燃气检测基本概念

前言合格人合适仪表，量程。1什么是PPM、VOL%、%LEL?他们的关系如何？2.O2,CO2;H2S,CO检测有关标准毒气的危害3.为什么要检测加臭?能否用检测加臭剂来判断泄漏？4.沼气，乙烷检测1PPM、VOL%、%LEL的关系关于燃气与可燃气的概念通常所说的燃气是指天然气、液化石油气、人工煤气的总称，是应用在工业领域和民用领域的气体能源。英文为Gas。而“可燃气体”则是一个很宽泛的概念，指凡是在空气中浓度积累到一定的浓度能够发生燃烧或爆炸的气体总称。英文为CombustibleGasPPM浓度VOL%浓度他们之间的关系如何？PPM、VOL%浓度单位ppmVol.%10,0001100,0011000,011.0000,110.0001100.000101.000.0001001cm3in1m31cm³1m1m1ppm百万分之一一百万的单位1ppmppm浓度为体积百万分之一的体积比浓度，英文为PartPerMillion。即百万分之一，是一个无量纲量，PPm单独拿出来，不能说是单位，就象％一样，不是单位。VOL%为体积百分比浓度，英文为VOLumePercentage1VOL%=10,000ppm100VOL%=1,000,000ppm空气爆炸下限%LEL甲烷爆炸上限%UELUEL=UpperExplosionLevel爆炸上限LEL=LowerExplosionLevel爆炸下限以甲烷CH4为例燃气爆炸上/下限的基本概念100%LEL=4.4VOL%测报仪的三级报警点50%LEL=2.2VO%测报仪的二级报警点20%LEL=0.88VO%测报仪的一级报警点̴1.0VOL%20%LEL=10000ppm=1%VOL爆炸极限是爆炸下限和爆炸上限的总称。可燃气体在空气中的浓度只有在爆炸下限与爆炸上限之间才会发生爆炸。低于爆炸下限或高于爆炸上限都不会发生爆炸。不同的可燃气体的LEL和UEL都各不相同，这一点在标定仪器时要十分注意。为安全起见，一般我们应当在可燃气体浓度在LEL的20%或以下和50%时发出警报，这里，20%LEL称作低限报警，而50%LEL称作高限报警。这也就是我们将可燃气体检测仪又称作LEL检测仪的原因。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限不会发生爆炸，但会着火。常见可燃气的爆炸极限爆炸极限的测量实验燃气:外部气体压力的构造物体:气瓶点火源:明火可燃气测量——如何避免爆炸危险對燃气爆炸的過程、條件有所瞭解除其必要件甲烷例如：天然气碳氢化合物例如：燃料油气明火源例如：打火机,吸烟,电动设备可燃气体在空气中的氧气可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件，那就是：一定浓度的可燃气体，一定量的氧气以及足够热量点燃它们的火源，这就是爆炸三要素（如上左图所示的爆炸三角形），缺一不可，也就是说，缺少其中任何一个条件都不会引起火灾和爆炸。当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。压力对爆炸范围是有影响的。当压力低于50mmHg柱时，混合气体不会爆炸。随着压力增，爆炸上限急剧增加，如压力为15MPa时，上限可达58%。压力愈高爆炸范围愈大。天然气含量小于4%时不会发生爆炸。系统压力增高，爆炸极限范围也扩大，明显体现在爆炸上限的提高。这是由于压力升高，使分子间的距离更为接近，碰撞几率增高，使燃烧反应更容易进行，爆炸极限范围扩大，特别是爆炸上限明显提高。爆炸极限也是一样，爆炸性混合物的原始温度越高，则爆炸极限范围越大，氧含量越多，爆炸极限范围也越大与温度有很大的关系，所以，爆炸极限数据必定与混合物规定的初始温度有关。初始温度越高，引起的反应越容易传播。一般规律是，混合系原始温度升高，则爆炸极限范围增大即下限降低，上限增高。干湿度影响通常可燃气与空气混合物的相对湿度对于爆炸宽度影响虽小，但在极度干燥时，爆炸范围宽度为最大。术语及名词解释1.爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。