可燃性氣體動火分析培訓材料

1、可燃性氣體動火分析培訓材料 一、可燃氣體的爆炸極限相關(guān)知識： 可燃氣體、 蒸汽或粉塵通常用在空氣中的體積百分比或先是比來表示 其濃度?？扇細怏w（蒸汽）與空氣的混合物，并不是在任何濃度下， 遇到火源都能爆炸， 而必須是在一定的濃度范圍內(nèi)遇點火源才能發(fā)生 爆炸。這個遇點火源能發(fā)生爆炸的可燃氣濃度范圍，稱為可燃氣的爆 炸極限（包括爆炸下限“LEL”和爆炸上限“UEL”。 ）可燃氣體在空氣中遇明火爆炸的最低濃度，稱為爆炸下限簡 稱%LEL。英文：Lower Explosion Limited.可燃氣體在空氣中遇明火 爆 炸 的 最 高 濃 度， 稱 為 爆 炸 上 限 簡 稱 %UEL 。

2、英 文 ： Upper Explosion Limited.不同可燃氣（蒸汽）的爆炸極限是不同的，如氫氣 的爆炸極限是 4.0%75.6%（體積濃度） ，意思是如果氫氣在空氣中的 體積濃度在 4.0%75.6%之間時，遇火源就會爆炸，而當氫氣濃度小 于 4.0%或大于 75.6%時，即使遇到火源，也不會爆炸。甲烷的爆炸 極限是 5.0%15%意味著甲烷在空氣中體積濃度在 5.0%15%之間時， 遇火源會爆炸，否則就不會爆炸。 可燃粉塵爆炸極限的概念與可燃氣爆炸極限是一致的。 爆炸極限一般用可燃（粉塵）在空氣中的體積百分數(shù)（%） ，也可以 用可燃氣（粉塵）的重量百分數(shù)表示（毫米/米?或是毫克/升

3、） 。 可燃性氣體的濃度過低或過高它是沒有危險的， 它只有與空氣混合形 成混合氣或更確切地說遇到氧氣形成一定比例的混合氣才會發(fā)生燃 燒或爆炸。低于爆炸下限，混合氣中的可燃氣的含量不足，不能引起 燃燒或爆炸，高于上限混合氣中的氧氣的含量不足，也不能引起燃燒 或爆炸。 燃燒是伴有發(fā)光發(fā)熱的激烈氧化反應(yīng)，它必須具備三個要素：a、可 燃物（燃氣） ；b、助燃氣（氧氣） ；c、點火源（溫度） 。 可燃氣的燃燒可以分為兩類，一類是擴散燃燒，即揮發(fā)的或從設(shè)備中 噴出、泄漏的可燃氣，遇到點火源混合燃燒。另一類燃燒，是可燃氣 與空氣混合著火燃燒，這種燃燒反應(yīng)激烈而速度快，一般會產(chǎn)生巨大 的壓力和聲響，又稱之為爆

4、炸。 二、可燃氣體檢測儀的測量范圍 0100%LEL 是什么意思 舉例說明，甲烷的爆炸下限為 5%體積比，那也就是說，把這個 5% 體積比，一百等分，讓 5%體積比對應(yīng) 100%LEL，也就是說，當檢測 儀數(shù)值到達 10%LEL 報警時， 相當于此時甲烷的含量為 0.5%體積比。 當檢測儀數(shù)值到達 25%LEL 報警點時，相當于此時甲烷的含量為 1.25%體積比。 便攜式可燃氣體檢測儀的通常設(shè)有二個報警點 （與報警主機的型號有 關(guān)） ：25%LEL 為一級報警，50%LEL 為二級報警。 所以，當報警時，您不必擔心報警后是不是隨時有危險了，此時是在 提示您，在測可燃氣體的濃度超過了設(shè)置的報警點

