НА ГЛАВНУЮ
О нашей компании
ПРОДУКЦИЯ
Процесс обнаружения газа
Ресурсы
Техническая поддержка
Свяжитесь с нами
 

Быстрые ссылки - Use to display links on your web page that can be grouped and styled and can be organized by dragging and dropping  Быстрые ссылки

Опасные газы и зоны 


- Опасность, связанная с горючими газами
- Предел воспламеняемости
- Свойства горючих газов
- Характеристики горючих газов
- Опасность, связанная с токсичными газами
- Мониторинг охраны здоровья
- Пределы концентраций токсичных газов
- Характеристики токсичных газов
- Опасность, связанная с удушающими веществами (дефицит кислорода)
- Обогащение кислородом
- Типичные зоны применения устройств обнаружения газов


Существует три основных типа опасностей, связанных с газом:

Горючие
Риск возникновения пожара и или взрыва
например: метан, бутан, пропан

Токсичные
Риск отравления
например: угарный газ, перекись водорода, углекислота, хлор

 

Удушающее вещество
Риск удушья
например: дефицит кислорода. Кислород может быть использован или замещен другим газом 

Опасность, связанная с горючими газами
Горение представляет собой довольно простую химическую реакцию, при которой кислород быстро соединяется с другими веществами, выделяя при этом энергию. Энергия, главным образом, проявляется в виде теплоты, иногда в виде пламени. В качестве воспламеняющего вещества выступает обычно, но не всегда, углеводородное соединение в твердой, жидкой, парообразной или газообразной форме. В данной брошюре речь идет, однако, только о газах и парах.

(Обратите внимание, что понятия "воспламеняемый", "взрывоопасный" и "горючий" в этой публикации взаимозаменяемы.)

Процесс горения может быть представлен в виде хорошо известного треугольника с огнем.

Для горения всегда необходимы три фактора: 

1.  Источник воспламенения
2.  Кислород
3.  Топливо в форме газа или пара

Поэтому целью любой системы противопожарной защиты является устранение, по крайней мере, одной из этих трех потенциальных опасностей.

(Верхняя часть)

Предел воспламеняемости
Образование горючей смеси происходит лишь в определенном диапазоне концентрации газа/воздуха. Данный диапазон индивидуален для каждого газа и пара и ограничен верхним уровнем, известным как "верхний предел взрываемости" (или UEL), и нижним уровнем, именуемым "нижним пределом взрываемости" (LEL).

 

При значениях менее нижнего предела взрываемости недостаточно газа для взрыва (то есть, смесь недостаточно концентрированная), а при значениях более верхнего предела взрываемости в смеси содержится недостаточное количество кислорода (то есть, смесь слишком концентрированная). Поэтому диапазон воспламенения находится между нижним пределом взрываемости и верхним пределом взрываемости для каждого газа или смеси газов. Вне этих пределов смесь не способна гореть. Данные о горючих газах, приведенные в разделе 2.4, отображают предельные значения для наиболее известных газов и составов. Данные указаны для газов и паров при обычных давлении и температуре. Увеличение давления, температуры или содержания кислорода в значительной степени увеличивают диапазон воспламенения. 

На среднем промышленном предприятии обычно не бывает газов, которые могут выделяться в окружающую среду. В крайнем случае, наблюдается только незначительный фоновый уровень имеющегося газа. Поэтому обнаружение и система раннего предупреждения необходима только с целью обнаружения газа с концентрацией от нуля до нижнего предела взрываемости. Как только эта концентрация будет достигнута, потребуются процедуры отключения оборудования или очистки участка. В действительности это производится при концентрации менее 50% от значения нижнего предела взрываемости, таким образом, обеспечивается необходимый запас прочности.

Однако необходимо всегда помнить о том, что в закрытых или невентилируемых зонах возможно образование концентрации, превышающей верхний предел взрываемости. Поэтому во время инспектирования следует помнить, что при открытии дверей и люков и поступлении воздуха снаружи снижение концентрации газов может привести к образованию опасной, воспламеняемой смеси. 

(Обратите внимание, что нижний предел взрываемости (LEL)/нижний предел воспламеняемости (LFL) и верхний предел взрываемости (UEL)/верхний предел воспламеняемости (UFL) в данной публикации являются понятиями взаимозаменяемыми.)

(Верхняя часть)

Свойства горючих газов

Температура воспламенения

Горючие газы имеют температуру, при которой происходит воспламенение, даже если отсутствует источник воспламенения, например, искра или пламя. Эта температура называется температурой воспламенения. Температура поверхности используемых в опасных зонах аппаратов не должна нагреваться до значений, превышающих температуру воспламенения. Поэтому на аппаратах указывается максимальная температура поверхности или температурный класс.

Температура вспышки (F.P. °C)
Температура вспышки воспламеняющейся жидкости является самой низкой температурой, при которой поверхность жидкости выделяет количество паров, достаточное для воспламенения от незначительного пламени.

Не путать с температурой воспламенения, поскольку обе могут в значительной степени различаться. 

Для перевода температуры в градусах по Цельсию в градусы по Фаренгейту: Tf = ((9/5)*Tc)+32.

Например, чтобы перевести -20 градусов по Цельсию в градусы по Фаренгейту, сначала необходимо умножить значение по Цельсию на девять пятых. Получаем -36. Теперь добавляем 32 и получаем -4°F. 

Плотность пара
Помогает решать вопрос расположения датчика
Плотность газа / паров определяется в сравнении с воздухом
если воздух = 1,0
плотность пара < 1,0 растет
плотность пара > 1,0 падает

 

(Верхняя часть)

Характеристики горючих газов
Данные варьируют в зависимости от страны и даты издания, поэтому всегда необходимо сверять их с актуальными местными нормативными требованиями.

Ссылки: BS EN 61779-1:2000 Электрические аппараты для обнаружения и измерения горючих газов, часть 1: Основные требования и методы тестирования.
Веб-каталог в области химии Национального института по стандартам и технологиям (NIST), июнь 2005 г. Справочник Олдриджа по химически чистым реактивам и лабораторному оборудованию 2003 - 2004.

(Верхняя часть)

Опасность, связанная с токсичными газами
Некоторые газы ядовиты и могут представлять опасность для жизни даже при незначительных концентрациях. Некоторые токсичные газы отличаются сильным запахом, как например, H2S с характерным запахом тухлых яиц. Наиболее часто концентрация токсичных газов измеряется в частях на миллион (ppm) или частях на миллиард (ppb). Например 1 часть на миллион эквивалента помещению, заполненному 1 миллионом шаров, один из которых красный. Красный шар в данном случае является 1 частью на миллион.

Число людей, погибших от воздействия токсичного газа, превышает число погибших в результате воспламенения горючего газа. (Необходимо отметить, что существует большая группа газов, которые обладают и горючими, и ядовитыми свойствами, поэтому иногда даже для детекторов токсичных газов требуется наличие разрешения для использования в опасных зонах). Основная причина, по которой горючие и токсичные газы рассматриваются раздельно, заключается в том, что вызываемые ими опасности и соответствующие постановления по ним, а также типы требуемых датчиков различны.

Главный вопрос, рассматриваемый в связи с токсичными веществами (не говоря уже об очевидных проблемах экологии), это воздействие на персонал даже в малой концентрации, например, при вдыхании, попадании в желудочно-кишечный тракт или впитывании через кожу. Поскольку отрицательные последствия часто имеют место при дополнительном длительном воздействии, важно измерить не только концентрацию газа, но и также общее время воздействия. Известны даже случаи синергизма, когда вещества взаимодействуют и совместно оказывают гораздо худший эффект, нежели по отдельности.

Вопрос концентрации токсичных веществ на рабочем месте зависит от органической и неорганической составляющей, включая потенциальные последствия для здоровья и безопасности сотрудников, а также возможное загрязнение произведенного конечного продукта (или оборудования, используемого при его производстве) и последующее нарушение привычной рабочей деятельности.

(Верхняя часть)

Мониторинг охраны здоровья
Термин "мониторинг охраны здоровья" относится, главным образом, к области промышленного мониторинга охраны здоровья и рассматривается в связи с воздействием на сотрудников опасных условий - газов, пыли, шума и т.д. Другими словами, цель в том, чтобы соответствующие уровни не превышали  установленных предельных значений.

