Dolna i górna granica wybuchowości dla łatwopalnych gazów i par

zanim dojdzie do pożaru lub wybuchu, muszą być spełnione trzy warunki jednocześnie.
paliwo (tj. gaz palny) i tlen (powietrze) muszą istnieć w pewnych proporcjach wraz ze źródłem zapłonu, takim jak iskra lub płomień., Stosunek paliwa i tlenu, który jest wymagany, różni się w zależności od każdego palnego gazu lub pary.

minimalne stężenie danego gazu palnego lub pary niezbędnej do podtrzymania jego spalania w powietrzu określa się jako dolną granicę wybuchowości (Lel) dla tego gazu. Poniżej tego poziomu mieszanina jest zbyt „chuda”, aby spalić. Maksymalne stężenie gazu lub pary, które spali się w powietrzu, określa się jako górną granicę wybuchowości (Uel). Powyżej tego poziomu mieszanina jest zbyt „bogata”, aby ją spalić. Zakres między LEL i UEL jest znany jako zakres łatwopalny dla tego gazu lub pary.,

Dolna i górna granica wybuchowości

wartości przedstawione w poniższej tabeli są ważne tylko dla warunków, w których zostały określone (Zwykle temperatura pokojowa i ciśnienie atmosferyczne za pomocą 2-calowej rurki z zapłonem iskrowym). Zakres palności większości materiałów rozszerza się wraz ze wzrostem temperatury, ciśnienia i średnicy pojemnika. Wszystkie stężenia w procentach objętościowych.,

Zasady wykrywania gazów

jednym z wielu wymagań przy wchodzeniu do pomieszczeń zamkniętych jest pomiar gazów palnych. Przed wejściem do zamkniętej przestrzeni poziom łatwopalnych gazów musi wynosić poniżej 10% LEL.

najczęściej stosowanym czujnikiem wykorzystywanym do pomiaru LEL jest czujnik Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor sensor („Wheatstone bridge”).,

Lel Sensors Explained

mostek Wheatstone Lel sensor to po prostu mała kuchenka elektryczna z dwoma elementami palnikowymi. Jeden element ma katalizator (taki jak platyna), a jeden nie ” t. oba elementy są podgrzewane do temperatury, która normalnie nie obsługują spalania.

jednak element z katalizatorem „spala” gaz na niskim poziomie i nagrzewa się w stosunku do elementu bez katalizatora. Gorętszy element ma większy opór, a mostek Wheatstone ' a mierzy różnicę oporu między dwoma elementami, która koreluje z LEL.,

Niestety, Czujniki mostka Wheatstone nie są w stanie niebezpiecznym; gdy ulegną awarii, wskazują bezpieczne poziomy łatwopalnych gazów. Awarię i / lub zatrucie czujnika Wheatstone bridge Lel można określić tylko za pomocą wymagających czujników Wheatstone bridge z gazem kalibracyjnym.,

ograniczenia czujników LEL

dwa mechanizmy wpływają na działanie czujników Lel bridge Wheatstone i zmniejszają ich skuteczność, gdy są stosowane do wszystkich oprócz metanu:

1. gazy spalają się z różnymi wyjściami cieplnymi
   niektóre gazy spalają się gorąco, a niektóre stosunkowo chłodno. Te odmienne właściwości fizyczne prowadzą do trudności w stosowaniu czujników LEL. Na przykład 100% metanu LEL (5% metanu objętościowo) spala się z dwukrotnie większym ciepłem niż 100% propanu Lel (2,0 propanu objętościowo).,
2. cięższe opary węglowodorowe mają trudności z dyfuzją do czujników LEL i zmniejszeniem ich wydajności
   niektóre cięższe opary węglowodorowe mają trudności z dyfuzją przez spiekany metalowy ogranicznik płomienia na czujnikach Lel. Ten ogranicznik płomienia jest niezbędny, aby zapobiec rozpaleniu się samego czujnika i nie zapobiega przedostawaniu się gazów takich jak metan, propan i etan do mostu Wheatstone ' a. Jednak węglowodory, takie jak Benzyna, Olej napędowy, rozpuszczalniki itp., dyfundują przez ogranicznik płomienia wolniej, dzięki czemu mniej oparów dociera do mostu Wheatstone ' a, a czujnik daje mniej mocy.,

dlaczego nie użyć Monitora LEL?

wiele lotnych związków organicznych (VOC) jest łatwopalnych i mogą być wykrywane przez Lel lub czujniki gazu palnego znajdujące się praktycznie w każdym monitorze multigas. Jednak czujniki LEL nie są szczególnie przydatne w pomiarze toksyczności, ponieważ nie mają wystarczającej czułości.

Jakie są wspólne voc?,

LZO są związkami chemicznymi, które utrzymują przemysł i obejmują:

• paliwa
• oleje, °reasery, płyny do wymiany ciepła
• rozpuszczalniki, farby
• Tworzywa sztuczne, żywice i ich prekursory
• i wiele innych

LZO znajdują się w całym przemyśle, od oczywistych zastosowań w przemyśle petrochemicznym do nie tak oczywistych zastosowań, takich jak produkcja kiełbas.

co oznacza PPM?

części na milion (ppm) jest powszechnie stosowaną jednostką stężenia dla małych wartości., Jedna część na milion to jedna część substancji rozpuszczonej na milion części rozpuszczalnika lub 10-6. Części na milion i inne notacje „części na” (np. części na miliard lub części na bilion) są wielkościami bezwymiarowymi bez jednostek. Preferowane metody wyrażania części na milion obejmują µV/V (mikrowolume na objętość), µL/L (mikrolitry na litr), mg/kg (miligram na kilogram), µmol/mol (mikromol na Mol) i µm/m (mikrometr na metr).,

notacja „parts per” jest używana do opisu rozcieńczonych roztworów w chemii i inżynierii, ale jej znaczenie jest niejednoznaczne i nie jest częścią układu miar SI. Powodem, dla którego system jest niejednoznaczny, jest to, że stężenie zależy od pierwotnej frakcji jednostkowej, która jest używana. Na przykład porównywanie jednego mililitra próbki do miliona mililitrów różni się od porównywania jednego mola do miliona moli lub jednego grama do miliona gramów.