5、，引起注意，要相 應(yīng)的措施降低可燃氣體的濃度。在現(xiàn)實中，一般是繼續(xù)置換或加強通 風（視具體情況而定） 。離真正有可能出現(xiàn)的危險的爆炸下限還有很 大一段差距，它只是起到報警提示的作用。 三、Exe 表示什么意思 “Exe”是增安型電氣設(shè)備的防爆標志。 防爆型式 防爆型式標志 防爆型式 防爆型式標志隔爆型 Ex d 充砂型 Ex q增安型 Ex e 澆封型 Ex m正壓型 Ex p n型 Ex n本安型 Ex ia 粉塵防爆型DIP A本安型 Ex ib 粉塵防爆型DIP B油浸型 Ex o 特殊型 Ex s四、質(zhì)量體積濃度與 PPM 的換算關(guān)系 氣體的摩爾體積 標準狀態(tài)：人們規(guī)定溫度為 273.

6、15（0°C）和壓力為 1.0133×105 (latm)時的狀態(tài)為標準狀態(tài)。 在標準狀態(tài)下，lmol 的任何氣體的摩爾體積都約為 22.4L/mol,任 何氣體的 1mol 體積里都含有 6.02×1023 個氣體分子。 用每立方米大氣中污染物的質(zhì)量數(shù)來表示的濃度叫質(zhì)量體積濃度， 單位是毫克/立方米(mg/m3)或克/立方米(g/m3). 它與 ppm 的換算關(guān)系是: X(g/m3)=M×C(ppm)/22.4 C=22.4X/M X污染物以每標立方米的毫克數(shù)表示的濃度值; C污染物以 ppm 表示的濃度值; M污染物的分之子量. 由上式可得到如下關(guān)系

7、: 1ppm=M/22.4(mg/m3)=1000.m/22.4ug/m3 可燃氣體檢測儀原理及技術(shù)指導例 1:求在標準狀態(tài)下,30 毫克/標立方 米的氟化氫的 ppm 濃度. 解:氟化氫的分子量為 20,則: C=30.22.4/20=33.6ppm 五、氧氣在動火分析中的控制 氧是不可燃燒物質(zhì)，但氧在燃燒中有一個關(guān)鍵睥作用就是助燃，它 能燃燒起到觸發(fā)和加劇燃燒過程的關(guān)鍵作用。因此在動火分析時，我 們常常要對氧氣的含量進行分析和控制。 另外氧在正常作業(yè)環(huán)境中的控制指標為 18%-21%.其原因是防 止作業(yè)人員在作業(yè)過程中因缺氧發(fā)生中毒和窒息. 六、公司作業(yè)環(huán)境動火控制指標（<0.5%）

8、原因。 由于我公司現(xiàn)在的作業(yè)環(huán)境中存在以下物質(zhì)， 這些物質(zhì)在空氣中存在 燃燒爆炸的危險性，因此，在作業(yè)過程中，就必須對這些物質(zhì)在空氣 中（作業(yè)環(huán)境中）的量進行有效控制。 一些物質(zhì)的爆炸極限 序號危險物質(zhì)名稱在空氣中的爆炸極限（V/V）%爆炸危險度1氨15.028.012一氧化碳12.580.063甲醇5.544.074甲醛7.073.0105硫化氫4.046.096乙炔2.580.0317氫4.075.6188甲烷5.515.029煤粉359135009g/m310硫磺爆炸下限 2300mg/m3動火分析標準中如下規(guī)定廠區(qū)動火作業(yè)安全規(guī)程 (HG23011-1999): 若使用測爆儀時,被測對

9、象的氣體或蒸汽的濃度應(yīng)小于或等于爆炸下 限的 20%(體積比,下同),若使用其他化學分析手段時,當被測氣體或蒸 汽的爆炸下限取大于或等于 10%時,其濃度應(yīng)小于 1%,當爆炸下限小 于 10%、大于或等于 4%時，其濃度應(yīng)小于 0.5%；當爆炸下限小于 4%、大于或等于 1%時，其濃度應(yīng)小于 0.2%。若月兩種以上的混合 可燃氣體。應(yīng)以爆炸下限低者為準。從表中我們清楚的看出，其爆炸極限最低的是乙炔（爆炸下限為 2.5V/V%）.按照危險度管理的辦法,我們就以乙炔作為可燃物危險管 理的依據(jù). 按照動火分析時,被測對象的氣體或蒸汽的濃度應(yīng)小于或等于爆炸 下 限 的 20%( 體 積 比 , 下 同