Это понятие включает в себя как осмотры рабочей зоны (определение потенциального воздействия), так и индивидуальную дозиметрию, при которой сотрудник носит при себе необходимые инструменты, а отбор проб выполняется максимально близко к вдыхаемой зоне. Данное условие гарантирует, что измеренный уровень загрязнения действительно соответствует значениям, вдыхаемым сотрудником. 

Необходимо отметить особо, что как индивидуальная дозиметрия, так и мониторинг рабочего места следует рассматривать в качестве важных компонентов комплексного плана обеспечения безопасности. Они предназначены лишь для того, чтобы предоставить необходимую информацию о существующих условиях. Это позволит затем предпринять надлежащие меры в соответствии с трудовым законодательством и требованиями безопасности.

Вне зависимости от выбранного метода важно учесть природу токсичности всех вовлеченных в процесс газов. Например, любой инструмент, который измеряет лишь средневзвешенную по времени величину, или инструмент, который используется для переноса образца для последующих лабораторных анализов, не защитит сотрудника от кратковременного воздействия смертельной дозы высокотоксичного вещества. С другой стороны, незначительное превышение среднего предела долговременного воздействия в некоторых зонах предприятия может рассматриваться как вполне нормальное явление и не требует зачисления в разряд чрезвычайных ситуаций. Поэтому оптимальная система инструментальных средств должна быть в состоянии отслеживать как уровень кратковременного, так и долговременного воздействия, а также мгновенные аварийные пределы.

(Верхняя часть)

Пределы концентраций токсичных газов

Пределы вредного воздействия на рабочем месте в Европе
Значения предела вредного воздействия на рабочем месте (OEL) устанавливаются компетентными национальными органами или другими соответствующими национальными общественными институтами. OEL опасных веществ представляют собой важный инструмент для оценки рисков и управления ими, а также ценную информацию в области безопасности труда и организации мероприятий по охране здоровья.

Пределы вредного воздействия на рабочем месте могут быть применены как к продаваемой продукции, так и к отходам и побочным продуктам производственных процессов. Предельные значения учитывают аспекты вредного воздействия на здоровье сотрудника, но оставляют без внимания проблемы безопасности, такие как взрывоопасность. Поскольку установленные предельные значения часто варьируются в зависимости от страны, необходимо проконсультироваться в соответствующем национальном органе об актуальности имеющейся у потребителя информации.

Пределы вредного воздействия на рабочем месте, принятые в Великобритании, действуют в рамках "Норм и правил по предупреждению вредного воздействия веществ, опасных для здоровья" (COSHH). Положения COSHH требуют, чтобы работодатель предпринял соответствующие меры по предотвращению воздействия вредных веществ на сотрудника или, если это невозможно, организовал его адекватный контроль. Положения от 6 апреля 2005 года вводят новую упрощенную систему пределов вредного воздействия на рабочем месте. Существующие требования составлены на основе восьми принципов, изложенных в "Нормах и правилах по предупреждению вредного воздействия по состоянию на 2004 год" (поправка).

Максимально допустимые концентрации (MEL) и Нормы вредного воздействия на рабочем месте (OES) были заменены однотипной предельной концентрацией - Допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны (WEL). Все MEL и большинство OES были преобразованы в новую систему WEL, прежние цифровые значения остались без изменения. OES для примерно 100 веществ были удалены, поскольку эти вещества в настоящее время запрещены, почти не используются или так как имеются основания предполагать вредное воздействие на здоровье в связи со старым предельным значением. Список предельных концентраций известен под названием ЕН40 и его можно приобрести через Исполнительный комитет по здравоохранению и безопасности труда Великобритании. Все юридически действительные WEL в Великобритании являются предельными значениями для воздуха. Значения максимально допустимых концентраций для различных веществ варьируются в зависимости от токсичности. За время воздействия принимается восемь часов (временное среднее значение (TWA) 8 часов) и 15 минут (предел кратковременного воздействия (STEL)). Для некоторых веществ кратковременное воздействие столь критично, что для них установлен только предел кратковременного воздействия, который не должен быть превышен даже на незначительный период времени. О возможности проникновения через кожу указывает пометка “Кожа” в списке WEL. Канцерогенность, токсичность для репродуктивной функции, раздражение и потенциальная сенсибилизация принимались во внимание при подготовке предложения для OEL в соответствии с актуальными научными знаниями.

