lägre och övre explosionsgräns för brandfarliga gaser och ångor
vad är %LEL / %UEL / PID
innan en brand eller explosion kan inträffa måste tre villkor uppfyllas samtidigt.
ett bränsle (dvs. brännbar gas) och syre (luft) måste finnas i vissa proportioner, tillsammans med en antändningskälla, såsom en gnista eller flamma., Förhållandet mellan bränsle och syre som krävs varierar med varje brännbar gas eller ånga.
den minsta koncentration av en viss brännbar gas eller ånga som krävs för att stödja förbränningen i luft definieras som den undre Explosiva gränsen (LEL) för den gasen. Under denna nivå är blandningen för ”mager” för att brinna. Den maximala koncentrationen av en gas eller ånga som kommer att brinna i luft definieras som den övre Explosiva gränsen (UEL). Ovanför denna nivå är blandningen för” rik ” för att brinna. Intervallet mellan LEL och UEL är känt som det brandfarliga området för den gasen eller ångan.,
metan – LEL: 5 volymprocent i luft / UEL: 17 volymprocent i luft
visuellt exempel för att visa var på skalan% av LEL mäts
lägre och övre Explosionsgränser
de värden som visas i tabellen nedan gäller endast för de förhållanden under vilka de bestämdes (vanligtvis rumstemperatur och atmosfärstryck med hjälp av en 2-tums rör med en gnisttändning). Brännbarhetsområdet för de flesta material expanderar när temperaturen, trycket och behållarens diameter ökar. Alla koncentrationer i volymprocent.,
| 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 |
| Gas | LEL | UEL |
principer för gasdetektering
ett av de många kraven för att komma in i trånga utrymmen är mätningen för brandfarliga gaser. – herr talman! Före införsel av ett begränsat utrymme måste nivån av brandfarliga gaser ligga under 10% av LEL.
den vanligaste sensorn som används för mätning av LEL är Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor sensor (”Wheatstone bridge”).,
Lel-sensorer förklarade
en Wheatstone bridge Lel-sensor är helt enkelt en liten elektrisk spis med två brännarelement. Ett element har en katalysator (som platina) och man ” t.båda elementen upphettas till en temperatur som normalt inte skulle stödja förbränning.
elementet med katalysatorn ”bränner” gas på en låg nivå och värmer upp i förhållande till elementet utan katalysatorn. Det varmare elementet har mer motstånd och Wheatstone bridge mäter skillnaden i motstånd mellan de två elementen, vilket korrelerar med LEL.,
tyvärr misslyckas Wheatstone bridge-sensorer med ett osäkert tillstånd.när de misslyckas indikerar de säkra nivåer av brandfarliga gaser. Fel och / eller förgiftning av Wheatstone bridge LEL sensor kan endast bestämmas genom utmanande Wheatstone bridge sensorer med kalibreringsgas.,
Lel sensorer begränsningar
två mekanismer påverkar prestanda Wheatstone bridge Lel sensorer och minska deras effektivitet när de tillämpas på alla utom metan:
- gaser bränna med olika värmeutgångar
vissa gaser bränna varmt och vissa bränna relativt cool. Dessa olika fysiska egenskaper leder till svårigheter vid användning av LEL-sensorer. Till exempel bränner 100% av LEL-metan (5% metan i volym) med två gånger värmen på 100% Lel-propan (2,0 propan i volym)., - tyngre kolväteångor har svårt att sprida sig till Lel-sensorer och minska deras utgång
vissa tyngre kolväteångor har svårt att diffundera genom sintrad metallflamma arrestor på Lel-sensorer. Denna flamskydd är nödvändig för att förhindra att sensorn själv startar en brand och förhindrar inte att gaser som metan, propan och etan når Wheatstone-bron. Men kolväten som bensin, diesel, lösningsmedel, etc, diffundera genom flamma arrestor långsammare så att mindre ånga når Wheatstone bron och sensorn ger mindre effekt.,
varför inte använda en Lel-skärm?
många flyktiga organiska föreningar (VOC) är brandfarliga och kan detekteras av LEL-eller brännbara gassensorer som finns i praktiskt taget alla multigasövervakare. Lel-sensorer är dock inte särskilt användbara vid mätning av toxicitet eftersom de inte har tillräckligt med känslighet.
vad är några vanliga voc?,
VOCs är de kemiska föreningar som håller industrin igång och inkluderar:
- bränslen
- oljor, °reasers, Värmeöverföringsvätskor
- lösningsmedel, färger
- plast, hartser och deras prekursorer
- och många andra
VOCs finns i hela industrin, från de uppenbara tillämpningarna inom petro-chem-industrin till inte så uppenbara tillämpningar som korvtillverkning.
vad menas med PPM?
