Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

94 страницы

639.00 ₽

Купить ГОСТ IEC 60079-29-2-2013 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Содержит указания и рекомендации для выбора, установки, безопасного использования и технического обслуживания электрического оборудования II и I группы – газоанализаторов, сигнализаторов и газоаналитических систем, соответствующих требованиям IEC 60079-29-1 и IEC 60079-29-4, используемых для обеспечения промышленной безопасности и предназначенных для обнаружения горючих газов и определения их содержания.

 Скачать PDF

Идентичен IEC 60079-29-2

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

     3.1 Свойства и физические характеристики газов

     3.2 Типы оборудования

     3.3 Датчики

     3.4 Подача газов к оборудованию

     3.5 Сигнализация и сигналы неисправности

     3.6 Периодичность проверок и режим работы оборудования

     3.7 Особые термины для трассовых газоанализаторов

4 Основная информация о свойствах, характеристиках и возможности определения газов и паров

     4.1 Определение газов и паров

     4.2 Некоторые общие свойства газов и паров

     4.3 Отличительные особенности определения газов и паров

     4.4 Недостаток кислорода

     4.5 Специальные применения

     4.6 Единицы измерения нормальной концентрации и особые единицы измерения, применяемые для трассовых газоанализаторов

5 Принципы измерения

     5.1 Общие положения

     5.2 Термокаталитические датчики

     5.3 Термокондуктометрические датчики

     5.4 Инфракрасные датчики

     5.5 Полупроводниковые датчики

     5.6 Электрохимические датчики

     5.7 Пламенно-ионизационные датчики

     5.8 Анализаторы температуры пламени

     5.9 Фотоионизационные датчики

     5.10 Парамагнитные датчики кислорода

6 Выбор газоаналитического оборудования

     6.1 Общие положения

     6.2 Критерии выбора оборудования

     6.3 Прочие факторы, влияющие на выбор газоанализаторов

7 Характеристики газовых утечек

     7.1 Природа утечки

     7.2 Здания и сооружения

     7.3 Условия окружающей среды

8 Проектирование и установка стационарных газоаналитических систем

     8.1 Общие положения

     8.2 Основные рекомендации по установке стационарных систем

     8.3 Расположение точек контроля

     8.4 Доступ для градуировки и технического обслуживания

     8.5 Дополнительные рекомендации для пробоотборных линий

     8.6 Дополнительные рекомендации при эксплуатации трассовых газоанализаторов

     8.7 Обобщение рекомендаций для выбора мест установки датчиков или точек отбора пробы

     8.8 Монтаж выносных датчиков

     8.9 Поддержание достигнутого уровня безопасности

     8.10 Выбор времени для монтажа датчиков во время производства строительных работ

     8.11 Ввод в эксплуатацию

     8.12 Руководства по эксплуатации, схемы и протоколы

9 Использование переносных и передвижных газоанализаторов

     9.1 Общие положения

     9.2 Порядок проведения первичной и периодической проверки переносных и передвижных газоанализаторов

     9.3 Руководство по применению переносных и передвижных газоанализаторов

10 Обучение технического персонала

     10.1 Общие положения

     10.2 Общая подготовка. Основные ограничения и безопасность

     10.3 Подготовка пользователей (операторов)

     10.4 Подготовка специалистов по техническому обслуживанию

11 Техническое обслуживание — плановые мероприятия и общее административное руководство

     11.1 Общие положения

     11.2 Регламентные проверки

     11.3 Техническое обслуживание

     11.4 Датчики

     11.5 Устройства отбора пробы

     11.6 Отсчетные устройства

     11.7 Аварийная сигнализация

     11.8 Градуировка в лабораторных условиях и контрольно-измерительные приборы

Приложение А (обязательное) Принципы измерения

Приложение В (справочное) Характеристики окружающей среды

Приложение С (справочное) Типовая форма опросного листа по условиям эксплуатации и техническим требованиям к газоанализаторам горючих газов

Приложение D (справочное) Типовая форма протокола проведения технического обслуживания газоанализаторов горючих газов

Приложение Е (справочное) Видимость в атмосфере

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам (международным документам)

Библиография

 
Дата введения15.02.2015
Добавлен в базу01.10.2014
Актуализация01.01.2019

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

27.06.2013УтвержденМежгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации57-П
22.11.2013УтвержденФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии1731-ст
ИзданСтандартинформ2014 г.
РазработанФГУП СПО Аналитприбор

Explosive atmospheres. Part 29-2. Gas detectors. Selection, installation, use and maintenance of detectors for flammable gases and oxygen

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

IEC

СТАНДАРТ

60079-29-2—

2013

ВЗРЫВООПАСНЫЕ СРЕДЫ

Часть 29-2

Г азоанализаторы Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода

(IEC 60079-29-2, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Смоленское производственное объединение «Аналитприбор» (ФГУП «СПО «Аналитприбор») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык проекта международного стандарта, указанного в пункте 5.