天然气的爆炸极限为5-15%。2.爆炸下限（LEL）：在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为可燃气体的爆炸下限。天然气为5%。3.爆炸上限（UEL）：当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。天然气为15%。4.气体浓度（VOL）：气体的体积浓度是用每立方米的大气中含有燃气的体积数来表示。5.ppm：浓度单位的常用表示方法，表示百万分之一的浓度，即1ppm=10-6。6.mg/m3:表示我们国家的标准规范要求是采用质量浓度单位。2.毒气技术指标有毒气体及其危害：空气中任何一种有毒气体的浓度超过人体能承受允许暴露的极限，都能威胁生命。有毒气体最常见有以下几种：一氧化碳、硫化氢等。O2，CO2的危害---------------窒息H2S，CO的危害---------------中毒毒气检测仪-------电化学传感器氧气也是在工业环境中，尤其是密闭环境中需要十分注意因素。一般我们将氧气含量超过23.5%称为氧气过量(富氧)，此时很容易发生爆炸的危险；而氧气含量低于19.5%为氧气不足（缺氧），此时很容易发生工人窒息、昏迷以至死亡的危险。正常的氧气含量应当在20.9%左右。氧气检测仪也是电化学传感器的一种。一氧化碳及硫化氢气体对人体的危害：一氧化碳（CO）对人体的影响ppm浓度暴露时间影响及症状358小时允许暴露水平2003小时轻微头痛、不适4002小时头痛、不适6001小时头痛、不适1000-20002小时思维混乱、不适1000-20000.5~1小时行为不稳定1000-200030分钟轻微心悸2000-250030分钟意识消失40001小时死亡硫化氢（H2S）对人体的作用ppm浓度暴露时间影响及症状108小时允许暴露水平50-1001小时眼睛稍有不适，呼吸有点急促200-3001小时眼睛明显不适，呼吸急促500-7000.5~1小时意识小时，死亡1000几分钟意识小时，死亡车间空气卫生标准:中国MAC10mg/m^3;美国ACGIHTLV-TWA14mg/m3(10ppm),STEL21mg/m3(15ppm)硫化氢;Hydrogensulfide为无色气体。具有臭蛋味硫化氢主要经呼吸道吸收,进入体内一部分很快氧化为无毒的硫酸盐和硫代硫酸盐等经尿排出;一部分游离的硫化氢则经肺排出。无体内蓄积作用。人吸入70～150mg/m3/1～2小时,出现呼吸道及眼刺激症状,吸2～5分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。吸入300mg/m3/1小时,6～8分钟出现眼急性刺激症状，稍长时间接触引起肺水肿。吸入760mg/m3/15～60分钟,发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1000mg/m3/数秒钟，很快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。高浓度的硫化氢可引起电击样死亡(病死率高达41.8%)缺氧窒息危险：氧气浓度(体积%)影响和病症(在正常大气压下)23.5%富氧环境，极易燃烧20.9%氧气浓度同大气中含氧量一样19.5%最低允许含氧量15-19%降低工作能力，可能降低协调能力，产生心脏、肺和循环系统早期症状10-12%呼吸局促，判断力降低，嘴唇发紫8-10%神志不清，眩晕，脸色发白，恶心，呕吐6-8%在8分钟后死亡，50%的人在6分钟后死亡，在4~5分钟后还有生还可能4-6%40秒内呼吸停止并死亡气体类型事故的临界值(ml/m³)(Vol.-%)在空气中氧气的减少量(Vol.-%)硫化氢H2S二氧化碳CO2甲烷CH4一氧化碳CO10305000440000,0010,0030,54,420,949820,949420,845320,0282O²=20,95%氧气减少量H2S硫化氢是强烈的刺激神经的毒物，可引起窒息，对粘膜也有明显的刺激作用。