 

 

Пределы вредного воздействия на рабочем месте в США
Действующие системы охраны труда и техника безопасности в отдельных штатах США различаются между собой. Эта информация поступает здесь от трех главных ведомств, регулирующих пределы вредного воздействия на рабочем месте в США - ACGIH, OSHA и NIOSH.

Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) опубликовала значения MAC (предельно доспустимые концентрации), которые позднее были переименованы в "Значения пороговой концентрации" (TLV).

Значения пороговой концентрации определяются как предел воздействия, “до которого почти все сотрудники могут испытывать это воздействие день за днем в течение всей своей профессиональной деятельности, без вредных последствий". ACGIH являются профессиональной организацией специалистов по гигиене труда из университетов или правительственных учреждений. Специалисты по гигиене труда из частного бизнеса могут присоединиться в качестве кандидатов. Один раз в год различные комитеты предлагают новые пороговые концентрации или же более оптимальные нормы трудовой практики. Список TLV включает в себя более 700 химических и физических веществ, также как и целый ряд показателей биологического воздействия для выбранных химикатов.

ACGIH определяет различные типы TLV как: 
Значение пороговой концентрации - средневзвешенная по времени величина (TLV-TWA): средневзвешенная по времени величина концентрации для обычного 8-часового рабочего дня и 40-часовой рабочей недели, при которой почти все сотрудники могут испытывать подобное воздействие день за днем без отрицательных последствий.

Значение пороговой концентрации – предел кратковременного воздействия (TLV-STEL): концентрация, при которой сотрудники могут испытывать подобное воздействие в течение короткого периода времени, без вредных последствий в виде раздражений, хронических или необратимых повреждений тканей или наркотического воздействия. Предел кратковременного воздействия (STEL) определяется как 15-минутное воздействие средневзвешенной по времени величины (TWA). Его превышение в течение одного рабочего дня запрещено.

Значение пороговой концентрации - максимальное значение (TLV-С):
концентрация, превышение которой в любой момент воздействия запрещается. 
 

Существует рекомендация по общему порогу отклонения, которая применяется к тем TLV-TWA, для которых отсутствуют значения STEL. Допускается трехкратное превышение уровня концентрации значений TLV-TWA на рабочем месте в течение не более 30 минут в день, пятикратное же превышение значений TLV-TWA запрещено. Необходимо обеспечить, чтобы значения TLV-TWA не превышались.

ACGIH-TLV не имеют юридической силы в США, они носят лишь рекомендательный характер. OSHA определяет нормативные предельные значения. Однако ACGIH-TLV и документы, перечисляющие соответствующие критерии, являются общей основой для действия TLV в США и многих других странах. Предельные концентрации ACGIH во многих случаях представляют собой более высокую степень защиты по сравнению с OSHA. Многие американские компании используют актуальные предельные значения ACGIH или иные международные предельные концентрации с более высокой степенью защиты.

Администрация США по охране труда и здоровья (OSHA) Министерства труда США публикует Допустимые пределы воздействия (PEL). PEL являются нормативными предельными значениями дозы или концентрации вещества в воздухе, имеющими юридическую силу. Первоначальные предельные концентрации, установленные в 1971 году, основывались на ACGIH TLV. В настоящий момент OSHA включает в себя около 500 PEL для различных форм примерно трехсот химических веществ, многие из которых широко используются в промышленности. Существующие PEL содержатся в документе под названием "29 CFR 1910.1000", нормативном документе для загрязняющих веществ в воздухе. OSHA использует, как и ACGIH, следующие типы OEL: TWA, пороговые дозы веществ, верхние пределы, STEL, предельные отклонения и в некоторых случаях показатели биологического воздействия (BEI).