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации (Росстандартом)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 июня 2013 г. №57-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. №1731-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60079-29-2-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 15 февраля 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен проекту второго издания международного стандарта IEC 60079-29-2 Explosive atmospheres — Part 29-2: Gas detectors — Selection, installation, use and maintenance of detectors for flammable gases and oxygen (Взрывоопасные среды - Часть 29-2: Газоанализаторы - Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода).

Перевод с английского языка (еп).

Степень соответствия — идентичная (IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

3.1.17    пар (vapour): Газообразное состояние вещества, которое может достигнуть равновесия со своим жидким или твердым состоянием в рассматриваемых диапазонах температуры и давления.

Примечание — Это упрощение научного определения. Для целей настоящего стандарта достаточно знать, что жидкость находится в состоянии ниже температуры кипения при окружающих температуре и давлении.

3.1.18    вентиляция (ventilation): Перемещение воздуха и его замещение свежим воздухом под действием ветра, перепада температуры или с помощью искусственных средств (например, приточных или вытяжных вентиляторов).

3.1.19    объемная доля (volume fraction V/V): Отношение объема компонента к объему многокомпонентной газовой смеси при определенной температуре и давлении.

Примечание — Также известно как объемное содержание.

3.2 Типы оборудования

3.2.1    газоанализатор, предназначенный только для выдачи сигнализации (сигнализатор)

(alarm-only equipment): Газоанализатор, имеющий устройство аварийной сигнализации, но не оснащенный показывающим устройством и не имеющий выходного сигнала, пропорционального измеренному значению содержания определяемого компонента.

3.2.2    газоанализатор с принудительным способом отбора пробы (aspirated equipment): Газоанализатор, в котором отбор пробы и подача ее на датчик осуществляется с помощью ручного или электрического насоса.

3.2.3    газоанализаторы непрерывного действия (continuous duty equipment): Газоанализаторы, которые способны функционировать продолжительное время, при этом датчики газоанализатора могут работать как в непрерывном, так и в прерывистом режиме.

3.2.4    газоанализатор с диффузионным способом отбора пробы (diffusion equipment): Газоанализатор, в котором газ из анализируемой газовой среды поступает в газовый датчик с помощью диффузии, без использования средств принудительного отбора пробы.

3.2.5    взрывозащищенное оборудование (explosion protected equipment): по ГОСТ 18311.

3.2.6    взрывозащита (explosion protection): Специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании в целях предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

3.2.7    стационарный газоанализатор (fixed apparatus, fixed equipment): Газоанализатор, все части которого предназначены для постоянной установки по месту эксплуатации

3.2.8    газоанализаторы, относящиеся к электрооборудованию группы II (group II apparatus, group II equipment): Газоанализаторы, предназначенные для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт, опасных по выделению рудничного газа

3.2.9    портативные газоанализаторы (portable equipment, portable apparatus): Газоанализаторы, приспособленные для быстрого перемещения с места на место и предназначенные для кратковременного или постоянного использования во время перемещения. Питаются от электрической батареи и включают следующие устройства (но не ограничиваются ими):

-    малогабаритные газоанализаторы массой, как правило, меньше 1 кг, для работы с которыми достаточно использования только одной руки;

-    индивидуальные (носимые) газоанализаторы, размерами и массой похожие на малогабаритные, с непрерывным режимом работы (но необязательно с непрерывным режимом измерения), предназначенные для закрепления на рабочей одежде пользователя; и

-    газоанализаторы больших размеров, которыми пользователь может управлять при переноске в руках, на ремне через плечо или на лямках для переноски, снабженные или нет ручным пробоотборным зондом.

3.2.10    система отбора пробы (sample (sampling) system): Система, предназначенная для отбора пробы из более чем одной точки контроля, для проведения пробоподготовки и подачи пробы к датчику (блоку датчиков).

