《氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范》（編制說明）

PAGEPAGE6氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范編制說明規(guī)范起草組2022.9氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范編制說明一、任務來源根據(jù)《吉林省市場監(jiān)督管理廳地方計量檢定規(guī)程和計量校準規(guī)范制修訂工作辦理程序》和吉林省市場監(jiān)督管理廳關于制定吉林省地方計量技術規(guī)范的工作要求，由中國石油天然氣股份有限公司吉林石化分公司檢測中心、沈陽計量測試院共同制訂《氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范》。二、規(guī)范制訂的目的和意義氰化氫（HydrogenCyanide，化學式HCN）是一種無機化合物，標準狀態(tài)下為液體，易揮發(fā)，具有苦杏仁氣味。氰化氫易在空氣中均勻彌散，在空氣中可燃燒，當氰化氫在空氣中的含量達到5.6%～12.8%時，具有爆炸性。氫氰酸屬于劇毒類。急性氰化氫中毒的臨床表現(xiàn)為患者呼出氣中有明顯的苦杏仁味，輕度中毒主要表現(xiàn)為胸悶、心悸、心率加快、頭痛、惡心、嘔吐、視物模糊。重度中毒主要表現(xiàn)呈深昏迷狀態(tài)，呼吸淺快，陣發(fā)性抽搐，甚至強直性痙攣。氰化氫密度為0.69g/cm3,沸點26.0℃，閃點：-17.8℃。氰化氫主要應用于電鍍業(yè)（鍍銅、鍍金、鍍銀）、采礦業(yè)（提取金銀）、船艙、倉庫的煙熏滅鼠，制造各種樹脂單體如丙烯酸樹酯、甲基丙烯酸樹酯等行業(yè)，此外也可在制備氰化物的生產(chǎn)過程中接觸到該物質。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。其爆炸極限的體積分數(shù)為5.6%～40%。國家職業(yè)衛(wèi)生標準GBZ2.1-2019《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(化學有害因素)》規(guī)定氰化氫的職業(yè)接觸限值最高容許濃度（MAC）為1mg/m3（約0.7μmol/mol）。氰化氫氣體檢測報警儀可檢測出生產(chǎn)環(huán)境中氰化氫氣體的濃度,廣泛應用于石油化工、安全環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生等領域，對防止人身傷害及火災爆炸性事故的發(fā)生，具有舉足輕重的作用。其量值準確與否，直接涉及人身防護、公共安全等領域。伴隨我省石油化工工業(yè)的快速發(fā)展，氰化氫氣體檢測報警儀的使用量正在逐年上升。氰化氫氣體檢測報警儀目前國內外有多家生產(chǎn)制造企業(yè)，經(jīng)標準查新，目前我國及我省尚未起草氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范，無法對該類儀器進行科學合理的量值溯源，長期以來儀器的量值準確度無法得到保證。因此，有必要制訂吉林省地方計量技術規(guī)范《氰化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范》，在我省石油化工等領域開展校準工作，解決目前校準無依據(jù)的問題，確保我省復現(xiàn)的氰化氫氣體量值的準確可靠，為我省地方工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展提供必要的計量技術支撐。三、規(guī)范制訂的依據(jù)本規(guī)范制訂以國內實際情況為出發(fā)點，體現(xiàn)科學性、合理性、先進性、實用性。努力使規(guī)范校準項目、技術要求及校準方法與國際建議和國家（行業(yè)）標準、技術規(guī)范相符合。本規(guī)范制定主要依據(jù)及參考了以下技術法規(guī)技術指標、名詞術語和定義：JJF1071-2010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示JJF1888-2020氯化氫氣體檢測報警儀校準規(guī)范GB12358-2006作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求GBZ2.1-2019工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學有害因素GB/T50493-2019石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準四、規(guī)范制訂的主要內容及說明0、按照JJF1071—2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》要求，編寫了引言部分。1、范圍參考GB/T50493-2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》5.5.1.2條款規(guī)定，有毒氣體的測量范圍應為0～300%OEL；當現(xiàn)有探測器的測量范圍不能滿足上述要求時，有毒氣體的測量范圍可為0～30%IDLH；5.5.2.3條款規(guī)定，有毒氣體的一級報警設定值應小于或等于100%OEL，當現(xiàn)有探測器的測量范圍不能滿足測量要求時，有毒氣體的一級報警設定值不得超過5%IDLH。GBZ/T223-2009《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范》5.2.3條警報值為GBZ2.1所規(guī)定的MAC或PC-STEL值，無PC-STEL的物質，為超限倍數(shù)值。附錄A注3：為保證儀器的檢測報警精度，檢測量程不宜大于警報值的10倍，對于大量程的儀器，也要按警報值的10倍作量程計算誤差。氰化氫氣體的MAC為1mg/m3（標準狀態(tài)下約為0.7μmol/mol），IDLH為56mg/m3（標準狀態(tài)下約為39μmol/mol）。