10、 ), 因 此 , 乙 炔 的 爆 炸 下 限 2.5V/V × 20%=0.5%(V/V). 由于乙炔的爆炸下限是我們作業(yè)環(huán)境中存在的可燃物質(zhì)爆炸 下限最低的,所以我們按乙炔動火分析控制要求指標進行控制,也就能把其它危險物質(zhì)控制在安全的范圍內(nèi).所以公司的動火分析 控制指標為 0.5%(V/V). 七、動火分析及合格標準 1 動火分析應(yīng)由動火分析人進行.凡是在易燃易爆裝置、管道、儲 罐、陰井等部位及其它認為應(yīng)進行分析的部位動火時，動火作業(yè)前必 須進行動火分析。 2 動火分析的取樣點，均應(yīng)由動火所在單位的專（兼）職安全員或 當班班長負責提出。 3 .動火分析的取樣點要有代表性，特殊動火

11、的分析樣品應(yīng)保留到動 火結(jié)束。 4. 取樣與動火間隔不得超過 30 分鐘， 如超過此間隔或動火作業(yè)中斷 時間超過 30 分鐘，必須重新取樣分析。如現(xiàn)場分析手段無法實現(xiàn)上 述要求者，應(yīng)由主管廠長或總工程師簽字同意，另做具體處理。 5 .使用測爆儀或其它類似手段進行分析時，檢測設(shè)備必須經(jīng)被測對 象的標準氣體樣品標定合格。 6. 如使用測爆儀或其它類似手段時，被測的所做或蒸汽的濃度小于 或等于爆炸下限的 20%。 7 .使用其它分析手段時，被測的氣體或蒸汽的爆炸下限大于等于 4% 時，其被測濃度小于等于 0.5%；當被測的氣體或蒸汽的爆炸下限小 于 4%時， 其被測濃度小于等于 0.2%。 若有兩種

12、以上的混合可燃氣體。 應(yīng)以爆炸下限低者為準。 8 .進入設(shè)備內(nèi)動火，同時還需分析測定空氣中有毒有害氣體和氧含量， 有毒有害氣體含量不得超過 GBZ12002 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標 準規(guī)定的最高容許濃度，氧氣含量應(yīng)為 18%22%。 八、動火分析檢測項目 1、NH3 含量測定 分析方法見中控分析技術(shù)標準中第三部分“碳化生產(chǎn)控制分析方 法”中“碳化氣中氨的測定” 。 原理：用硫配標準溶液吸收氣體中的氨，并測量余氣體積，計算出氨 含量。反應(yīng)式如下： 2NH3+H2SO4（NH4）2SO4 2、可燃氣體總量的測定（燃燒法） 2.1 原理：利用被測組分氣體能在空氣中燃燒的我，將氣樣與空 氣混合并進行燃燒，

13、測量生成物的量或反應(yīng)物的消耗量，即可計算被 測組分析含量。 2.2 分析步驟： 用氣體分析儀量氣管取樣 100ml，直接以氫氧化鉀及焦性沒食子 酸鉀溶液分別吸收 CO2、O2 以定其百分含量。 設(shè)：CO2%A O2%B 如 O2 含量在 15%以上，別取樣 100ml，直接將氣體送入白金絲呈 紅熱狀態(tài)的燃燒瓶內(nèi)，來回送三次，其減少體積 C 可在量氣管上直接 讀出，但其讀數(shù)，并非可燃性氣體的真實體積，而是可燃性氣體加耗 氧的總和， 故經(jīng)燃燒后的氣體需要以氫氧化鉀及焦性沒食了酸鉀溶液 分別吸收二氧化碳及氧氣。設(shè)：CO2%A1 O2%B1 若經(jīng)過燃燒后減少體積 C<0.5%，即可不用吸收，將數(shù)