Национальный институт по охране труда и промышленной гигиене (NIOSH) несет установленную законом ответственность за рекомендацию езопасных пределов воздействия на сотрудников. NIOSH определил Рекомендуемые пределы воздействия (REL) для почти 700 опасных веществ. Эти предельные значения не имеют юридической силы. NIOSH направляет эти предельные значения в виде документов с перечисленными критериями в OSHA и другие организации, устанавливающие пределы вредного воздействия на рабочем месте. Типы REL: TWA, STEL, максимальное значение и BEI. Рекомендации и критерии публикуются в нескольких разных документах, таких как бюллетень текущей информации (CIB), Alerts, специализированный обзор опасностей (Special Hazard Reviews), оценки опасности на рабочем месте  (Occupational Hazard Assessments) и производственные инструкции. 

(Верхняя часть)

Характеристики токсичных газов
Перечисленные ниже токсичные газы могут быть обнаружены с помощью оборудования, поставляемого компанией Honeywell Analytics. Характеристики газа указаны, если известны. В случае, если требуемый газ в этом списке отсутствует, можно обратиться в компанию Honeywell Analytics, поскольку разработки новой продукции ведутся на постоянной основе. Данные варьируют в зависимости от страны
и даты издания, поэтому всегда необходимо сверять их с актуальными местными нормативными требованиями.

См.: EH40/2005 Допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны, OSHA Стандарт 29 CFR 1910.1000 таблицы Z-1 и Z-2, а также
ACGIH Справочник значений пороговой концентрации и показателей биологического воздействия, 2005 г. 
 

(Верхняя часть)

Опасность, связанная с удушающими веществами (дефицит кислорода)
Всем нам, чтобы жить, требуется кислород в воздухе (O2). Воздух состоит из нескольких различных газов, включая кислород. Обычный атмосферный воздух содержит кислород в концентрации 20,9% в объемном отношении. Если уровень кислорода падает до 19,5% в объемном отношении и менее, считается, что воздух обеднен кислородом. Концентрации кислорода менее 16% в объемном отношении считаются опасными для человека.

Кислородное обеднение может быть вызвано следующими причинами:

• замещение
• горение
• окисление.

(Верхняя часть)

Обогащение кислородом
Часто забывают о том, что обогащение кислородом также может представлять опасность. При повышенных значениях O2 увеличивается воспламеняемость материалов и газов. При 24% возможно спонтанное возгорание предметов, например, одежды.  

Оборудование для ацетилено-кислородной сварки использует
кислород и газообразный ацетилен, чтобы добиться чрезвычайно высоких температур. Другими областями, в которых обогащенная кислородом газообразная среда может представлять собой опасность, являются зоны производства или хранения ракетных двигательных установок, продуктов, используемых для отбеливания в целлюлозно-бумажной промышленности, и очистные сооружения 

Датчики должны иметь соответствующие разрешения для использования в средах, обогащенных O2.

(Верхняя часть)

Типичные зоны применения устройств обнаружения газов
Существует множество разных случаев применения систем обнаружения горючих и токсичных газов, а также кислорода. В промышленных процессах все чаще используются и производятся особо опасные вещества, в частности токсичные и горючие газы. Изредка неизбежно случаются утечки газа, которые представляют потенциальную опасность для промышленного предприятия, персонала и людей, проживающих поблизости. Инциденты по всему миру (случаи асфиксии, взрывы и гибель людей) являются постоянным напоминанием об этой проблеме. 

В большинстве отраслей промышленности одним из ключевых компонентов любого плана обеспечения безопасности с целью снижения рисков для персонала и предприятия является использование устройств раннего предупреждения, таких как детекторы газа. Эти системы обеспечивают больший период времени для принятия соответствующих защитных мер и действий по устранению недостатков. Они могут также использоваться на промышленном предприятии в качестве тотальной интегрированной системы мониторинга и безопасности. 

Нефть и газ
Нефтегазовая промышленность включает в себя большое число секторов деятельности: от разведки на суше и на шельфе, производства нефти и газа и до их транспортировки, хранения и перегонки. Большое число огнеопасных газообразных углеводородов представляют собой серьезную взрывоопасность. Часто им также сопутствуют токсичные газы, такие как сероводород.  

Типичные сферы применения:
• разведочные буровые установки;
• эксплуатационные платформы;
• наземные нефте- и газохранилища;
• нефтеперерабатывающие заводы. 