因此按GB/T50493-2019要求儀器測量范圍一般（0～1）μmol/mol，警報值為0.7μmol/mol。但現(xiàn)有氰化氫探測器的測量范圍不能滿足（0～1）μmol/mol要求，實際應用中氰化氫氣體檢測報警儀器的測量范圍應為0～30%IDLHμmol/mol，即（012）μmol/mol。石化行業(yè)現(xiàn)場實際應用的氰化氫氣體檢測報警儀器的測量范圍一般為（010.0）0μmol/mol、（020）μmol/mol、（030）μmol/mol、（050）μmol/mol、（0100）μmol/mol。因此，本規(guī)范規(guī)定適用于量程不大于100μmol/mol的氰化氫氣體檢測報警儀的校準。2.計量特性2．1示值誤差經(jīng)查閱廠家儀器說明書，通用型有毒有害類氣體報警器示值最大允許誤差一般為±5%FS、±10%，參考GB12358-2006《作業(yè)環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》5.3.3檢測誤差，有毒氣體報警器的最大允許誤差±5%（滿量程）或±10%(顯示值)，對市場大多數(shù)儀器制造廠家的技術指標和現(xiàn)有技術水平調研，以及通過大量樣機相關實驗和示值誤差分析計算，決定將示值誤差定為：±2μmol/mol（絕對誤差）或±10%（相對誤差），滿足其中之一即可。2.2重復性依據(jù)GB12358-2006《作業(yè)環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》5.3.3檢測誤差作業(yè)環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》5.3.5重復性中給出的技術要求是5%以內。實驗數(shù)據(jù)顯示，大部分氰化氫氣體檢測報警儀的重復性1%～3%，故定為不大于3%。2.3響應時間GB12358-2006《作業(yè)環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》5.3.8響應時間中給出的氰化氫、氨氣、氰化氫、氯化氫等氣體檢測報警儀的響應時間在160s以內。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，本規(guī)范對響應時間的指標規(guī)定為擴散式不大于120s，泵吸式采樣方式的儀器響應時間不大于60s。3.校準條件由于氰化氫是一種無機化合物，標準狀態(tài)下為液體，易揮發(fā)，具有苦杏仁氣味。密度為0.69g/cm3,沸點26.0℃。氫氰酸屬于劇毒類。因此，在用氰化氫標準氣體校準儀器時，需要在通風櫥內進行，校準現(xiàn)場應保持通風并采取安全措施，操作需要穿戴防護手套面具做好相關防護。氰化氫氣體檢測報警儀在不同溫度下制造廠提供的使用溫度為（-20℃~40℃）。氰化氫標準氣體使用的環(huán)境溫度不低于0℃時。經(jīng)現(xiàn)場穩(wěn)定性試驗，環(huán)境溫度低于-10℃時，對儀器的測量結果影響較大，環(huán)境溫度0℃時，對儀器的測量結果影響不大，綜合現(xiàn)場校準考慮，規(guī)范對環(huán)境溫度的規(guī)定為：（5~40）℃。相對濕度：≤85%。4.校準用計量器具及配套設備4.1氣體標準物質目前國內的有證氰化氫氣體標準物質測量范圍在（1～1000）μmol/mol，不確定度為Urel=3%，k=2。見下表。標準物質名稱標準物質證書號測量范圍或標準值10-6不確定度溯源機構氮中氰化氫氣體GBW(E)061848（1~1000）3中昊光明化工研究設計院公司空氣中氰化氫氣體GBW(E)061848（1~1000）3國防科技工業(yè)應用化學一級計量站空氣中氰化氫氣體BW（DT）0132(1.00-20.00)3大連大特氣體有限公司（在申請國家二級標準物質中）氮中氰化氫氣體BW（DT）0132(1.00-20.00)3因此規(guī)范規(guī)定：氣體標準物質為氮中或空氣中氰化氫有證氣體標準物質，相對擴展不確定度不大于3%（k=2）。當采用氣體稀釋裝置時，稀釋后的標準氣體的相對擴展不確定度應不大于3%（k=2）。4.2減壓器及管路的說明考慮到氰化氫有毒氣體的強吸附性，在本校準規(guī)范中要求：建議使用不銹鋼減壓器，以及不易吸附不影響氣體濃度的管路材料，例如聚四氟乙烯管路等，以保證其量值的準確性和穩(wěn)定性。4.3流量控制器測量范圍（0～1500）mL/min，準確度級別不低于4.0級。泵吸式儀器時，必須保證旁通流量計有氣體放出。校準擴散式儀器時，應按照儀器說明書的要求調節(jié)流量。若儀器說明書中沒有明確要求，則流量一般控制在（500±50）mL/min。5漂移依據(jù)GB12358-2006《作業(yè)環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》5.3.11長期穩(wěn)定性能要求，固定式檢測報警儀，連續(xù)運行28d后，其示值誤差應符合最大允許誤差±5%（滿量程）或±10%(顯示值)。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，零點漂移為±0.1%FS~±2%FS，量程漂移為±0.5%FS~±3%FS,故零點漂移和量程漂移分別定為不超過±2%FS和±3%FS。五、復校時間間隔氰化氫氣體檢測報警儀的檢測原理主要有電化學原理和半導體原理等。2021年5月開始，實驗人員華瑞（上海）科學儀器、英思科、德國德爾格、成都安可信、北京科爾康、深圳安帕爾、BW公司、美國RKI、江蘇蘇儀、日本理研等公司生產(chǎn)的不同型號的約50余臺氰化氫氣體檢測報警儀進行校準，經(jīng)調校，各項指標滿足校準規(guī)范計量特性的要求。分別在2021年5月和2022年5月，實驗人員對上述報警器再次進行測量，發(fā)現(xiàn)報警器示值誤差與上次校準結果相差不大，每次經(jīng)調校后，仍然滿足校準規(guī)范計量特性的要求。綜合考慮氰化氫氣體檢測報警儀的穩(wěn)定性和壽命1~3年，將氰化氫氣體檢測報警儀的復校時間定為不超過12個月。六、總