Примечание — Как правило, термин употребляется в отношении стационарного оборудования, в котором многочисленные образцы пробы, отобранные из различных точек контроля, последовательно поступают к одному или нескольким датчикам.

3.2.11    газоанализаторы эпизодического действия (spot reading apparatus, spot reading equipment): Газоанализаторы, предназначенные для использования в короткие, периодические или не-

4

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

регулярные промежутки времени в зависимости от необходимости (как правило, в течение 5 минут или менее).

3.2.12 передвижной газоанализатор (transportable equipment, transportable apparatus): Газоанализатор, не относящийся к портативным, но относительно легко перемещаемый с одного места на другое.

3.3 Датчики

3.3.1    термокаталитический датчик (catalytic sensor): Датчик, принцип действия которого основан на окислении горючего газа при контакте с поверхностью электрически нагреваемого катализатора.

3.3.2    электрохимический датчик (electrochemical sensor): Датчик, принцип действия которого основан на изменении электрических параметров электродов, находящихся в контакте с электролитом, в присутствии определяемого газа.

3.3.3    пламенно-ионизационный датчик (ПИД) (flame ionization detector FID): Датчик, принцип действия которого основан на ионизации молекул определяемых веществ в пламени водорода с последующим определением тока ионизации.

3.3.4    датчик температуры пламени (воспламенения) (АТП) (flame temperature analyser FTA): Датчик, основан на повышении температуры пламени водорода (или другого горючего газа) при наличии в пробе воздуха горючих примесей.

3.3.5    инфракрасный датчик (infrared absorption sensor): Датчик, принцип действия которого основан на поглощении молекулами определяемого газа энергии светового потока в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра.

3.3.6    парамагнитный датчик кислорода (paramagnetic oxygen detector): Датчик, принцип действия которого основан на магнитных свойствах кислорода.

3.3.7    фотоионизационный датчик (ФИД) (photo ionisation detector PID): Датчик, принцип действия которого основан на ионизации молекул определяемого газа ультрафиолетовым (УФ) излучением.

3.3.8    выносной датчик (remote sensor): Датчик, не являющийся неотъемлемой частью корпуса газоанализатора, а связанный с ним при помощи кабеля питания и управления.

3.3.9    полупроводниковый датчик (semiconductor sensor): Датчик, принцип действия которого основан на зависимости электропроводности полупроводника от хемосорбции определяемого газа его поверхностью.

3.3.10    датчик (sensor): Сборочная единица, в которой расположен чувствительный элемент, которая также может содержать элементы электрической схемы.

3.3.11    чувствительный элемент (sensing element): Часть датчика, в которой в присутствии горючей газовой смеси происходят физические или химические превращения, которые, в свою очередь, могут быть использованы для целей измерений и/или сигнализации.

3.3.12    датчик для измерения в одной точке (single point sensor): Датчик, предназначенный для определения газа в одной точке — месте его установки.

3.3.13    термокондуктометрический датчик (thermal conductivity sensor): Датчик, принцип действия которого основан на изменении разницы между температурой электрически нагретого элемента, помещенного в контролируемую среду, и температурой такого же элемента, помещенного в камеру с газом сравнения, из-за разных теплопроводностей определяемого компонента и газа сравнения.

3.4 Подача газов к оборудованию

3.4.1    точка измерений (measuring (measurement) point): Место установки датчика, предназначенного для определения газа в одной точке. Датчик может иметь диффузионный или принудительный способ отбора пробы.

3.4.2    газоанализатор для измерений в одной точке (point detection equipment): Газоанализатор, предназначенный для определения газа только в одной точке — месте его установки.

Примечание — Этот термин относится именно к газоанализаторам, а не к точкам отбора пробы, противоположный термин — трассовые газоанализаторы.

3.4.3    линия пробоотбора (sample line): Устройство, с помощью которого газовая проба поступает к датчику. К линии пробоотбора относят, в том числе и вспомогательное оборудование, например, фильтры механической очистки, фильтры-влагоотделители и т.д.

3.4.4    точка отбора пробы (sampling point): Место, из которого происходит отбор анализируемой газовой смеси на газоанализатор с принудительным способом отбора пробы. Обычно термин

5

применяется по отношению к стационарным газоанализаторам и газоаналитическим системам с принудительным способом отбора пробы.

Примечание — В точке отбора пробы обычно размещается фильтр механической очистки или иное оборудование, предназначенное для пробоподготовки.

