Верхний и нижний предел для взрывоопасных газов (LEL и UEL)

Нижний предел взрываемости (LEL) - это минимальная концентрация определенного горючего газа, необходимого для воспламенения при сгорании при контакте с кислородом (воздухом). Если концентрация газа ниже значения LEL, смесь между самим газом и воздухом слишком слабая, чтобы воспламениться. Верхний предел взрываемости (UEL) - это максимальный уровень концентрации газа, который будет гореть при смешивании с кислородом; когда концентрация газа выше значения UEL для газа / пара, смесь становится слишком «маслянистой», чтобы воспламениться или взорваться.

LEL и UEL: Почему это важно?

Верхний и нижний предел для взрывоопасных газов - фото 1

Диапазон между нижним и верхним пределами взрываемости (LEL / UEL%) определяется как диапазон воспламеняемости конкретного взрывоопасного и горючего газа.

Верхний и нижний предел для взрывоопасных газов - фото 2

Примеры LEL для обычных газов:

LEL для водорода: 4,0
LEL для метана: 5,0

Риск взрыва горючих газов должен тщательно регулироваться на любой производственной площадке, работающей с газами.

Чтобы вызвать взрыв, необходимо одновременно выполнить три условия:

Наличие горючего газа, топливного элемента, в определенной концентрации.
Присутствие кислорода.
Наличие искрового элемента (который зажигает два элемента).

Соотношение топлива и кислорода, необходимых для взрыва, зависит от типа горючего газа. Газы воспламеняются только при смешивании с воздухом в определенном диапазоне концентраций. Если газ смешивается с кислородом в слишком низких или слишком высоких концентрациях, газ не будет воспламеняться и взрываться.

Нижние и верхние значения взрыва (LEL и UEL) определяют необходимый уровень концентрации по типу газа.

Взрывы будут иметь место при концентрациях газа в пределах LEL и значения UEL, не выше и не ниже, а максимальная мощность взрыва будет равна концентрации в средней точке диапазона воспламенения.

Таблица LEL UEL

(Примечание: значения LEL / UEL основаны на комнатной температуре и атмосферном давлении, зажигание запускается трубкой диаметром 2 дюйма).

Когда температура, давление и воспламенение увеличиваются, пределы взрываемости по газу изменяются.

Значения определяются опытным путем и могут изменяться в зависимости от источника информации. Нижний и верхний пределы взрываемости по газу:

LEL Gas	LEL %	UEL %
Ацетон	2,6	13,0
Ацетилен	2,5	100,0
Акрилонитрил	3,0	17
Аллены	1,5	11,5
Аммиак	15,0	28,0
Бензол	1,3	7,9
1,3-бутадиен	2,0	12,0
Бутан	1,8	8,4
Н-бутанол	1,7	12,0
1-бутен	1,6	10,0
Цис-2-бутен	1,7	9,7
Транс-2-бутен	1,7	9,7
Бутилацетат	1,4	8,0
Угарный газ	12,5	74,0
Карбонил сульфид	12,0	29,0
Хлоротрифлуороэтилен	8,4	38,7
Кумол	0,9	6,5
Циан	6,6	32,0
Циклогексан	1,3	7,8
Циклопропан	2,4	10,4
Дейтерий	4,9	75,0
Диборан	0,8	88,0
Дихлорсилан	4,1	98,8
Диэтилбензол	0,8	-
1,1-дифтор-1-хлорэтан	9,0	14,8
1,1-Difluoroethane	5,1	17,1
1,1-дифторэтилен	5,5	21,3
Диметиламин	2,8	14,4
Диметиловый эфир	3,4	27,0
2,2-диметилпропан	1,4	7,5
Этан	3,0	12,4
Этанол	3,3	19,0
Этилацетат	2,2	11,0
Этилбензол	1,0	6,7
Этилхлорид	3,8	15,4
Этилен	2,7	36,0
Окись этилена	3,6	100,0
Бензин	1,2	7,1
Гептан	1,1	6,7
Гексан	1,2	7,4
Водород	4,0	75,0
Цианистый водород	5,6	40,0
Сероводород	4,0	44,0
Изобутан	1,8	8,4
Изобутилен	1,8	9,6
Изопропиловый спирт	2,2	-
Метан	5,0	15,0
Метанол	6,7	36,0
Метилацетилен	1,7	11,7
Метилбромид	10,0	15,0
3-метил-1-бутен	1,5	9,1
Метилцеллозольв	2,5	20,0
Метилхлорид	7,0	17,4
Метилэтилкетон	1,9	10,0
Метантиол	3,9	21,8
Метилвиниловый эфир	2,6	39,0
Моноэтиламин	3,5	14,0
Монометиламин	4,9	20,7
Никель карбонил	2,0	-
Пентан	1,4	7,8
Пиколин	1,4	-
Пропан	2,1	9,5
Пропилен	2,4	11,0
Оксид пропилена	2,8	37,0
Стирол	1,1	-
Тетрафторэтилен	4,0	43,0
Тетрагидрофуран	2,0	-
Толуол	1,2	7,1
Трихлорэтилен	12,0	40,0
Триметиламин	2,0	12,0
Скипидар	0,7	-
Винилацетат	2,6	-
Винилбромид	9,0	14,0
Винилхлорид	4,0	22,0
Винилфторид	2,6	21,7
Ксилол	1,1	6,6

Прибор для измерения LEL/UEL

Для безопасной работы в опасных средах, то есть в закрытых помещениях с присутствием горючих газов, следует тщательно контролировать концентрацию газа.

Поскольку концентрация газа превышает 20% газа, LEL считается небезопасным.

Для контроля значения концентрации газа в закрытых и опасных средах операторы могут использовать счетчики LEL (также называемые счетчиками / детекторами LEL), которые оснащены каталитическими шариковыми и инфракрасными чувствительными элементами для измерения нижнего предела взрываемости газов.

Эти детекторы газа предупреждают операторов всякий раз, когда горючий газ присутствует в окружающей среде на уровне около 10%.

Измерители LEL являются довольно сложными устройствами, которые имеют микропроцессорную модульную конструкцию с самокалибровкой и цифровым отображением информации.

Верхний и нижний предел для взрывоопасных газов - фото 3

Наиболее используемым измерителем LEL является тип моста Уитстона, который эффективен для большинства применений и сред.

Однако детектор LEL моста Уитстона может быть неэффективен для определенных условий или газов, для которых требуются датчики с более высокой чувствительностью. ПИД-детекторы («фотоионизационные детекторы») являются опцией, когда в опасных условиях требуется более точное измерение LEL..

PID может измерять концентрацию легковоспламеняющихся газов и других токсичных газов даже на очень низких уровнях (от ppb, т.е. частей на миллиард, до 10 тыс. частей на миллион, то есть 1%).

PID являются гораздо более чувствительными инструментами, чем обычные LEL-метры, и, как правило, стоят дороже. PID подходят для измерения следующих органических соединений: