李俊，范斌斌，曾庆杰，张家瑞，马天，翟小伟，郝乐，肖安山，张贺，王振

（1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.陕西省煤火灾害防治重点实验室，陕西 西安 710054；3.中石化安全工程研究院有限公司 化学品安全全国重点实验室，山东 青岛 266000）

1 引言

硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）作为高含硫油田开采和石油炼化的主要溢出喷发气体，当H2S 浓度大于100×10-6时，会对人体造成神经系统麻痹、休克等致命性伤害；当CH4的体积分数大于5%［1］时会发生严重爆炸［2］。目前行业内对H2S，CH4气体的探测主要依靠电化学技术。而电化学气体探测器易受零点漂移、天气、水汽干扰等原因造成频繁误报［3］，甚至低浓度气体探测失真。另外，目前基于光学检测技术的H2S，CH4测量系统由于吸收波段水汽的严重干扰或近红外波段气体吸收较弱等等原因，难以提高系统的测量灵敏度，无法实现高灵敏度测量与多组分气体的同时测量。因此，在气体吸收性较强的中红外波段，仅使用一台量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)对H2S，CH4多组分气体浓度的同时测量技术，对于高含硫气田开采和石油炼化过程中有毒有害气体的安全监测监控具有重要意义。

目前行业领域内检测H2S，CH4气体的技术主要包括电化学点式传感器［4］、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)［5-6］、拉曼光谱法(Raman spectra,Raman)［7-8］、差分吸收光谱(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)［9-10］、以及可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)11］等。电化学技术虽然有较高的检测灵敏度，但其除易发生频繁误外，电化学传感器件在检测过程中还会发生仪器“中毒”现象，需要定期维护和更换传感器件，长期使用成本巨大。……