14、據(jù)填寫在動 火證上，可以動火。如果減少體積 C>0.5%則經(jīng)過吸收按下式計算。 2.3 分析結(jié)果的表述 MC+（A1A）（BB1） 式中：M可燃物百分含量； C樣氣經(jīng)燃燒后的縮減量； A原料氣中 CO2 的量； A1樣氣經(jīng)燃燒后 CO2 的量； B原料氣中 O2 的量； B1樣氣經(jīng)燃燒后 O2 的量 注：可燃氣體 C<0.5%可以動火，可燃氣 C>0.5%不準動火。 燃燒瓶夾套必須用水冷卻，控制燃燒瓶白金絲呈紅熱狀態(tài)如 呈白熱狀態(tài)則會燒毀白金絲 、爆炸法測氣體燃燒情況 原理：利用可燃性氣體混合并達到一定的濃度時，遇明火就 會發(fā)生爆炸的原是進行測定。 分析步驟：用氣體分析儀量氣

15、管取樣ml，送入爆炸瓶 通電察看是否爆炸。將氣體抽回量氣管，看看讀數(shù)有無變化。另取 ml 用氫氧化鉀及焦性沒食子酸鉀溶液分別吸收和.當 使用氮氣吹凈時，只分析或可燃性氣體含量。 注： （）若氧含量大于%而小于%通電不爆，方可填寫在動火證上，準予動火。 （）若氧含量大于%時不得動火。因其超過空氣中最高含氧 量， 應(yīng)查看取樣是否有氣氧從鋼瓶內(nèi)滲出， 否則分析儀器一定有問題， 須進行全面檢查。 （）使用惰性氣吹凈的容器管理（采用空氣復吹） ，需采用燃燒 法， 當分析結(jié)果氧含量在%以上的不應(yīng)大于.%否則需找 原因。 、半水煤氣全分析（奧氏法） 原量：利用氣體的性質(zhì)，能被具有吸收能力的試劑吸收，將氣全

16、混合物的各組分加以順序吸收，根據(jù)吸收前后氣體體積的變化，計算 出氣體的組分含量。 對不能利用吸收劑吸收的組分， 可加入部分空氣， 使其燃燒或爆炸， 根據(jù)燃燒前后氣體體積變化及生成可以用適當試劑 所吸收的組分而計算得出。反應(yīng)式如下： + （）+()() CuCl2+2CO=CuCl2·2CO 分析步驟： 吸收順序：除氨氣爆炸吸收 、的測定： 用氨性氯化亞銅溶液吸收。 、的測定： 用氫氧化鉀溶液吸收。 、氫含量的測定： 見半水煤氣全分析的測定。 、半水煤氣中硫化氫的測定： 見中控分析技術(shù)標準. 九、可燃氣體檢測報警儀的正確使用 、 根據(jù)中華人民共和國計量法和中華人民共和國強制檢定 的工作

17、計量器具管理辦法規(guī)定，可燃氣體檢測報警器屬于強 制檢定計量器具，納入依法強制管理范圍，實施定點周期強制 檢定。檢定周期不超過一年。 、 由于催化燃燒型檢測器對氫氣有引爆性，因此對于氫氣的檢測 應(yīng)選用電化學型或半導體型檢測器。 、 注意不要使檢測器意外進水或樣氣中水蒸氣濃度過高。因為檢 測器中的檢測元件進水后會影響其性能，如果意外進水，要重 新更換檢測器內(nèi)的檢測元件。 、 要正確設(shè)定報警器的報警值。一般情況下，報警器顯示的可燃 氣體的濃度范圍是%。報警設(shè)定值一般在 %。具有二級報警的儀器，一級報警（高限）設(shè)定 值應(yīng)小于或等于 20%LEL；二級報警（高高限）設(shè)定值應(yīng)小于或 等于 50%LEL 、

