油轮有毒有害气体检测详解.doc

第一章 气体检测常识 气体检测在我司油轮船舶的运用中最常见的有可燃性气体、氧气、有毒有害气体（如一氧化碳、硫化氢等）的检测，下面主要介绍上述几种气体检测的原理，其中重点介绍可燃性气体检测的原理. 这里在介绍可燃性气体的检测之前,先介绍一下燃烧与爆炸的原理. 燃烧与爆炸 本节介绍：燃烧概念燃烧条件,爆炸限, 爆炸三要素,爆炸限与温度,压力,的关系,气体名称,理化特性,爆炸限一览表. 燃烧的基本原理燃烧是指某些物质在较高温度时,与空气中的氧化合而发热和发光的剧烈氧化反应现象.火灾,是指在时间或空间上失去控制并造成一定危害的燃烧现象.消防部门对火灾有火灾和火警之分,其共同点都是失去了控制的燃烧.火灾和火警的主要区别在于经济损失的大小和有无人员伤亡以及受伤程度的轻重. 燃烧及其必要条件燃烧是着火的同义词, 燃烧反应具有三个特征:放热、发光、生成新物质.这三个特征是区分燃烧和非燃烧现象的依据.燃烧反应的发生包含能量的极限要求和物质传播的连续性要求,这是两个缺一不可的必要条件.如果传播速度变快,就会伴有冲击性的压力效应,产生爆炸现象.由此可见,燃烧和爆炸其实质是相同的,主要差异在于传播情况的不同而已. 燃烧需要有三个条件 (1) 有可燃性物质存在,固体如木材、煤炭等,液体如柴油、乙醇,气体如甲烷、氢气等;(2) 有助燃物质存在,最常见的就有空气(氧);(3) 有导致燃烧的能源,即点火源,如明火、静电、高温、光或射线等. 任何燃烧现象的发生,都必须同时具备可燃物、助燃剂和着火源,这三个条件叫燃烧三要素缺一不可,对于正在燃烧的火焰,若消除其中任何一个条件,燃烧就会停止. 一、爆炸及其种类 爆炸是物质自一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间释放出大量的能量同时产生巨大声响的现象。 爆炸分为物理性爆炸和化学性爆炸两类。 A 、物理性爆炸是由温度、体积和压力等因素引起，爆炸前后物质的性质及化学成分均不变。 B 、化学性爆炸是物质在短时间内完成化学变化，形成其他物质同时产生大量气体和能量的现象。化学反应的高速度、大量气体和大量热量是这类爆炸的三个基本要素。 二、化学性爆炸物质 1 、简单分解的爆炸物 这类物质在爆炸是分解为元素，并在分解过程中产生热量。 2 、复杂分解爆炸物，如含氮炸药。 3 、可燃性混合物 由可燃物质与助燃物质组成的爆炸物质。实际上是火源作用下的一种瞬间燃烧反应。 可燃气体混合物的爆炸是一种化学性爆炸。 三、爆炸极限 1 、概念 可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。通常用可燃气体在空气中的体积百分比（％）表示. 可燃气体、可燃蒸汽或可燃粉尘与空气构成的混合物，并不是在任何混合比例之下都有着火和爆炸的危险，而是必须在一定的浓度比例范围内混合才能发生燃爆。混合的比例不同，其燃烧速度,爆炸的危险亦不同。实验得知,当混合物中可燃性气体含量接近于化学计算量时即理论上在空气中完全燃烧时该物质的含量燃烧速度最快,爆炸的危险最大. 混合物中可燃气体浓度减小到最小（或增加到最大），恰好不能发生爆炸时的可燃气体体积浓度分别叫爆炸下限和爆炸上限。爆炸上限和爆炸下限统称为可燃气体的爆炸极限举例: CH4在空气中的爆炸极限为5-15%,就是说当CH4和空气组成的混合气体中CH4的浓度(以体积百分比计)达到5%时,遇着火源就可以发生爆炸, 5%就称为CH4气体的爆炸下限. 爆炸下限LEL是英文Lower Explosive Limit的缩写当空气中的可燃气体或蒸汽的体积比低于LEL,将不会形成爆炸气体环境.CH4和空气组成的混合气体中CH4的体积百分比浓度高于15%时,该混合气体不会发生爆炸, 15%vol就称为CH4气体的爆炸上限. 爆炸上限EL是英文Explosive Limit的缩写,当空气中的可燃气体或蒸汽的体积比超过EL,将不会形成爆炸气体环境. 爆炸气体环境:在正常的大气条件下由气体、蒸气形成的可燃气体混合物,在遇火源之后燃烧可彻底进行 (即发生爆炸)爆炸气体环境虽然浓度超过爆炸极限的混合物不是爆炸环境,但在某些情况下为分类目的,将其作为爆炸环境考虑是合适的. 爆炸下限和爆炸上限之间的可燃气体浓度范围叫爆炸范围CH4在的爆炸范围是:5-15%. 可燃气体混合物爆炸范围天然气爆炸极限在常压下为 5 % ～ 15 % ；在 1 MPa 时爆炸极限为 5.7 % ～ 17 % ； 在5 MPa 时爆炸极限为 5.7 % ～ 29.5 % 。爆炸极限氧浓度: 当氧浓度降低到低于某一个值时，无论可燃气体的浓度为多大，混合气体也不会发生爆炸，这一浓度称为极限氧浓度。 极限氧浓度可以通过可燃气体的爆炸上限计算。如甲烷在 1 个大气压下的爆