3.4.5    пробоотборник (sampling probe): Оборудование, подключаемое к газоанализатору и предназначенное для принудительного отбора пробы. Пробоотборник может, как входить в состав газоанализатора, так и поставляться в качестве отдельного изделия. Пробоотборник обычно представляет собой короткую, длиной около 1 м, жесткую трубку, часто имеющую телескопическую конструкцию, которая присоединяется к газоанализатору при помощи гибкой трубки.

3.5    Сигнализация и сигналы неисправности

3.5.1    порог аварийной сигнализации (пороговое значение) (alarm set point): Фиксированное или регулируемое значение содержания определяемого компонента, при достижении которого срабатывает аварийная сигнализация (световая, звуковая или другая выходная функция).

3.5.2    аварийный сигнал (alarm signal): Звуковой, световой, электрический или сигнал другого типа, выдаваемый газоанализатором, когда измеренное значение содержания определяемого компонента достигает порогового значения.

3.5.3    непрерывный или квазинепрерывный режим работы (continuous or quasi-continuous sensing): Режим работы газоанализатора, при котором электропитание чувствительного элемента осуществляется непрерывно, а показания датчика регистрируются непрерывно или с регулярным и частым интервалом.

3.5.4    сигнал неисправности (fault signal): Звуковой, световой или сигнал другого типа, отличающийся от аварийного и извещающий прямо или косвенно о неисправности оборудования.

3.5.5    показывающее устройство (indicating device): Устройство отображения измеренных значений или состояний газоанализатора в аналоговой или цифровой форме.

3.5.6    сигнал останова (inhibition signal): Звуковой, световой или сигнал другого типа, извещающий о том, что работа газоанализатора в нормальном режиме приостановлена.

3.5.7    периодическое обнаружение (intermittent sensing): Режим работы газоанализатора, при котором электропитание или газовый поток подаются к датчику периодически либо показания датчика регистрируются периодически в соответствии с предустановленным циклом.

3.5.8    блокирующаяся аварийная сигнализация (latching alarm): Аварийная сигнализация, для отключения которой после срабатывания требуется принять специальные меры.

3.6 Периодичность проверок и режим работы оборудования

3.6.1    дрейф показаний (drift): Изменение показаний газоанализатора во времени при контроле фиксированной концентрации или при фиксированном распределении содержания определяемого компонента по всей длине оптического пути при нормальных условиях окружающей среды.

3.6.2    проверка работоспособности (functional check): Контрольная операция, проводимая с применением поверочных газовых смесей или иных средств для проверки работоспособности газоанализатора, в том числе и для проверки срабатывания сигнализации. Проверка работоспособности проводится без корректировки чувствительности и нулевых показаний газоанализатора.

Примечание — Проверка работоспособности может обозначаться следующими терминами: «проверка срабатывания» (response check), «ударный тест» (bump test).

3.6.3    первичная градуировка (initial calibration): Выбор определяемого компонента и диапазона измерений, проведение корректировки чувствительности и нулевых показаний газоанализатора с использованием поверочных газовых смесей при выпуске из производства или при вводе его в эксплуатацию.

3.6.4    вещества, отравляющие датчики (poisons of sensors): Вещества, которые приводят к временной или постоянной потере чувствительности датчиков.

3.6.5    периодическая градуировка (recalibration): Периодическая корректировка, а также проверка чувствительности и нулевых показаний газоанализатора, проводимые с использованием поверочных газовых смесей. Периодическая градуировка не затрагивает правильность установки определяемого компонента и диапазона измерений, проведенные при первичной градуировке.

3.6.6    время восстановления (recovery time): Время между моментом, когда на входе датчика отмечается мгновенное снижение концентрации газа, и моментом, когда выходной сигнал датчика достигает установленного значения.

6

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

3.6.7    селективность (избирательность) (selectivity): Соотношение между чувствительностью датчика к определяемому компоненту и чувствительностью датчика к другим газам.

Примечание — Если газоанализатор характеризуется высокой избирательностью, его чувствительность к иным газам, содержащимся в анализируемой пробе, будет меньше, чем чувствительность к определяемому компоненту, а показания его будут более определенными.

3.6.8    чувствительность (sensitivity): Отношение выходного сигнала газоанализатора к содержанию горючего газа.

Примечания

1    В ряде случаев под чувствительностью понимается минимальное содержание определяемого компонента, которое может быть измерено газоанализатором, в этом случае правильнее говорить о пороге обнаружения.

