고정형 가연성 가스 경보기의 보정 계수

참고: JJG 693-2011 《가연성 가스 검출 경보기 검정 규정》

변환해야 할 공식이 있는데, 어쨌든 꽤 복잡합니다. 시중에는 수백 종의 가연성 기체가 있는데, 모든 기체를 표준 기체로 보정하는 것은 불가능합니다. 이는 제조업체 입장에서도 현실적이지 않습니다. 보통은 메탄 표준 기체를 사용하여 다른 가연성·폭발성 기체들을 보정하지만, 알람 값을 설정하기 위해서는 변환 계수가 필요합니다. 환경 대기(공기) 중 오염물질 농도를 표시하는 방법에는 두 가지가 있습니다: 1. 질량 농도 표시법: 1입방미터의 공기에 포함된 오염물질의 질량, 즉 mg/m3. 2. 부피 농도 표시법: 100만 입방미터의 공기에 포함된 오염물질의 부피, 즉 ppm. 대부분의 가스 검출 장비가 측정하는 가스 농도는 부피 농도(ppm)입니다.우리나라의 규정에 따르면, 특히 환경보호 부서에서는 기체 농도를 질량 농도 단위(예: mg/m3)로 표시할 것을 요구합니다. 우리의 **표준 규격도 모두 질량 농도 단위(예: mg/m3)를 사용하여 표시됩니다. 이 두 가스의 농도 단위인 mg/m3와 ppm은 어떤 관계가 있을까요?그 사이에는 어떻게 환산하나요? 질량 농도 단위(mg/m3)를 대기 오염물질 농도의 표시 방법으로 사용하면, 오염물질의 실제 양을 쉽게 계산할 수 있다.하지만 농도는 검출되는 기체의 온도와 압력과 같은 환경 조건에 따라 달라지며, 이 수치는 온도나 기압 등의 변화에 따라 다르게 나타납니다；실제 측정 시에는 기체의 온도와 대기압을 동시에 측정해야 합니다.반면, 오염물질의 농도를 표현할 때 ppm을 사용할 경우 부피비를 적용하기 때문에 이러한 문제는 발생하지 않습니다. 농도 단위 ppm과 mg/m3의 환산: 다음 공식에 따라 계산합니다: 질량 농도 mg/m3 = 기체의 분자량 / 22.4 * ppm 값 ** (Ba 압력 / 101325). 여기서 M은 기체의 분자량이며, ppm은 측정된 부피 농도 값입니다. T는 온도이고, Ba는 압력입니다. 습도가 매우 높은 경우, 예를 들어 상대 습도가 100%일 때는 기체의 분자량이라는 추가 요소가 필요합니다.가연성 가스 경보기와 ppm과 관련된 농도 및 농도 단위의 환산 (1) 용액의 농도 용액의 농도는 질량 농도(예: 질량 백분율 농도)와 부피 농도(예: 몰 농도, 등당량 농도)의 두 가지로 나눌 수 있다. 1. 질량 백분율 농도 용액의 농도는 용질의 질량이 전체 용액 질량에 차지하는 백분율로 나타내는 것을 질량 백분율 농도라 하며, % 기호로 표시합니다.예를 들어, 25% 포도당 주사액이란 100ml의 주사액에 포도당이 25그램 함유되어 있다는 것을 의미합니다. 질량 백분율 농도(%)=용질의 질량/용액의 질량×100%
2. 부피 농도
(1) 몰 농도
용액의 농도는 1리터의 용액에 포함된 용질의 몰 수로 표시되는데, 이를 몰 농도라고 합니다. 기호로는 mol을 사용합니다. 예를 들어, 1리터의 진한 황산에 18.4몰의 황산이 포함되어 있다면, 그 농도는 18.4mol입니다. 몰 농도(mol) = 용질의 몰 수 / 용액의 부피(리터) (2), 등당 농도(N) —— 이 단위는 요즘에는 거의 사용되지 않으며 폐지된 단위이지만, 50년대의 책들에는 아직 자주 등장했습니다. 용액의 농도는 1리터의 용액에 포함된 용질의 그램당량수로 나타내는 것을 당량농도라고 하며, 기호 N으로 표시합니다. 예를 들어, 1리터의 농축 염산에 12.0 그램당량의 염산(HCl)이 포함되어 있다면, 그 농도는 12.0N입니다. 등가 농도 = 용질의 그램당량 수 / 용액의 부피(리터)
3. 질량-부피 농도
단위 부피(1세제곱미터 또는 1리터)당 포함된 용질의 질량으로 표시되는 농도를 질량-부피 농도라고 하며, 이는 g/m³ 또는 mg/L로 표시됩니다.예를 들어, 1리터의 크롬이 함유된 폐수에 6가 크롬의 양이 2밀리그램이라면, 6가 크롬의 농도는 2밀리그램/리터(mg/L)가 됩니다. 질량-부피 농도는 용질의 질량(그램 또는 밀리그램)을 용액의 부피(세제곱미터 또는 리터)로 나눈 값입니다.

