及易燃易爆場(chǎng)景的應(yīng)選用Ex ia IIC T4 Gb等級(jí)設(shè)備,檢測(cè)精度應(yīng)符合GB 12358-2006的相關(guān)要求。第二是作業(yè)流程規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行“先檢測(cè)、后作業(yè)”原則,檢測(cè)時(shí)應(yīng)覆蓋受限空間的上、中、下不同高度,確認(rèn)所有參數(shù)合格后方可進(jìn)入,作業(yè)過程中安排專人在外部監(jiān)護(hù),復(fù)合氣體檢測(cè)儀隨作業(yè)人員攜帶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)生報(bào)警立即停止作業(yè)、撤離人員。第三是設(shè)備運(yùn)維管理,復(fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)每年至少送具備資質(zhì)的計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)1次,每次使用前應(yīng)開機(jī)自檢,確認(rèn)傳感器壽命、電量、報(bào)警功能正常,傳感器達(dá)到使用壽命后應(yīng)及時(shí)更換,避免檢測(cè)失效。第四是人員培訓(xùn),所有開展受限空間作業(yè)的人員需經(jīng)過復(fù)合氣體檢測(cè)儀操作、應(yīng)急處置等內(nèi)容的培訓(xùn),考核合格后方可上崗,每年至少開展1次復(fù)訓(xùn)和應(yīng)急演練。
針對(duì)電力行業(yè)用戶在復(fù)合氣體檢測(cè)儀應(yīng)用、受限空間氣體檢測(cè)過程中的高頻問題,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求和行業(yè)實(shí)踐給出明確解答。
第一個(gè)問題:電力行業(yè)受限空間作業(yè)復(fù)合氣體檢測(cè)儀至少需要覆蓋哪些檢測(cè)參數(shù)?解答:通用場(chǎng)景下至少需要覆蓋氧氣、可燃?xì)怏w、硫化氫、一氧化碳四類參數(shù),涉及SF6設(shè)備的場(chǎng)景需增加SF6濃度及分解產(chǎn)物參數(shù),涉及儲(chǔ)能電站電池艙的場(chǎng)景需增加VOC、氫氣參數(shù),滿足工業(yè)受限空間檢測(cè)的全場(chǎng)景需求。
第二個(gè)問題:作業(yè)過程中復(fù)合氣體檢測(cè)儀報(bào)警后的規(guī)范處置流程是什么?解答:首先立即停止所有作業(yè),組織作業(yè)人員有序撤離受限空間,撤離過程中不得摘除個(gè)人防護(hù)用品,人員撤離后對(duì)報(bào)警原因進(jìn)行排查,采取通風(fēng)、泄漏處置等措施后重新開展氣體檢測(cè),確認(rèn)所有參數(shù)合格后方可再次進(jìn)入作業(yè),若發(fā)生人員中毒、窒息等情況,應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案,嚴(yán)禁盲目施救。
第三個(gè)問題:復(fù)合氣體檢測(cè)儀的日常校準(zhǔn)要求有哪些?解答:根據(jù)JJF 1363-2012《硫化氫氣體檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF 1677-2017《可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器校準(zhǔn)規(guī)范》等要求,復(fù)合氣體檢測(cè)儀每年至少校準(zhǔn)1次,傳感器更換、設(shè)備受到劇烈撞擊或檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn),校準(zhǔn)工作需由取得計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)開展,校準(zhǔn)合格后方可繼續(xù)使用。
第四個(gè)問題:進(jìn)入含有SF6的受限空間時(shí),氣體檢測(cè)的特殊要求是什么?解答:除常規(guī)的氧含量、可燃?xì)怏w、有毒氣體檢測(cè)外,需重點(diǎn)檢測(cè)SF6濃度和SF6分解產(chǎn)物濃度,檢測(cè)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)采集空間底部的氣體樣本,SF6濃度超過1000μL/L或分解產(chǎn)物超出限值時(shí)不得進(jìn)入,作業(yè)過程中保持連續(xù)通風(fēng),復(fù)合氣體檢測(cè)儀放置在作業(yè)人員呼吸帶高度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
【1】中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告[R]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2026.
【2】中華人民共和國(guó)*質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 中國(guó)*標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范(GB 30871-2022)[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2022.
【3】*能源局. 電力行業(yè)有限空間作業(yè)安全規(guī)范(DL/T 1893-2018)[S]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2018.
【4】中國(guó)電力科學(xué)研究院. 2026年電力安全檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用調(diào)研報(bào)告[R]. 北京: 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 2026.
【5】*能源局. 六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)導(dǎo)則(DL/T 639-2016)[S]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2016.