2    Высокая чувствительность подразумевает, что газоанализатор может измерять низкое содержание газа или пара.

3.6.9    диапазон показаний (span): по РМГ 29.

3.6.10    время установления показаний fx (time of response txy Интервал времени, измеряемый после прогрева газоанализатора, между моментом скачкообразного изменения концентрации определяемого газа (интегральной концентрации для трассовых газоанализаторов в открытом оптическом канале) и моментом, когда показания газоанализатора будут достигнуты установленной доли (х, выражается в процентах) от установившегося значения.

Примечание — Время установления показаний не нормируется для газоанализаторов эпизодического действия.

3.6.11    нулевой газ (zero gas): Рекомендованная производителем газовая смесь, в которой отсутствуют горючие газы и газы, влияющие на показания, а также вещества, загрязняющие датчик газоанализатора и который предназначен для проведения градуировки нулевых показаний и настройки газоанализатора.

3.7 Особые термины для трассовых газоанализаторов

3.7.1    альбедо (albedo): Характеристика отражательной способности поверхности. Отношение светового потока, рассеянного поверхностью во всех направлениях, к потоку, падающему на эту поверхность.

3.7.2    аварийный сигнал блокировки (beam blocked signal): Звуковой, световой или какой-либо другой выходной сигнал, свидетельствующий о том, что оптический путь блокирован или сигнал приемника слишком слаб для нормального функционирования газоанализатора.

3.7.3    поверочная газовая кювета (gas calibration cell): Герметичный контейнер с оптически прозрачными окнами, предназначенный для заполнения поверочными газовыми смесями.

3.7.4    интегральная концентрация (integral concentration): Суммарное содержание определяемого компонента вдоль оптического пути.

Примечания

1    Интегральная концентрация выражается в единицах концентрации, умноженной на расстояние, например, НКПР-м для горючих газов или млн-1м для токсичных газов.

2    (100 % НКПР)-(1 м) = 1 НКПР-м;

(100 % НКПР)-(1 м) = 1 НКПР-м.

3.7.5    метеорологическая оптическая дальность (МОД) (meteorological optical range) (MOR):

Длина оптического пути в атмосфере, при прохождении которой коллимированный световой поток лампы накаливания с цветовой температурой 2700 К ослабляется до 5 % от своего первоначального значения.

3.7.6    открытый оптический канал (трасса) (open path): Протяженная область пространства, проходящая через область (или часть области) атмосферы, в которой проводится определение интегральной концентрации и через которую газы могут свободно перемещаться.

3.7.7    оптическая ось (optical axis): Средняя линия оптического пути.

Примечание — В соответствии с ГОСТ 7427 оптическая ось — это общая ось вращения поверхностей, составляющих центрированную оптическую систему.

3.7.8    оптический путь (optical path): Путь, который оптическое излучение проходит от источника излучения до приемника.

7

Примечание — Излучение может проходить через открытый оптический канал один, два или более раз, в зависимости от конструкции оптического блока.

3.7.9    приемник (receiver): Конструктивно законченное устройство, содержащее приемник оптического излучения, а также при необходимости связанные с ним оптические и электрические компоненты.

3.7.10    световозвращатель (retrorefIеctoг): Уголковый отражатель, одиночный или состоящий из множества секций, отражающий падающее излучение строго в направлении источника.

3.7.11    приемопередатчик, трансивер (transceiver): Конструктивно законченное устройство, содержащее одновременно источник и приемник оптического излучения, а также, при необходимости, связанные с ними оптические и электрические компоненты.

3.7.12    коэффициент пропускания (transmittance): Доля светового потока, образующего параллельный пучок, после прохождения определенного оптического пути в атмосфере.

3.7.13    передатчик (transmitter): Конструктивно законченное устройство, содержащее источник оптического излучения, а также, при необходимости, связанные с ним оптические и электрические компоненты.

4 Основная информация о свойствах, характеристиках и возможности определения газов и паров

4.1    Определение газов и паров

4.1.1    Общие положения

В данном разделе описаны различия между газами, которые остаются в газообразном состоянии при обычных значениях давления и температуры окружающей среды, и парами, которые могут существовать в жидком состоянии при рассматриваемых значениях давления и температуры.

Эффективная работа газоанализаторов горючих газов зависит не только от их готовности к работе, но и от правильного использования их по назначению.

Характеристики газоанализаторов, их готовность к использованию, как и знакомство пользователя с ограничениями, связанными как с принципами действия датчиков, так и с особенностями конкретной конструкции, не могут сами по себе дать гарантию, что использование газоанализаторов должным образом защитит технический персонал, рабочие зоны или места, в которых возможно присутствие горючих газов или паров. Уровень достигнутой безопасности также зависит от самого пользователя, который должен обладать основными знаниями о свойствах газа и пара и связанных с ними явлениях.

Эти знания позволят пользователю определить, какие газы тяжелее или легче воздуха, когда пары тяжелее воздуха или имеют ту же плотность и, следовательно, как могут образоваться их скопления. Если известны направление и скорость движения воздуха, можно рассчитать, как будет происходить распространение взрывоопасной смеси. Также могут существовать причины физического или химического характера, накладывающие ограничения на использование газоанализаторов в конкретном случае, например,особенности градуировки.

Следует принимать во внимание не только те газы и пары, присутствие которых необходимо определить, но и те, которые определять не требуется, но они также могут присутствовать в атмосфере.

Следует также принимать во внимание воздействие влажности и колебаний температуры, особенно когда используют пробоотборные линии и, что более важно, если присутствуют иные пары, кроме паров воды.

Незначительные изменения условий окружающей среды, такие как повышение или понижение температуры, в большинстве случаев не учитываемые, могут сильно повлиять на результат определения, в частности, при наличии жидкостей, выделяющих пары, которые могут конденсироваться в виде тумана снаружи и внутри газоаналитического оборудования.

Пренебрежение этими свойствами газов и паров на любом этапе выбора, установки, ввода в эксплуатацию, обучения, работы и периодического обслуживания любого, самого простого газоанализатора может привести к выдаче ошибочных показаний. Такие показания могут вызвать, с одной стороны, ложное срабатывание сигнализации или неправильное действие, и с другой — отсутствие сигнализации и необходимых выходных сигналов. Подобные факторы могут привести к возникновению риска для жизни и собственности.

Некоторые газы или пары могут вызвать коррозию или другие повреждения определенных видов датчиков. У некоторых датчиков ограничен срок службы. Со временем у них может измениться чувствительность. Это относится к некоторым типам датчиков токсичных газов и кислорода, а также верно для датчиков горючих газов. Это основная причина, по которой необходимо часто проверять чув-

8

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

ствительность датчика. Обычно проверку осуществляют с помощью поверочной газовой смеси, подаваемой установленным способом. Оборудование для проведения проверки/градуировки, подходящее для одного типа сигнализаторов, может не подходить для другого типа, поэтому, как правило, требуется специальное обучение персонала.

4.1.2    Правила безопасности при определении содержания горючих газов в местах присутствия технического персонала

При входе в потенциально опасную зону необходимо часто проверять показания газоанализатора. Потенциально опасная зона может уже содержать взрывоопасные газы или быть непригодной для дыхания, в таких случаях персоналу потребуется соответствующее предупреждение.

Газоанализатор выдает показания только для того места, где он установлен, или для точки в начале пробоотборной линии, если таковая используется. Взрывоопасная среда может образоваться в нескольких метрах от точки отбора пробы. Следовательно, необходимо провести несколько измерений со всех сторон рабочей зоны, чтобы удостовериться, что в ней отсутствуют скопления взрывоопасного газа или пара.

Если предполагается, что присутствуют горючие пары, то следует провести отбор пробы на расстоянии 1 см или 2 см от пола. Такие действия могут обнаружить, например, небольшую утечку жидкости на раннем этапе ее возникновения. В таком случае необходимо проверить все ближайшие к источнику утечки углубления.

Показания газоанализатора действительны только на тот момент, когда они считываются. Обстоятельства меняются. Рекомендуется периодически повторять измерения, особенно если предполагается присутствие паров (см. 4.3.2) и повышается температура.

Если в рабочей зоне может присутствовать широкий спектр газов и паров, то с учетом разной чувствительности газоанализатора к компонентам газовой смеси необходимо установить низкое значение порога аварийной сигнализации.

Если существует вероятность присутствия веществ, отравляющих датчик (например, силиконов, этилированного бензина, кислот и т.д.), необходимо чаще проводить проверку чувствительности газоанализаторов с термокаталитическими или полупроводниковыми датчиками.

