主题:【第三届原创参赛】可燃性气体快速分析

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yuzengsheng
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可燃性气体的快速检测分析

于增盛



摘要:本文在利用经典气体分析仪器的基础上,通过反复实验,设计了该仪器及操作规程。经过现场实际应用,该仪器能较快的提供分析结果,所得数据准确可靠,具有较好的安全性。

关键词:  可燃  气体  动火  分析仪



根据中华人民共和国国家标准GB18218 —2000《重大危险源辩识》,凡有易燃易爆气体可能存在的地方,在进行维修、维护等电气焊类操作时,均应进行动火安全性分析,即在动火(维修)前对现场的可燃性气体进行检测,以确保工作人员安全和避免财产损失等事故的发生。

1 引言

可燃性气体中最主要的气体种类有一氧化碳、氢气、甲烷、乙炔等。部分气体的爆炸范围见表1。



目前可燃气体的检测主要采用催化燃烧传感器---可燃气体在有催化剂的小室内氧化燃烧放热,铂金丝的温度加热后升高,电阻改变,通过惠更斯电桥测出电流大小。但该方法只在爆炸极限下限以下范围内电桥的响应输出和气体的浓度成线性关系,其应用受到一定限制。

为了缩短动火分析操作时间,能够在更短的时间内为动火单位提供准确数据,在经典气体分析仪器的基础上我们对其加以改造,组装出一套气体分析仪器,用于可燃性气体的快速分析检测。仪器示意图见图1。



仪器结构简介:

1. 双臂量气管  2. 燃烧瓶    3. 爆炸瓶      4. 氢氧化钾吸收瓶

5. 焦性没食子酸钾吸收瓶    6. 调压器(0——6V)7. 火花发生器

8. 水准瓶      9. 梳型管

2 实验部分

2.1  原理


氢气、一氧化碳和甲烷等可燃性气体与氧气混合,在灼烧的铂金丝上燃烧,根据燃烧后减少的体积、生成的二氧化碳量和燃烧消耗的氧气的量而算出可燃性气体总量。反应方程式如下:

2H2 + O2 =2H2O

2CO + O=2CO2

CH4 + 2O2=CO2 + 2H2O

2.2  测定与计算

当测得样气含氧量大于18%时,直接量取约100ml样气,取大于20小于25ml样气,再取大于75ml小于80ml的空气,一并送入爆炸瓶,点火。

2.2.1如果该气体爆炸,则禁止动火单位动火。

2.2.2如果不爆炸,则置换三次后取100ml样气,进行爆炸试验。如果爆炸,则禁止动火单位动火。

2.2.3如果不爆炸,则直接将该气体进行燃烧。读取体积减少量C。

若C<0.5ml,即可结束测定,将数据填入动火证。允许动火单位动火。

若C>0.5ml,则将燃烧后的气体再用氢氧化钾和焦性没食子酸钾溶液依次吸收二氧化碳和氧。设CO2%=A1、O2%=B1。再量取100ml样气,以氢氧化钾溶液吸收4—6次,求出二氧化碳含量,再以焦性没食子酸钾溶液吸收至读数不再减少,求出氧含量,设CO2%=A、O2%=B。精确计算可燃性气体体积,计算公式见(2-1):

可燃性气体%=[C+(A1—A)]—(B—B1)            (2-1)

可燃性气体%<0.5,可以将测定数据填入动火证。允许动火单位动火。

可燃性气体%>0.5,禁止动火单位动火。

3 结论

3.1爆炸瓶和燃烧瓶装在一个架上,当样气取100ml没有爆炸后。则直接将此气体进行燃烧以分析其中的可燃性气体含量。大大节约了分析操作时间。

3.2装有两个吸收瓶,对氧气的吸收效果更好,提高了分析的准确性。

    3.3 采用分步爆炸试验,大大提高了分析操作时的安全性。

注意事项为了保证操作者的人身安全,爆炸瓶外侧要围上两层细铁丝网,并将其固定好。

参考文献:

1 工业分析 魏芹等编著  中国科学技术出版社 2002.2

2 谢宝卫,李国斌.催化燃烧性瓦斯检测仪器性能特征及影响因素浅析煤矿安全 2002,33(3).

3 王璞,黄鹤全,钱建勋.新型红外瓦斯检测仪的原理与设计煤矿机电2000(4).

4 李文峰.煤矿瓦斯可燃性气体及井下环境参数的检测  煤矿安全  2006(01).

5 GB18218 —2000《重大危险源辩识
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2010/12/31 17:54:52 Last edit by kikiaa 举报
水星
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楼主应该挑重要地方贴出来点,那样大家才好发表评论啊,你这样还得下载
魅力星光
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原文由 光谱小卒(woshibengburen) 发表:
楼主应该挑重要地方贴出来点,那样大家才好发表评论啊,你这样还得下载


我已经帮他贴出来了,欢迎评论!
文明三峡
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这个要先测氧含量,再做可燃气体分析,应节约不了多少时间。
不过将奥氏气体分析仪和燃烧仪整合在一起是个很好的创意。
该帖子作者被版主 魅力星光5 积分, 2经验,加分理由:新年加分!
weinixiong
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这套气体分析仪器我以前使用过,做动火分析还好用。有些不方便的是焦性没食子酸钾不是现用现配,而是需要提前一个星期配制。现在还不太明白是什么原因,是新配的焦性没食子酸不稳定还是什么原因,楼主对这套仪器这么熟悉,能讲下原因吗?
onlyonejerry
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nihao9009
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ncicjxb
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该文章没有创意,是过去工厂应用的方法,而且有些技术细节未交待清楚,如对于不同的管道介质是有区别的,缩减体积要乘以不同的系数。