要注意到,可燃气体或有害气体或是蒸气,随时都在管线漏点处向外泄露，在环境气体中把对氧气的检查作为唯一的检查方法是不够的。在选择需要的报警仪器前，要对所检测的气体做出分析，从而确定适合的仪器。•CO2——O2浓度•当前情况CO2=0,5%•氧气测量值=20,8%•没有报警信号!•CO2-测量完成报警级别•0,5Vol.%健康状况:人可在室内工作，只是有轻微头痛O2，CO2的危害---------------窒息CO2-O2浓度目前情况=8%CO2氧气测量值=19,2%没有报警信号!CO2-测量值=8%=报警信号健康状况:长时间产生严重头痛,耳朵疼痛,血压增高并眼花!CO2-O2浓度目前情况=11%CO2氧气测量值=18,6%没有报警信号!CO2-测量值=11%=报警信号健康状况:室内CO2浓度超过10%,人会产生抽筋、痉挛现象和恶心严重出现无知觉，昏迷!CO2-O2浓度目前情况=18%CO2氧气测量值=17,4%报警信号:缺乏氧气!CO2-测量值=18%=报警信号健康状况:环境气体超过18%CO2，人没有知觉可致神经衰弱综合症及心肌损害，重者死亡。高容许浓度（maximumallowableconcentration，MAC）：指任何有代表性的采样中均不得超过的浓度，在我国范围内应用。H2S硫化氢车间空气卫生标准:中国MAC10mg/m3美国ACGIHTLV-TWA14mg/m3(10ppm)CO一氧化碳车间空气卫生标准：中国MAC30mg/m3美国ACGIHTLV-TWA29mg/m3(25ppm)二氧化碳车间空气中二氧化碳最高容许浓度为18000mg／m3（10000ppm或1％）。时间加权平均容许浓度（PC-timeweightedaverage,PC-TWA）短时间接触容许浓度（PC-time-shorttermexposurelimit,PC-STEL）最高容许浓度（maximumallowableconcentration，MAC）阈限值（thresholdlimitvalue，TLV）：指美国政府工业卫生学家会议（AmericanGovernmentalConferenceofIndustrialHygienists，AGCIH）推荐的接触限值，又分为以下几种。阈值(ThresholdLimitValues)(TLV)TLV表示的是当某种气体在空气中的含量小于这一阈值时，充分且持续暴露于该环境中的工人的健康不会受到损害。参考这个值时必须以国家颁布的标准为准，且应采用最新的修正值。TVL包括以下两部分：平均阈值(TLV-TWA)这个值表示环境中以时间加权的平均浓度值。绝大多数工人按8小时每天，40小时每周的安排在这个环境中工作时，不会有健康方面的问题。瞬时阈值(TLV－STEL)这个参数被定义为一个15分钟的加权平均值，在一个工作日的任意时刻工作场所中某种有害气体的浓度都不得超过其指定的阈值，即使在这一天中总的加权平均值达到了平均阈值。一天当中超过平均阈值且低于瞬时阈值的次数不得大于4次，每次的持续时间必须小于15分钟。最高阈限值（TLV-C）：这是由TLV-TWA时间加权平均阈限值转化而来的，且在任何时间都不应超过的阈限值。进入闸井等有限空间检测在人员未进入之前就要检测有限空间中有害气体的成分。根据以下顺序进行检测：（1）氧气的确认，检测当前的氧气二氧化碳浓度水平；（2）易燃气体的确认，检测易燃气体的变化情况；（3）有毒气体的确认，检测各有毒气体浓度是否低于规定的允许暴露极限。在有限空间中通常的有毒气体为硫化氢，一氧化碳，其他的有毒化合物不在其中。检测器应为复合式多功能检测仪能够检测单一气体也能同时检测混合的有毒气体。取样检测各种气体或蒸汽的浓度分别为：（1）在顶部，比重比空气轻的气体:甲烷和气体易燃气体；（2）在中部，比重和空气几乎一样重的气体：一氧化碳；（3）在底部，比重比空气重的气体：硫化氢。在有限空间的不同高度上采样，根据实际情况检测器进行连续的检测，我们会发现检测结果是有不同的。只有完成有限空间进入之前的气体检测并确定里面是安全的，才可以进入下一步操作。氧含量较充足的情况