Coeficientes de calibração dos detectores fixos de gases inflamáveis

Referência: JJG 693-2011 “Normas de verificação de detectores de gases inflamáveis”

Há uma fórmula que precisa ser convertida; de qualquer forma, é um processo bastante complicado. Existem centenas de gases inflamáveis no mercado, e não é possível calibrar cada um deles usando um gás padrão. Isso não é viável para os fabricantes. Geralmente, utiliza-se o metano como referência padrão para calibrar os outros gases inflamáveis e explosivos. No entanto, é necessário usar coeficientes de conversão para determinar os valores de alarme. Existem duas maneiras de expressar a concentração de poluentes na atmosfera (ar): 1. Concentração em massa: é a quantidade de poluente por metro cúbico de ar, expressa em mg/m3. 2. Concentração em volume: é a quantidade de poluente em um milhão de metros cúbicos de ar, expressa em ppm. A maioria dos instrumentos de medição de gases indica a concentração em volume (ppm). De acordo com as regulamentações do nosso país, especialmente pelo departamento de proteção ambiental, exige-se que a concentração dos gases seja expressa em unidades de concentração em massa (como: mg/m3). Nossas normas padrão também utilizam unidades de concentração em massa (como: mg/m3) para expressar esses valores. Qual é a relação entre as unidades de concentração desses dois gases, mg/m3 e ppm? Como fazer a conversão nesse meio tempo? O uso da unidade de concentração em massa (mg/m3) como forma de expressar a concentração de poluentes no ar permite calcular com facilidade a quantidade real de poluentes presentes. No entanto, a concentração em massa está relacionada às condições ambientais de temperatura e pressão do gás a ser detectado; seu valor varia de acordo com as mudanças nessas condições ambientais ； Na medição real, é necessário determinar simultaneamente a temperatura do gás e a pressão atmosférica. Já ao usar ppm para descrever a concentração de poluentes, como se trata de uma razão de volumes, esse problema não ocorre. Conversão entre as unidades de concentração ppm e mg/m3: Calcule usando a seguinte fórmula: Concentração em massa em mg/m3 = Peso molecular do gás / 22,4 * valor em ppm ** (Pressão Ba / 101325). O “M” representa o peso molecular do gás, “ppm” é o valor da concentração em volume, “T” é a temperatura e “Ba” é a pressão. Quando a umidade é alta, por exemplo, a 100% de umidade relativa, é necessário considerar também o peso molecular do gás. Alarmes de gás inflamável – Concentrações relacionadas a ppm e conversão de unidades de concentração (I) – Concentração de soluções. A concentração de soluções pode ser dividida em concentração em massa (como porcentagem em massa) e concentração em volume (como concentração molar, concentração equivalente), além de outras formas de concentração em volume. 1. Concentração percentual em massa: A concentração de uma solução é expressa como a porcentagem da massa do soluto em relação à massa total da solução. Isso é chamado de concentração percentual em massa, e é representado pelo símbolo %. Por exemplo, 25% de solução injetável de glicose significa que, em 100 ml da solução, há 25 gramas de glicose. Concentração percentual em massa (%) = Massa do soluto / Massa da solução × 100%.
2. Concentração volumétrica:
(1) Concentração molar: A concentração de uma solução é expressa pelo número de moles de soluto presentes em 1 litro de solução. Essa concentração é representada pelo símbolo “mol”. Por exemplo, se 1 litro de ácido sulfúrico concentrado contém 18,4 moles de ácido sulfúrico, então a concentração é de 18,4 mol. Concentração molar (mol) = número de moles do soluto/volume da solução (litros). (2) Concentração equivalente (N) – Este valor praticamente não é mais utilizado hoje em dia; trata-se de uma unidade obsoleta. No entanto, ainda era muito comum em livros publicados na década de 1950. A concentração de uma solução é expressa pelo número de equivalentes de soluto presentes em 1 litro de solução; esse valor é chamado de concentração equivalente, e é representado pelo símbolo N. Por exemplo, se 1 litro de ácido clorídrico concentrado contém 12,0 equivalentes de ácido clorídrico (HCl), então a concentração é de 12,0 N. Concentração equivalente = Número de gramas-equivalente do soluto/Volume da solução (em litros). 3. Concentração massa-volume: A concentração que é expressa em termos da quantidade de massa do soluto por unidade de volume da solução (1 metro cúbico ou 1 litro) é chamada de concentração massa-volume. É representada pelos símbolos g/m³ ou mg/L. Por exemplo, se 1 litro de água residual contiver 2 miligramas de cromo hexavalente, então a concentração de cromo hexavalente será de 2 miligramas por litro (mg/L). A concentração massa-volume é igual à massa do soluto (em gramas ou miligramas) dividida pelo volume da solução (em metros cúbicos ou litros).