4. 농도 단위 변환 공식:
1) 등가 농도 = 1000 × 질량 백분율 / E
2) 질량 백분율 = 등가 농도 E / 1000
3) 몰 농도 = 1000 × 질량 백분율 / M
4) 질량 백분율 = 질량-부피 농도(mg/L) / 10^4
5) 질량-부피 농도(mg/L) = 10^4 × 질량 백분율

5. ppm은 무게의 백분율을 나타내는 단위로, ppm = mg/kg = mg/L입니다. 즉, 1ppm = 1000μg/L이며, 1ppb = 1μg/L = 0.001mg입니다. 여기서 E는 용질의 그램당량입니다；d—용액의 비중；M—용질의 몰질량； (이) 기체 농도 대기 중의 오염물질의 경우, 그 함량을 나타내는 데 일반적으로 부피 농도와 질량-부피 농도가 사용된다. 1. 부피 농도: 부피 농도는 1세제곱미터의 대기 중에 포함된 오염물질의 부피(세제곱센티미터) 또는 (ml/m3)로 표시됩니다. 일반적으로 사용되는 표시 방법은 ppm으로, 1ppm은 1세제곱센티미터/세제곱미터이며, 이는 10-6에 해당합니다.ppm 외에도 ppb와 ppt가 있습니다. 이들의 관계는 다음과 같습니다: 1ppm = 10^-6 = 백만분의 1, 1ppb = 10^-9 = 십억분의 1, 1ppt = 10^-12 = 조분의 1입니다. 또한, 1ppm = 10^3ppb = 10^6ppt입니다.
2. 질량-부피 농도: 대기 중 1세제곱미터당 포함된 오염물질의 질량으로 표시되는 농도를 질량-부피 농도라고 합니다. 단위는 밀리그램/세제곱미터 또는 그램/세제곱미터입니다. PPM과의 환산 관계는 다음과 같습니다: X = M.C / 22.4, C = 22.4X / M. 여기서 X는 1입방미터당 포함된 오염물질의 밀리그램 수로 표시된 농도값입니다； C—오염물질의 농도를 ppm으로 표시한 값； M—오염물질의 분자량. 위 식을 통해 다음과 같은 관계를 얻을 수 있다: 1ppm = M/22.4(mg/m3) = 1000·m/22.4μg/m3
예제 1: 표준 상태에서, 30mg/입방미터인 수소불화물의 ppm 농도를 구하시오. 풀이: 수소불화물의 분자량은 20이므로, C = 30.22 × 2.4 / 20 = 33.6 ppm입니다.
예제 2: 대기 중 이산화황의 농도가 5 ppm인 경우, mg/Nm³ 단위로 표시된 농도값을 구하시오. 풀이: 이산화황의 분자량은 64입니다. X = 5.64/22.4 mg/m³ = 14.3 mg/m³
3. 토양, 동식물, 고형 폐기물에서의 ppm, ppb와 질량 함량 간의 환산:
1 ppm = 1 mg/kg = 1000 μg/kg
1 ppb = 1 μg/kg = 10⁻³ mg/kg
1 mg/kg = 1 ppm = 1000 μg/kg
1 μg/kg = 1 ppb = 10⁻³ ppm

