標(biāo)準(zhǔn)氣體是氣體工業(yè)名詞。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是濃度度均勻的,良好穩(wěn)定和量值準(zhǔn)確的測定標(biāo)準(zhǔn),它們具有復(fù)現(xiàn),保存和傳遞量值的基本作用,在物理,化學(xué),生物與工程測量領(lǐng)域中用于校準(zhǔn)測量儀器和測量過程,評價測量方法的準(zhǔn)確度和檢測實驗室的檢測能力,確定材料或產(chǎn)品的特性量值,進(jìn)行量值仲裁等。
標(biāo)準(zhǔn)氣體分二元、三元和多元標(biāo)準(zhǔn)氣體。
1. 常見的標(biāo)準(zhǔn)氣體按用途包括:氣體報警類標(biāo)準(zhǔn)氣體、電力能源類標(biāo)準(zhǔn)氣體、石油化工類標(biāo)準(zhǔn)氣體、環(huán)保監(jiān)測類標(biāo)準(zhǔn)氣體、醫(yī)療衛(wèi)生類標(biāo)準(zhǔn)氣體、儀器儀表類標(biāo)準(zhǔn)氣體等。
2. 標(biāo)準(zhǔn)氣還可用于環(huán)境監(jiān)測,有毒的有機(jī)物測量,汽車排放氣測試,天然氣BTU測量,液化石油氣校正標(biāo)準(zhǔn),超臨界流體工藝等。標(biāo)準(zhǔn)氣視氣體組分?jǐn)?shù)區(qū)分為二元,三元和多元標(biāo)準(zhǔn)氣體;配氣準(zhǔn)度要求以配氣允差和分析允差來表征;比較通用的有SE2MI配氣允差標(biāo)準(zhǔn),但各公司均有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。組分的最低濃度為10級,組分?jǐn)?shù)可多達(dá)20余種。配制方法可采用重量法,然后用色譜分析校核,也可按標(biāo)準(zhǔn)傳遞程序進(jìn)行傳遞。
3. 大型乙烯廠,合成氨廠及其它石化企業(yè),在裝置開車,停車和正常生產(chǎn)過程中需要幾十種純氣和幾百種多組分標(biāo)準(zhǔn)混合氣,用來校準(zhǔn),定標(biāo)生產(chǎn)過程中使用的在線分析儀器和分析原料及產(chǎn)品質(zhì)量的儀器。
1、可燃?xì)怏w的爆炸限
從安全的角度出發(fā),在制備標(biāo)準(zhǔn)氣體之前,必須對標(biāo)準(zhǔn)氣體混合的可行性進(jìn)行研究。特別要考慮各組分氣體的爆炸極限,在制備由可燃?xì)怏w和氫氣(或氧氣)組成的標(biāo)準(zhǔn)氣體時,要注意組分氣體含量是否超過爆炸限的問題。否則在制備過程中,可能發(fā)生爆炸事故。
爆炸限是可燃性氣體的重要技術(shù)數(shù)據(jù)。在配制含有可燃?xì)怏w組分的標(biāo)準(zhǔn)氣體前,必須了解該組分的爆炸限,以確保安全
2、氣體的飽和蒸氣壓及其他性能
要了解各組分的飽和蒸氣壓及其他性能,考虎是否會產(chǎn)生冷凝作用、標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分與鋼瓶同僻壁材質(zhì)之間的作用、各組分間的反應(yīng)等。
3、標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分之間的反應(yīng)
標(biāo)準(zhǔn)氣體在制備之前,應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分間是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(即化學(xué)穩(wěn)定性問題),實際上必須搞清楚哪些氣體組分不能化學(xué)匹配,否則,制備出的標(biāo)準(zhǔn)氣體量值不準(zhǔn)確,甚至可能會發(fā)生爆炸事故。
4、標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分與鋼瓶(容器)材料的反應(yīng)
在制備標(biāo)準(zhǔn)氣體之前,還應(yīng)考慮組分氣體與鋼瓶及閥門所用材質(zhì)是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如氧化、腐蝕、吸附等)問題,以便保證標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性。依據(jù)組分氣體與包裝容器材質(zhì)的相容性,選用不同材質(zhì)的鋼瓶和瓶閥來儲裝標(biāo)準(zhǔn)氣體。
另外,在往氣瓶中充入每一個組分之前,配氣系統(tǒng)各管路應(yīng)抽成真空,或者用待充的組分氣體反復(fù)進(jìn)行增壓—減壓來置換清洗閥門和管路,直到符合要求為止。為了避免先穩(wěn)量的組分氣體的損失,在往氣瓶中充入第二個組分時,該組分氣體的壓力應(yīng)遠(yuǎn)高于氣瓶中的壓力。為了防止組分氣體的反擴(kuò)散,在充完每一個組分后,在熱平衡的整個期間應(yīng)關(guān)閉氣瓶閥門,然后進(jìn)行稱量。
標(biāo)準(zhǔn)氣體的特殊性,對采樣有著特殊的要求,很多使用者由于采樣的不規(guī)范,使得數(shù)據(jù)偏差很大,在這里我提供樣品取樣應(yīng)該注意的幾個方面:
1、取樣管線的選擇,由于膠管使用起來很方便,很多傳統(tǒng)的進(jìn)樣管線都采用此類,但是眾所周知,膠管對大部分有機(jī)氣體,和含硫類的氣體吸附性非常強(qiáng),而且它的滲透性也很強(qiáng),所以使用各類膠管來采樣是不可取的,對分析數(shù)據(jù)造成很大偏差。建議根據(jù)不同的氣體性質(zhì)采用銅管、不銹鋼管、四氟管而對于含硫的標(biāo)準(zhǔn)氣和樣品氣最好采用內(nèi)涂石英的不銹鋼管。
2、樣品氣的置換,由于標(biāo)準(zhǔn)氣都要經(jīng)過減壓器和管線后才能取樣,要準(zhǔn)確取樣必須將減壓器和管線進(jìn)行充分的置換,這種置換不是簡單意義上的吹掃。因為減壓器的死體積很大,不斷將鋼瓶閥打開關(guān)閉反復(fù)3次以上,每次將減壓器里的氣體排盡,然后再吹掃系統(tǒng)才能正確取樣。
3、進(jìn)樣管線的氣密性,進(jìn)樣管線的泄漏,對樣品的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有很大影響,對低濃度氧氣的影響更大。所以一定要嚴(yán)格檢查取樣管線的氣密性。
4、試圖從標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶中把標(biāo)準(zhǔn)氣取到取樣袋或其他容器中,然后再從容器中取樣分析,是最不可取的,這樣造成了二次污染。使得樣品氣的數(shù)據(jù)不能真實的表現(xiàn)出來。