4. Fórmulas de conversão de unidades de concentração:
1) Concentração equivalente = 1000 × concentração percentual em massa / E
2) Concentração percentual em massa = Concentração equivalente / 1000 × E
3) Concentração molar = 1000 × concentração percentual em massa / M
4) Concentração percentual em massa = Concentração massa-volume (mg/L) / 10^4 × E
5) Concentração massa-volume (mg/L) = 10^4 × concentração percentual em massa

5. ppm é uma porcentagem em termos de massa. ppm = mg/kg = mg/L. Ou seja: 1 ppm = 1000 μg/L. 1 ppb = 1 μg/L = 0,001 mg. Onde: E é o equivalente em gramas do soluto ； d – Densidade da solução ； M — Massa molar do soluto ； (II) Concentração de gases: Para os poluentes presentes na atmosfera, utiliza-se comumente a concentração em volume e a concentração massa-volume para indicar sua quantidade na atmosfera. 1. Concentração volumétrica: A concentração volumétrica é expressa em termos do volume de poluentes presentes por metro cúbico de ar, medido em centímetros cúbicos ou ml/m3. A forma mais comum de expressá-la é em ppm; ou seja, 1 ppm = 1 centímetro cúbico/metro cúbico = 10-6. Além de ppm, existem também ppb e ppt. A relação entre eles é a seguinte: 1 ppm = 10-6, ou seja, um milionésimo; 1 ppb = 10-9, ou seja, um bilionésimo; 1 ppt = 10-12, ou seja, um trilionésimo. Portanto, 1 ppm = 10³ ppb = 10⁶ ppt. 2. Concentração massa-volume: A concentração expressa em termos da quantidade de poluentes por metro cúbico de ar é chamada de concentração massa-volume. As unidades utilizadas são miligramas/metro cúbico ou gramas/metro cúbico. A relação de conversão para ppm é a seguinte: X = M.C/22,4; C = 22,4X/M. Onde: X representa a concentração do poluente em miligramas por metro cúbico ； C – Valor de concentração dos poluentes, expresso em ppm ； M – Peso molecular dos poluentes. A partir da equação acima, pode-se obter a seguinte relação: 1 ppm = M/22,4 (mg/m³) = 1000·m/22,4 μg/m³. Exemplo 1: Calcule a concentração em ppm de hidrogenofluoreto em 30 mg/m³, nas condições padrão. Solução: A massa molecular do hidrogênio fluorídrico é 20. Portanto: C = 30,22 × 4 / 20 = 33,6 ppm. Exemplo 2: Sabe-se que a concentração de dióxido de enxofre na atmosfera é de 5 ppm. Determine o valor dessa concentração em mg/Nm³. Solução: A massa molecular do dióxido de enxofre é 64. X = 5,64/22,4 mg/m³ = 14,3 mg/m³. 3. Conversão entre ppm, ppb e teor em massa no solo, em animais e plantas, e em resíduos sólidos: 1 ppm = 1 mg/kg = 1000 ug/kg; 1 ppb = 1 ug/kg = 10⁻³ mg/kg; 1 mg/kg = 1 ppm = 1000 ug/kg; 1 ug/kg = 1 ppb = 10⁻³ ppm

É um pequeno esforço; somos todos colegas da mesma área, então ajudar é algo natural

Geralmente, usa-se metano e propano. Em alguns casos, utiliza-se propano para a calibração; mas, quando o órgão responsável pela medição faz as verificações, é necessário usar metano para realizar uma nova calibração, hehe.

O limite inferior de explosão do propano é de 2,2% v/v. Se o limite inferior de explosão do gás medido for superior a 2,2% v/v, não é necessário fazer nenhum ajuste; basta usar esse valor como referência. Isso significa que o ponto de alarme será menor, já que não se trata de um analisador de gases capaz de medir com precisão a concentração de gases. Por outro lado, se o limite inferior de explosão for inferior a 2,2% v/v, é preciso fazer ajustes. Por exemplo, no caso de gases como o benzeno, é possível ajustar os coeficientes de acordo com o limite inferior de explosão desse gás. Em resumo, o ponto de alarme para gases inflamáveis costuma ser de 25% LEL. Todos os dispositivos são calibrados com base no propano. Mesmo que o limite inferior de explosão de um gás seja metade do valor do propano, o ponto de alarme real ainda será de 50% LEL, o que não representa o limite real de explosão. Assim, muitos laboratórios de controle de qualidade optam por usar o propano como referência para facilitar a calibração

Este tópico foi editado pela última vez por zxb1990 em 2016-7-2, às 22:57. Posso dizer com certeza que nenhuma fabricante utiliza fórmulas para calcular esses valores; todos os dados são obtidos por meio de experimentos. Vou dar um exemplo: se utilizarmos propano com concentração de 0,6% (29% LEL) como gás de referência, então o medidor calibrado será preciso para medir o propano. Porém, se utilizarmos metano com concentração de 2,5% (50% LEL) no mesmo medidor, obteremos um valor (por exemplo, 90). Isso significa que o valor aumentou 1,8 vezes. Esse é o coeficiente de conversão entre metano e propano. Claro, esse valor não é obtido a partir da medição de um único medidor; é necessário realizar vários testes para chegar a uma média. Pelo exemplo acima, pode-se perceber que, em instrumentos calibrados com propano, se o gás a ser medido no local for metano, os valores obtidos serão ampliados em 1,8 vezes. Portanto, se o instrumento indicar 18, o valor real do metano deve ser 10 (obviamente, todas as unidades são em LEL%). Se tiver alguma dúvida, entre em contato comigo por mensagem privada

Por favor, em que local está instalado o alarme de HCl no tanque de ácido clorídrico? No chão ou no topo do tanque? ？ ？

Este tópico foi editado pela última vez por Azure123 em 07/12/2016, às 16:16. Se o ambiente a ser analisado contiver vários gases, ou seja, se os gases que podem causar explosões forem uma mistura (por exemplo, 30% de hidrogênio e 40% de metano), então qual desses gases deve ser escolhido para análise?