작은 도움일 뿐이에요. 우리는 모두 같은 업계 사람들이니, 도와주는 것은 당연한 일이죠

보통은 메탄과 프로판을 사용하는데, 프로판으로 보정된 것도 있습니다. 계량원이 검사할 때 사용하는 메탄을 쓴다 해도 반드시 메탄을 사용해 다시 한 번 보정해야 합니다, 헤헤.

프로판의 폭발 한계치는 2.2% v/v입니다. 만약 측정된 가스의 폭발 한계치가 2.2% v/v보다 높다면, 별도의 조정 없이 그대로 사용할 수 있습니다. 이는 마치 폭발 한계치가 높은 가스를 측정하는 것과 같아서, 경보점도 더 낮아질 뿐입니다. 어차피 이 장비는 가스 분석기가 아니므로 가스의 함량을 정확하게 측정할 수는 없습니다. 반면, 프로판의 폭발 한계치보다 낮은 경우에는 조정이 필요합니다. 예를 들어, 벤젠과 같은 가스의 경우, 폭발 한계치에 따라 계수를 조정하면 됩니다. 요약하자면, 일반적으로 가연성 가스의 경보값은 25% LEL이며, 모두 프로판을 기준으로 설정됩니다. 설령 폭발 한계치가 프로판의 절반에 불과하더라도, 실제 경보점은 50% LEL이 되므로 폭발 한계치에는 도달하지 않으며, 예방 역할을 할 수 있습니다. 그래서 많은 검사소에서는 교정을 용이하게 하기 위해 프로판을 기준으로 모든 장비를 조정합니다

이 게시글은 마지막으로 zxb1990에 의해 2016-7-2 22:57에 수정되었습니다. 분명히 말씀드리자면, 어떤 제조업체도 공식을 사용하여 수치를 계산하지 않습니다. 모든 데이터는 실험을 통해 얻어집니다. 예를 들어, 0.6%(29% LEL)의 프로판을 기준 가스로 사용한다면, 그 경우 해당 계기는 프로판 측정에 가장 정확할 것입니다. 하지만 2.5%(50% LEL)의 메탄을 이 계기에 공급하면 특정 수치가 나옵니다(예: 90). 이때 수치가 1.8배 증가한 것을 알 수 있으며, 이것이 바로 메탄과 프로판 간의 변환 계수입니다. 물론 이 수치는 단 한 번의 실험으로 얻어지는 것이 아니라, 여러 번의 실험을 거쳐 평균값을 구해야 합니다. 위의 예시를 통해 알 수 있듯이, 프로판으로 교정된 계측기를 사용할 경우, 실제 측정 대상 가스가 메탄일 때는 수치가 1.8배로 증폭됩니다. 따라서 계측기에 18이 표시된다면 실제 메탄 농도는 10이 됩니다(물론 단위는 모두 LEL%입니다). 궁금한 점이 있으면 사이트 내 메시지를 통해 연락해 주세요

염산 저장탱크 내의 HCl 알람기는 어디에 설치되어 있나요? 바닥에 있나요, 아니면 탱크 꼭대기 높은 곳에 있나요?？？

이 게시물은 마지막으로 Azure123에 의해 2016-12-7 16:16에 수정되었습니다. 만약 검사 환경에 여러 종류의 가스가 존재한다면, 즉 가능한 폭발성 가스가 혼합물인 경우(예: 수소 30%, 메탄 40%)라면, 어떤 가스를 검사 대상으로 선택해야 할까요?