Dolní a Horní Meze výbušnosti pro Hořlavé Plyny a Výpary
Co je %LEL / %UEL / PID
předtím, Než požár nebo výbuch může nastat, tři podmínky musí být splněny současně.
palivo (tj. hořlavý plyn) a kyslík (vzduch) musí existovat v určitých poměrech spolu se zdrojem zapalování, jako je jiskra nebo plamen., Poměr paliva a kyslíku, který je vyžadován, se liší u každého hořlavého plynu nebo páry.
minimální koncentrace určité hořlavých plynů nebo výparů nezbytné na podporu jeho spalování ve vzduchu je definována jako Dolní Mez výbušnosti (LEL) pro plyn. Pod touto úrovní je směs příliš“ štíhlá “ na spálení. Maximální koncentrace plynu nebo páry, které budou hořet ve vzduchu, je definována jako horní hranice výbušniny (UEL). Nad touto úrovní je směs příliš“ bohatá “ na spálení. Rozsah mezi LEL a UEL je známý jako hořlavý rozsah pro tento plyn nebo páru.,
Metan – LEL: 5% objemových ve Vzduchu / UEL: 17% objemu ve Vzduchu
Vizuální příkladu ukázat, kde na stupnici % z LEL se měří,
Dolní a Horní Meze výbušnosti
hodnoty uvedené v tabulce jsou platné pouze pro podmínky, za kterých byly stanoveny (obvykle při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku, za použití 2-palcové trubky se zážehovým motorem). Rozsah hořlavosti většiny materiálů se rozšiřuje, jak se zvyšuje teplota, tlak a průměr nádoby. Všechny koncentrace v procentech objemových.,
| Gas | LEL | UEL |
| Acetone | 2.6 | 13 |
| Acetylene | 2.5 | 100 |
| Acrylonitrile | 3 | 17 |
| Allene | 1.5 | 11.5 |
| Ammonia | 15 | 28 |
| Benzene | 1.3 | 7.9 |
| 1.3 Butadiene | 2 | 12 |
| Butane | 1.8 | 8.4 |
| n Butanol | 1.,7 | 12 |
| 1 Butene | 1.6 | 10 |
| Cis 2 Butene | 1.7 | 9.7 |
| Trans 2 Butene | 1.7 | 9.7 |
| Butyl Acetate | 1.4 | 8 |
| Carbon Monoxide | 12.5 | 74 |
| Carbonyl Sulfide | 12 | 29 |
| Chlorotrifluoro ethylene | 8.4 | 38.7 |
| Cumene | 0.9 | 6.5 |
| Cyanogen | 6.6 | 32 |
| Cyclohexane | 1.,3 | 7.8 |
| Cyclopropane | 2.4 | 10.4 |
| Deuterium | 4.9 | 75 |
| Diborane | 0.8 | 88 |
| Dichlorosilane | 4.1 | 98.8 |
| Diethylbenzene | 0.8 | |
| 1.1 Difluoro 1 Chloroethane | 9 | 14.8 |
| 1.1 Difluoroethane | 5.1 | 17.1 |
| 1.1 Difluoro ethylene | 5.5 | 21.3 |
| Dimethylamine | 2.8 | 14.,4 |
| Dimethyl Ether | 3.4 | 27 |
| 2.2 Dimethyl propane | 1.4 | 7.5 |
| Ethane | 3 | 12.4 |
| Ethanol | 3.3 | 19 |
| Ethyl Acetate | 2.2 | 11 |
| Ethyl Benzene | 1 | 6.7 |
| Ethyl Chloride | 3.8 | 15.4 |
| Ethylene | 2.7 | 36 |
| Ethylene Oxide | 3.6 | 100 |
| Gasoline | 1.2 | 7.,1 |
| Heptane | 1.1 | 6.7 |
| Hexane | 1.2 | 7.4 |
| Hydrogen | 4 | 75 |
| Hydrogen Cyanide | 5.6 | 40 |
| Hydrogen Sulfide | 4 | 44 |
| Isobutane | 1.8 | 8.4 |
| Isobutylene | 1.8 | 9.6 |
| Isopropanol | 2.2 | |
| Methane | 5 | 17 |
| Methanol | 6.,7 | 36 |
| Methylac etylene | 1.7 | 11.7 |
| Methyl Bromide | 10 | 15 |
| 3 Methyl 1 Butene | 1.5 | 9.1 |
| Methyl Cellosolve | 2.5 | 20 |
| Methyl Chloride | 7 | 17.4 |
| Methyl Ethyl Ketone | 1.9 | 10 |
| Methyl Mercaptan | 3.9 | 21.8 |
| Methyl Vinyl Ether | 2.6 | 39 |
| Monoethy lamine | 3.,5 | 14 |
| Monomethy lamine | 4.9 | 20.7 |
| Nickel Carbonyl | 2 | |
| Pentane | 1.4 | 7.8 |
| Picoline | 1.4 | |
| Propane | 2.1 | 9.5 |
| Propylene | 2.4 | 11 |
| Propylene Oxide | 2.8 | 37 |
| Styrene | 1.,1 | |
| Tetrafluoro ethylene | 4 | 43 |
| Tetrahydrofuran | 2 | |
| Toluene | 1.2 | 7.1 |
| Trichloro ethylene | 12 | 40 |
| Trimethylamine | 2 | 12 |
| Turpentine | 0.7 | |
| Vinyl Acetate | 2.6 | |
| Vinyl Bromide | 9 | 14 |
| Vinyl Chloride | 4 | 22 |
| Vinyl Fluoride | 2.6 | 21.,7 |
| Xylen | 1.1 | 6.6 |
| Plynové | LEL | UEL |
Principy pro Detekci Plynu
Jeden z mnoha požadavků pro vstup do stísněných prostor je měření pro hořlavé plyny. Před vstupem do uzavřeného prostoru musí být hladina hořlavých plynů nižší než 10% LEL.
nejběžnějším senzorem používaným pro měření LEL je snímač Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor („Wheatstone bridge“).,
Lel Sensors Explained
a Wheatstone bridge LEL sensor je jednoduše malý elektrický sporák se dvěma prvky hořáku. Jeden prvek má katalyzátor (jako platina) a jeden nemá“t. Oba prvky jsou zahřáté na teplotu, která by jinak nepodporuje hoření.
prvek s katalyzátorem však“ spaluje “ plyn na nízké úrovni a zahřívá se vzhledem k prvku bez katalyzátoru. Teplejší prvek má větší odpor a Most Wheatstone měří rozdíl v odporu mezi oběma prvky, který koreluje s LEL.,
bohužel senzory Wheatstone bridge selhávají v nebezpečném stavu; když selžou, označují bezpečné hladiny hořlavých plynů. Porucha a/nebo otrava snímače Lel Wheatstone bridge lze určit pouze pomocí náročných senzorů Wheatstone bridge s kalibračním plynem.,
LEL Senzory Omezení
Dva mechanismy mají vliv na výkon Wheatstone most LEL senzory a snížit jejich účinnost při aplikaci na všechny, ale metan:
- Plyny hoří s různými teplo výstupy
Některé plyny hoří horký a některé spálit relativně v pohodě. Tyto odlišné fyzikální vlastnosti vedou k potížím při používání senzorů LEL. Například 100% Lel metanu (5% metanu objemově) hoří dvojnásobným teplem 100% Lel propanu (2,0 propanu objemově)., - Těžší uhlovodíkové výpary mají potíže se šířit do LEL senzory a snížit jejich výstup
Některé Těžší uhlovodíkové výpary mají potíže šířit prostřednictvím slinuté kovové plamen svodič na senzory LEL. Tento plamen svodič je nutné, aby se zabránilo samotný snímač od založení požáru a nebrání tomu, aby plyny jako metan, propan a etan od dosažení Wheatstonova můstku. Uhlovodíky, jako je benzín, nafta, rozpouštědla atd., však difundují blokátorem plamene pomaleji, takže méně páry dosáhne můstku Wheatstone a senzor poskytuje menší výkon.,
proč nepoužívat Monitor LEL?
mnoho těkavých organických sloučenin (VOC) je hořlavých a může být detekováno senzory LEL nebo hořlavých plynů nalezenými prakticky v každém multigas monitoru. Lel senzory však nejsou při měření toxicity zvláště užitečné, protože nemají dostatečnou citlivost.
jaké jsou některé běžné VOC?,
těkavé organické sloučeniny jsou chemické sloučeniny, které udržují odvětví a bude zahrnovat:
- Paliv
- Oleje, °reasers, Přenos Tepla Tekutiny
- Rozpouštědla, Barvy
- Plasty, Pryskyřice a jejich prekurzory
- … a mnoho dalších
Voc se nacházejí v celém průmyslu, z pochopitelných aplikací v petro-chem průmyslu na ne-tak-zřejmé aplikací, jako jsou výrobní salám.
co znamená PPM?