delar per miljon (ppm) är en vanlig koncentrationsenhet för små värden., En del per miljon är en del av lösningsmedlet per en miljon delar lösningsmedel eller 10-6. Delar per miljon och andra ”delar per” noteringar (t.ex. delar per miljard eller delar per biljon) är dimensionslösa kvantiteter utan enheter. Föredragna metoder för att uttrycka delar per miljon inkluderar µV / V (mikrovolym per volym), µL / l (mikroliter per liter), mg/kg (milligram per kilogram), µmol/mol (mikromol per mol) och µm/m (mikrometer per meter).,
”delar per” notation används för att beskriva utspädda lösningar inom kemi och teknik, men dess betydelse är tvetydig och det ingår inte i Si-mätsystemet. Anledningen till att systemet är tvetydigt beror på att koncentrationen beror på den ursprungliga enhetsfraktionen som används. Att jämföra en milliliter av ett prov till en miljon milliliter skiljer sig till exempel från att jämföra en mol till en miljon mol eller ett gram till en miljon gram.
University of Minnesota ger några andra analogier som kan hjälpa dig att visualisera skalan som är involverad i PPM.,
En ppm är som:
- en tum i 16 km
- en sekund i 11,5 dagar.
- en minut i två år
- en bil i stötfångare till stötfångare trafik från Cleveland till San Francisco.
Andra visualisering av skalan arbetar med PPB
En PPB är som:
- lägg till en nypa salt och en 10 tons påse chips
- En ppb är som ett ark på en rulle toalettpapper som sträcker sig från New York till London.,
Lel-sensorer mäter explosivitet, inte toxicitet
Lel-sensorer mäter procent av LEL. Till exempel har bensin en LEL på 1,4%. Därför är 100% av LEL 14 000 ppm bensin, 10% av LEL är 1,400 ppm bensin och 1% av LEL är 140 ppm bensin.
140 ppm bensin är den lägsta mängden ånga som Lel-monitorn kan ”se.”Bensin har en TWA på 300 ppm och en STEL på 500 ppm; detta gör inte Lel-sensorer väl lämpade för mätning av bensinångor eftersom de helt enkelt inte ger tillräcklig upplösning.
Lel-sensorer mäter explosivitet, inte toxicitet., Många VOC är potentiellt giftiga på nivåer som ligger långt under deras explosiva nivåer och under känsligheten hos Lel-sensorerna.
såsom beskrivits ovan:
ett av de många kraven för att komma in i trånga utrymmen kallas är mätning av trånga utrymmen för brandfarliga gaser.
innan ett begränsat utrymme kommer in måste nivån av brandfarliga gaser ligga under 10% av LEL.
den vanligaste sensorn som används för mätning av LEL är Wheatstone bridge/catalytic bead/pellistor sensor (”Wheatstone bridge”).,
Även om det är användbart i en mängd olika applikationer, har Wheatstone bridge LEL-sensorer i vissa inställningar tillräckligt med känslighet för en viss kemikalie, eller kemikalier som används i miljön kan göra Wheatstone bridge-sensorn oanvändbar.
under dessa omständigheter kan PID (fotoioniseringsdetektorer) ge ett alternativt, mycket exakt och giftfritt sätt att mäta 10% av LEL för begränsat utrymme.
Vad är en PID?,
en Fotojoniseringsdetektor mäter VOC och andra giftiga gaser i låga koncentrationer från ppb (delar per miljard) upp till 10 000 ppm (delar per miljon eller 1 volymprocent).
en PID är en mycket känslig bredspektrummonitor, som en ”Lel-skärm på låg nivå. En Fotojoniseringsdetektor mäter VOC och andra giftiga gaser i låga koncentrationer från ppb (delar per miljard) upp till 10 000 ppm (delar per miljon eller 1 volymprocent). En PID är en mycket känslig bredspektrum monitor, som en ”låg nivå LEL monitor.
Hur fungerar en PID?,
en Fotojoniseringsdetektor (PID) använder en ultraviolett (UV) ljuskälla (foto= ljus) för att bryta ner kemikalier till positiva och negativa joner (jonisering) som lätt kan räknas med en detektor. Jonisering uppstår när en molekyl absorberar UV-ljuset med hög energi, vilket exciterar molekylen och resulterar i tillfällig förlust av en negativt laddad elektron och bildandet av positivt laddad jon.
gasen blir elektriskt laddad., I detektorn producerar dessa laddade partiklar en ström som sedan förstärks och visas på mätaren som ”ppm” (delar per miljon) eller till och med i ”ppb” (delar per miljard).
jonerna rekombineras snabbt efter elektroderna i detektorn för att ”reformera” sin ursprungliga molekyl.
PIDs är icke-destruktiva; de ”bränner” inte eller permanent ändrar provgasen, vilket gör att de kan användas för provsamling.
Vad gör en PID åtgärd?
den största gruppen av föreningar som mäts med en PID är organiska föreningar: föreningar som innehåller kol (C) atomer.,s containing a benzene ring including benzene, toluene, ethyl benzene and xylene