LEL هیدروژن | شرکت سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد – 02146835980 – 02146837072 – 09022734708
LEL مخفف عبارت Lower Explosive Limit به معنای پایین‌ترین حد اشتعال است و به کمترین غلظتی از یک گاز قابل اشتعال در یک مخلوط گاز و هوا اشاره دارد که در حضور یک منبع احتراق، می‌تواند منجر به انفجار شود. برای گاز هیدروژن، LEL حدود 4 درصد حجمی در هوا است. این بدان معناست که اگر غلظت هیدروژن در هوا کمتر از 4 درصد باشد، حتی در حضور جرقه یا شعله، مخلوط مشتعل نخواهد شد.
چرا LEL هیدروژن پایین است؟
مولکول کوچک: مولکول هیدروژن بسیار کوچک و سبک است. این ویژگی باعث می‌شود که به راحتی با اکسیژن هوا مخلوط شده و یک مخلوط قابل اشتعال را تشکیل دهد.
انرژی فعال‌سازی پایین: انرژی مورد نیاز برای آغاز واکنش سوختن هیدروژن بسیار کم است. به همین دلیل، حتی یک جرقه کوچک یا افزایش ناگهانی دما می‌تواند منجر به انفجار شود.
عوامل موثر بر مقدار LEL هیدروژن
دما: با افزایش دما، LEL کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، در دماهای بالاتر، مخلوط هیدروژن و هوا در غلظت‌های پایین‌تری نیز قابل اشتعال است.
فشار: فشار نیز می‌تواند بر LEL تاثیرگذار باشد. اما در مورد هیدروژن، تاثیر فشار بر LEL معمولاً ناچیز است.
وجود گازهای افزودنی: وجود برخی مواد افزودنی می‌تواند LEL هیدروژن را تغییر دهد. برای مثال، برخی افزودنی‌های گازی می‌توانند LEL را افزایش داده و خطر انفجار را کاهش دهند.
اهمیت دانستن LEL هیدروژن
اندازه گیری دقیق LEL هیدروژن در بسیاری از صنایع، از جمله صنایع پتروشیمی، تولید انرژی و فرآیندهای شیمیایی، بسیار مهم است. چرا که:
- ایمنی در صنایع: در صنایع پتروشیمی، صنایع شیمیایی و هر جایی که از هیدروژن استفاده می‌شود، رعایت LEL بسیار حیاتی است. سیستم‌های تشخیص گاز، تهویه مناسب و تجهیزات ایمنی باید برای کنترل غلظت هیدروژن در زیر LEL طراحی شوند.
- انفجار هیدروژن: هیدروژن گازی بسیار سبک و قابل اشتعال است. مخلوط هیدروژن و هوا در صورت وجود جرقه یا شعله به سرعت مشتعل شده و انفجار شدیدی ایجاد می‌کند.
- طراحی سیستم‌های تهویه: با دانستن LEL، می‌توان سیستم‌های تهویه را به گونه‌ای طراحی کرد که غلظت هیدروژن در زیر حد اشتعال حفظ شود.
- کنترل فرآیند: در فرآیندهایی که از هیدروژن استفاده می‌شود، از جمله تولید آمونیاک، پالایش نفت و سلول‌های سوختی، اندازه‌گیری LEL به کنترل دقیق غلظت هیدروژن و جلوگیری از رسیدن آن به محدوده انفجار کمک می‌کند.
- رعایت استانداردها: بسیاری از استانداردهای ایمنی صنعتی، اندازه گیری LEL را به عنوان یک الزام به منظور ایجاد شرایط ایمن برای کارکنان و کار با گازهای قابل اشتعال مانند هیدروژن تعیین می‌کنند.
روش‌های اندازه گیری LEL هیدروژن
برای اندازه گیری LEL هیدروژن، از حسگرهای مختلفی استفاده می‌شود که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. برخی از رایج‌ترین روش‌ها عبارتند از:
- حسگرهای الکتروشیمیایی: این حسگرها بر اساس تغییر در هدایت الکتریکی یک ماده در حضور گاز هدف کار می‌کنند. آنها نسبتاً ارزان و ساده هستند، اما به طور کلی حساسیت کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارند.
- حسگرهای نیمه‌هادی: این حسگرها بر اساس تغییر در هدایت الکتریکی یک نیمه‌هادی در حضور گاز هدف کار می‌کنند. آنها حساسیت بالاتری نسبت به حسگرهای الکتروشیمیایی دارند و می‌توانند غلظت‌های بسیار کم گاز را تشخیص دهند.
- حسگرهای مادون قرمز: این حسگرها بر اساس جذب نور مادون قرمز توسط مولکول‌های گاز کار می‌کنند. آنها بسیار انتخابی هستند و می‌توانند گازهای مختلف را از یکدیگر تشخیص دهند.
- کروماتوگرافی گازی: این روش یک روش آزمایشگاهی دقیق‌تر است که برای اندازه‌گیری غلظت‌های بسیار کم گاز استفاده می‌شود.
عوامل موثر بر دقت اندازه گیری
عوامل مختلفی بر دقت اندازه گیری LEL هیدروژن تأثیر می‌گذارند، از جمله:
نوع حسگر: هر نوع حسگر دارای محدودیت‌ها و دقت خاص خود است.
شرایط محیطی: دما، رطوبت، فشار و سایر عوامل محیطی می‌توانند بر عملکرد حسگر تأثیر بگذارند.
تداخلات: سایر گازهای موجود در محیط می‌توانند بر عملکرد حسگر تأثیر بگذارند.
کالیبراسیون: کالیبراسیون منظم حسگر برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری ضروری است.
اقدامات ایمنی برای کار با گاز هیدروژن
- تهویه مناسب: استفاده از سیستم‌های تهویه قوی برای کاهش غلظت هیدروژن در هوا
- جلوگیری از ایجاد جرقه: استفاده از تجهیزات ضد جرقه و جلوگیری از ایجاد اصطکاک
- کنترل نشتی‌ها: بررسی منظم تجهیزات برای اطمینان از عدم وجود نشتی
- آموزش ایمنی: آموزش کارکنان در مورد خطرات ناشی از گاز هیدروژن و روش‌های مقابله با حوادث
- استفاده از تجهیزات ایمنی: استفاده از تجهیزات ایمنی مانند حسگرهای گاز، سیستم‌های اطفاء حریق و لباس‌های محافظتی
توجه: اطلاعات ارائه شده در این متن صرفاً جهت آشنایی کلی است و برای استفاده در شرایط خاص، باید به منابع معتبر و استانداردهای ایمنی مراجعه شود.
نتیجه‌گیری
گاز هیدروژن به دلیل LEL پایین، بسیار خطرناک است. برای کار با این گاز، باید به نکات ایمنی توجه ویژه شود. رعایت استانداردهای ایمنی و استفاده از تجهیزات مناسب می‌تواند خطر انفجار ناشی از هیدروژن را به حداقل برساند.
بدون شرح