University of Minnesota dostarcza kilka innych analogii, które mogą pomóc wizualizować skalę związaną z PPM.,

jeden ppm jest jak:

• jeden cal w 16 mil
• jedna sekunda w 11,5 dni
• jedna minuta w dwa lata
• jeden samochód w zderzaku-zderzak ruchu z Cleveland do San Francisco

inne wizualizacje skali związanej z PPB

jeden PPB jest jak:

• dodanie szczypty soli do 10-tonowego worka chipsów ziemniaczanych
• jeden ppb jest jak jeden arkusz w rolce papieru toaletowego ciągnącego się od Nowego Jorku do Londynu.,

Czujniki Lel mierzą wybuchowość, a nie toksyczność

czujniki Lel mierzą procent LEL. Na przykład Benzyna ma LEL 1,4%. Dlatego 100% LEL to 14 000 ppm benzyny, 10% LEL to 1400 ppm benzyny, a 1% LEL to 140 ppm benzyny.

140 ppm benzyny to najmniejsza ilość pary, jaką monitor LEL „widzi”.”Benzyna ma TWA 300 ppm i STEL 500 ppm; to nie sprawia, że czujniki LEL dobrze nadają się do pomiaru oparów benzyny, ponieważ po prostu nie zapewniają odpowiedniej rozdzielczości.

czujniki LEL mierzą wybuchowość, a nie toksyczność., Wiele LZO jest potencjalnie toksycznych na poziomie znacznie poniżej poziomu wybuchowości i poniżej czułości czujników LEL.

jak opisano powyżej:

jednym z wielu wymagań dotyczących wprowadzania do przestrzeni zamkniętych jest pomiar przestrzeni zamkniętych dla gazów palnych.

przed wejściem do zamkniętej przestrzeni poziom łatwopalnych gazów musi wynosić poniżej 10% LEL.

najczęściej stosowanym czujnikiem wykorzystywanym do pomiaru LEL jest czujnik Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor sensor („Wheatstone bridge”).,

chociaż są przydatne w wielu różnych zastosowaniach, w niektórych ustawieniach Czujniki mostu Wheatstone ' a nie mają wystarczającej czułości na konkretną substancję chemiczną, lub chemikalia stosowane w środowisku mogą sprawić, że czujnik mostu Wheatstone nie będzie działał.

w tego typu okolicznościach PID (detektory fotoionizacji) mogą stanowić alternatywny, bardzo dokładny i wolny od trucizn sposób pomiaru 10% LEL dla zamkniętego wejścia w Przestrzeń.

Co to jest PID?,

Detektor Foto jonizacji mierzy LZO i inne toksyczne gazy w niskich stężeniach z ppb (części na miliard) do 10 000 ppm (części na milion lub 1% objętości).

a PID to bardzo czuły monitor o szerokim spektrum działania, podobny do „monitora Lel niskiego poziomu”. Detektor Foto jonizacji mierzy LZO i inne toksyczne gazy w niskich stężeniach z ppb (części na miliard) do 10 000 ppm (części na milion lub 1% obj.). PID jest bardzo czułym monitorem o szerokim spektrum działania, podobnie jak „monitor Lel niskiego poziomu”.

jak działa PID?,

Detektor Foto jonizacji (PID) wykorzystuje źródło światła ultrafioletowego (UV) (Photo = light) do rozkładania substancji chemicznych na jony dodatnie i ujemne (Jonizacja), które można łatwo policzyć za pomocą detektora. Jonizacja występuje, gdy cząsteczka absorbuje wysokoenergetyczne światło UV, które pobudza cząsteczkę i powoduje tymczasową utratę ujemnie naładowanego elektronu i tworzenie dodatnio naładowanego jonu.

gaz staje się ładowany elektrycznie., W detektorze naładowane cząstki wytwarzają prąd, który jest następnie wzmacniany i wyświetlany na mierniku jako ” ppm „(części na milion) lub nawet w” ppb ” (części na miliard).

jony szybko rekombinują po elektrodach w detektorze, aby „zreformować” swoją pierwotną cząsteczkę.

PID są nieniszczące; nie „spalają” ani trwale nie zmieniają gazu próbki, co pozwala na ich wykorzystanie do zbierania próbek.

co mierzy PID?

największą grupą związków mierzonych za pomocą PID są związki organiczne: związki zawierające atomy węgla (C).,s containing a benzene ring including benzene, toluene, ethyl benzene and xylene

Ketones and Aldehydes – compounds with a C=O bond including acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and acetaldehyde

Amines and Amides – Carbon compounds containing nitrogen, like diethylamine

Chlorinated hydrocarbons – trichloroethylene (TCE), perchloroethylene (PERC)

Sulfur compounds – mercaptans, sulfides

Unsaturated hydrocarbons – like butadiene and isobutylene

Alcohol”s- like isopropanol (IPA) and ethanol

Saturated hydrocarbons – like butane and octane., Oprócz związków organicznych PIDs mogą być używane do pomiaru niektórych substancji nieorganicznych. Są to związki bez węgla i obejmują:

amoniak

gazy półprzewodnikowe: Arsyna, Fosfina

siarkowodór

tlenek azotu

brom i jod

---