Parts per million (ppm) je běžně používaná jednotka koncentrace pro malé hodnoty., Jedna část na milion je jedna část rozpuštěné látky na jeden milion dílů nebo 10-6. Díly na milion a další“ díly na “ notace (např. díly na miliardu nebo díly na bilion) jsou bezrozměrná množství bez jednotek. Preferované metody pro vyjádření ppm patří µV/V (mikroobjem na jednotku objemu), µL/L (mikrolitrů za litr), mg/kg (miligram na kilogram), µmol/mol (mikromol / mol), a µm/m (mikrometr na metr).,
zápis „parts per“ se používá k popisu zředěných roztoků v chemii a strojírenství, ale jeho význam je nejednoznačný a není součástí systému měření SI. Důvodem, proč je systém nejednoznačný, je to, že koncentrace závisí na původní frakci jednotky, která se používá. Například porovnání jednoho mililitru vzorku na milion mililitrů se liší od porovnání jednoho mol na milion molů nebo jednoho gramu na jeden milion gramů.
University of Minnesota poskytuje některé další analogie, které vám mohou pomoci vizualizovat měřítko spojené s PPM.,
Jeden ppm je jako:
- jeden palec v 16 km
- jeden druhého za 11,5 dní
- jednu minutu ve dvou letech
- jedno auto v nárazníku k nárazníku doprava z Cleveland do San Francisca,
Další vizualizace z rozsahu zapojeny s PPB
Jeden PPB je jako:
- přidání špetku soli na 10 ton chipsy
- Jeden ppb je jako jeden list do role toaletního papíru, táhnoucí se z New Yorku do Londýna.,
Lel senzory měří výbušnost, ne toxicitu
lel senzory měří procento LEL. Například benzín má LEL 1,4%. Proto je 100% lel 14 000 ppm benzínu, 10% LEL je 1 400 ppm benzínu a 1% LEL je 140 ppm benzínu.
140 ppm benzínu je nejnižší množství páry, které monitor LEL může “ vidět.“Benzín má TWA 300 ppm a STEL 500 ppm; to neznamená, že LEL senzory vhodné pro měření benzínových par, protože prostě don“t poskytnout dostatečné rozlišení.
lel senzory měří výbušnost, nikoli toxicitu., Mnoho VOC je potenciálně toxických na úrovních, které jsou hluboko pod jejich výbušnou úrovní a pod citlivostí senzorů LEL.
jak je popsáno výše:
jedním z mnoha požadavků na vstup do uzavřených prostorů je měření uzavřených prostorů pro hořlavé plyny.
před vstupem do uzavřeného prostoru musí být hladina hořlavých plynů nižší než 10% LEL.
nejběžnějším senzorem používaným pro měření LEL je snímač Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor („Wheatstone bridge“).,
zatímco je užitečný v široké škále aplikací, v některých nastaveních senzory Wheatstone bridge LEL buď nemají dostatečnou citlivost na určitou chemickou látku, nebo chemikálie používané v životním prostředí mohou způsobit nefunkčnost snímače Wheatstone bridge.
V těchto typech okolností, Pid (fotoionizační detektory) mohou poskytnout alternativu, vysoce přesné, a jed-zdarma měření 10% LEL pro vstup do stísněného prostoru.
co je PID?,
Foto-ionizační detektor měří VOC a další toxické plyny v nízkých koncentracích od ppb (díly na miliardu) až po 10 000 ppm (díly na milion nebo 1% objemových).
a PID je velmi citlivý širokospektrální monitor, jako je “ nízkoúrovňový lel monitor. Foto-ionizační detektor měří VOC a další toxické plyny v nízkých koncentracích od ppb (díly na miliardu) až po 10 000 ppm (díly na milion nebo 1% objemových). PID je velmi citlivý širokospektrální monitor, jako je “ nízkoúrovňový lel monitor.
jak funguje PID?,
fotografický ionizační detektor (PID) používá ultrafialový (UV) světelný zdroj (foto= světlo) k rozkladu chemikálií na pozitivní a negativní ionty (ionizace), které lze snadno spočítat pomocí detektoru. Ionizace nastává, když molekula absorbuje UV záření s vysokou energií, které vzrušuje molekulu a vede k dočasné ztrátě záporně nabitého elektronu a tvorbě kladně nabitého iontu.
plyn se stává elektricky nabité., V Detektoru tyto nabité částice produkují proud, který je pak zesílen a zobrazena na taxametru jako „ppm“ (parts per milion) nebo dokonce v „ppb“ (ppb).
ionty se rychle rekombinují po elektrodách v detektoru ,aby „reformovaly“ svou původní molekulu.
PID jsou nedestruktivní;“ nehoří “ ani trvale nemění vzorek plynu, což jim umožňuje použít pro sběr vzorků.
co měří PID?
největší skupinou sloučenin měřených PID jsou organické látky: sloučeniny obsahující atomy uhlíku (C).,s containing a benzene ring including benzene, toluene, ethyl benzene and xylene