18、 報警儀在使用前，應(yīng)進行初步試驗，以保證檢測器工作正常， 反應(yīng)靈敏、有效。最簡單的辦法是用分析室內(nèi)的乙醇氣進行初步試驗，確認其工作正常。 十、動火作業(yè)前的采樣與分析 1 動火采樣的方法 1.1 采樣器具選擇 采樣器一般選用分析室常用的氣體采樣氣袋即可。 采樣操作 在采集動火區(qū)域或設(shè)備內(nèi)空間氣體前， 要用區(qū)域或設(shè)備內(nèi)空間氣體將 采樣器置換 3 次以上，最后吸取分析氣樣，封閉入口（一般采用方法 是安上橡皮管夾和戴上橡皮帽） 。 動火分析采樣點的選擇 選擇的原則：由熟悉生產(chǎn)工藝裝置的工程技術(shù)人員或安全員確定，選 擇點必須具有代表性，對于動態(tài)之中的動火作業(yè)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況正 確確定分析取樣點。 裝置區(qū)

19、域內(nèi)動火作業(yè)點周圍空間氣樣的采樣 采樣點由熟悉生產(chǎn)工藝裝置的工程技術(shù)人員， 根據(jù)動火部位現(xiàn)場周圍 情況來確定。一般要求選擇 2 個點以上，而且要靠近動靜密封點，即 不能太近，也不能太遠，一般 1.5m 左右取樣較為合適。 因為裝置密封點沒有絕對不泄漏的， 只是要求其泄漏量是否在安全認 可范圍內(nèi)。對于泄漏量較大的情況下，取樣分析沒有實際意思。在實 際工作中，安全員要求在動靜密封點附近采取一個空間氣樣，如果可 燃物含量合格，則以此點作為動火前分析依據(jù)；否則，在 1.5m 左右 再采取一個空間氣樣，進行分析可燃物含量，如可燃物含量合格，再根據(jù)動火的部位跟泄漏點遠近，確定是否可動火作業(yè)。否則，就要對

20、泄漏部位進行處理再采樣分析。 2.2 密閉空間采樣點的確定 一般根據(jù)設(shè)備用途、結(jié)構(gòu)充裝介質(zhì)幾方面來考慮。下表中是常用設(shè)備 及部位取樣點選擇。 附表 常用設(shè)備及部位取樣點 3 動火分析時間 31 采樣時間要求 在我們實際工作中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過蒸汽吹掃的管道、設(shè)備不能立即取樣分 析。因為剛經(jīng)過蒸汽吹掃的管道、設(shè)備內(nèi)溫度沒有降至常溫，內(nèi)部空 間可燃氣體被大量的水蒸氣稀釋， 而且此時內(nèi)部氣體處于不穩(wěn)定的變 化狀態(tài)，這時采樣分析結(jié)果是不準確的。 例如，有一次丙烯管道穿孔需補焊，首先經(jīng)用蒸汽吹掃后，在管道溫 度沒降至常溫時，就取樣分析可燃物含量，結(jié)果合格，到次日動火前 分析可燃物含量， 結(jié)果遠遠超標， 經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)有一塊盲板沒有加好， 所以， 管線動火前的采樣時間， 必須在管道內(nèi)空間溫度為常溫狀態(tài)下，并且在動火前半小時進行采樣分析較為合適。設(shè)備動火分析采樣時 間，同樣要等設(shè)備內(nèi)空間溫度降至常溫狀態(tài)下，并且通風 24 小時后， 動火前 1 小時內(nèi)進行采樣分析較為合適。 3.2 樣品保留時間 分析樣品根據(jù)動火級別不同保留時間分別為：24 小時（一級） ，72 小 時（二級） ，120 小時（三級） 。 4.1 進樣分析要求 做一標樣對照，做 3 次