Типичные газы:
Горючие: углеводородные газы
Токсичные:сероводород, угарный газ
 

Производство полупроводников
При производстве полупроводниковых материалов используются высокотоксичные вещества и горючие газы. Фосфор, мышьяк, бор и галлий обычно применяются в качестве легирующих примесей SFlb. Водород используется как в качестве реагента, так и газа-носителя восстановительной среды. Травильные и осветляющие газы содержат NF3 и другие перфторированные смеси. 

Типичные сферы применения:
• реактор полупроводниковых пластин;
• сушки полупроводниковых пластин;
• газовые шкафы;
• химическое осаждение из паровой фазы. 

Типичные газы:
Горючие: Горючие: водород, изопропанол, метан
Токсичные: HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO, HF, O3, H2Cl2Si, TEOS, C4F6, C5F8, GeH4, NH3, NO2 и дефицит O2.
Самовоспламеняющиеся: кремневодород

Химические заводы
Химические заводы, возможно, являются самыми крупными потребителями оборудования для обнаружения газа. Они часто применяют широкий диапазон горючих и токсичных газов в своих производственных процессах или создают их в виде побочных продуктов процессов. 

Типичные сферы применения:
• хранение сырья;
• производственные зоны;
• лаборатории;
• группы насосов;
• компрессорные станции;
• зоны погрузки/разгрузки. 

Типичные газы:
Горючие: обычные углеводороды
Токсичные: различные, включая сероводород, фтороводород
и аммиак
 

Электростанции
В качестве основного топлива на электростанциях обычно используются уголь и нефть.
В Европе и США многие из них переходят на природный газ. 

Типичные сферы применения:
• вокруг топок и трубопроводов в котельных;
• внутри и вокруг корпусов турбин;
• в бункерах для угля и на ленточных транспортерах на старых  электростанциях, работающих на угле/мазуте.

Типичные газы:
Горючие: природный газ, водород
Токсичные: угарный газ, SOx, NOx и дефицит кислорода.
Станции по очистке сточных вод 

Станции по очистке сточных вод - хорошо знакомое явление вокруг многих городов.

Канализация содержит обычно метан и H2S. Запах тухлых яиц, присущий H2S, часто ощущается, так как наше обоняние может распознать его при концентрации менее 0,1 части на миллион.

 Типичные сферы применения:

• автоклавы;
• заводские отстойники;
• скрубберы H2S;
• насосы. 

Типичные газы:
Горючие: метан, пары растворителей
Токсичные: сероводород, углекислый газ, хлор, диоксид серы, озон. 

Машинно-котельные отделения
Машинно-котельные отделения бывают всех возможных форм и размеров. В небольших зданиях имеются простые котельные, в то время как в больших зданиях часто можно встретить машинно-котельные отделения из нескольких котельных. 

Типичные сферы применения:
• утечки горючего газа из приемных газопроводов;
• утечки из котельной и окружающего газопровода;
• угарный газ в котельных в плохом техническом состоянии. 

Типичные газы:
Горючие: метан
Токсичные: угарный газ                                 

Больницы
В больницах могут использоваться различные горючие и токсичные вещества, прежде всего, в лабораториях. Кроме того, многие из них очень велики и располагают местной энергосистемой и аварийными генераторными станциями.

Типичные сферы применения:
• лаборатории;
• рефрижераторные установки;
• машинно-котельные отделения. 

Типичные газы:
Горючие: метан, водород
Токсичные: угарный газ, хлор, аммиак, этиленоксид и дефицит кислорода  

Туннели/стоянки автомобилей
Автомобильные туннели и закрытые автостоянки требуют отслеживания токсичных выхлопных газов. Современные туннели и автостоянки используют подобный мониторинг для управления вентиляторами. В туннелях может также осуществляться контроль на предмет образования природного газа. 

Типичные сферы применения:
• автомобильные туннели;
• подземные и закрытые автостоянки;
• подходные туннели;
• управление вентиляцией. 

Типичные газы:
Горючие: метан (природный газ), сжиженный нефтяной газ, сжиженный природный газ, пары бензина.
Токсичные: угарный газ, диоксид азота  

 

 

 

 

 

 

 (Верхняя часть)

 

 

 

 

 

 Поиск
 Загрузка документов

 Процесс обнаружения газа

 Корпорация Honeywell