Контролируя среду на наличие горючих газов и паров, следует также учитывать тот факт, что многие из них, в том числе все пары (за исключением паров воды), токсичны. Могут потребоваться как дополнительные датчики на такие газы и пары, так и дополнительные меры предосторожности.

Если в состав газоанализаторов горючих газов входят также высокочувствительные датчики на отдельные токсичные газы, то такие датчики могут обнаруживать только эти конкретные газы. Как правило, они не способны обнаружить присутствие в атмосфере каких-либо других вредных веществ.

Контроль недостатка кислорода тесно связан с измерением горючих газов. Подробнее это будет обсуждаться в п. (4.4.1—4.4.3). Часто эта функция добавляется в газоанализаторы. Существует множество возможных причин возникновения недостатка кислорода. В некоторых случаях частичной причиной дефицита кислорода является присутствие в анализируемой среде токсичного вещества, что само по себе представляет значительную опасность. В этом случае также необходимо использовать дополнительные датчики и принимать дополнительные меры предосторожности.

Следовательно, когда речь идет о работе во взрывоопасной зоне, рекомендуется специально проверять потенциальную токсичность среды в присутствии лица, ответственного за безопасность проведения работ, специалиста по охране труда или другого лица с подобными полномочиями.

Примечание — В разных странах приняты разные значения, определяющие максимальные допустимые уровни присутствия вредных веществ. Более подробную информацию можно получить в американских перечнях «USA’s ACGIN book of TLV’s (Threshold Limiting Values)» и «BEIs», где приведены значения ПДК (предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны), или обратиться за ней в Европейскую комиссию по вопросу опасных для жизни химических соединений в промышленной зоне, которая публикует список рекомендованных ПДК. Обе организации ежегодно обновляют данные перечни. В других странах обычно используют одну из этих баз данных как основание для выпуска собственных национальных документов, которые также можно использовать в работе. На территории Российской Федерации действует ГОСТ 12.1.005, устанавливающий общие санитарно-гигиенические требования к показателям микроклимата и допустимому содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

4.2    Некоторые общие свойства газов и паров

Все газы и пары полностью смешиваются между собой с помощью диффузии или при перемешивании. Смешавшись, они больше не разделяются. Однако некоторые газы и пары при смешении могут вступать между собой в химическую реакцию.

9

Если содержание какого-то газа или пара увеличивается в одном месте, то это объясняется тем, что данное вещество продолжает откуда-то поступать, а не является следствием того, что другое вещество осаждается.

Как только произошло смешение газов и паров, они остаются не разделенными, если только один из компонентов смеси не удаляется химическим путем или не поглощается, например, угольным фильтром. В случае с парами жидкостей удаление пара из смеси может произойти также при его конденсации вследствие повышения давления и (или) снижения температуры.

Плотность чистых газов и паров пропорциональна их молекулярной массе. При смешении газов и паров не происходит изменения их объема. Следовательно, плотность смесей газов и паров может быть просто выведена из объемных долей и молекулярных масс их компонентов. Если имеются данные об относительной плотности компонентов, то относительная плотность смеси может быть рассчитана на основании объемных долей и относительных плотностей компонентов.

Воздух имеет относительную молекулярную массу, приблизительно равную 29, соответствующую относительной плотности, равной 1. Например, газы с молекулярными массами меньше 29 будут иметь относительную плотность меньше 1 и будут легче воздуха.

В качестве примера можно привести следующий случай. Метан с молекулярной массой равной 16 будет легче воздуха, а углекислый газ с молекулярной массой равной 44 — тяжелее воздуха. Смесь этих двух газов образующаяся, например, на месте свалки отходов или газ, содержащийся в шахтной породе и состоящий из примерно 53 объемной доли % метана и 47 объемной доли % углекислого газа будет иметь такую же плотность, как и плотность воздуха.

Смеси чистого воздуха с чистыми газами или газовыми смесями, которые легче воздуха, будут также легче воздуха, но разница в относительной плотности будет меньше, чем для чистых газов и паров. Смеси будут стремиться подняться вверх до тех пор, пока не станут настолько разбавлены чистым воздухом, что разница в относительной плотности окажется незначительной.

Смеси чистого воздуха с чистыми газами или парами, которые тяжелее воздуха, будут также тяжелее воздуха, но разница в относительной плотности будет меньше, чем для чистых газов и паров. Они будут стремиться переместиться в места, расположенные ниже уровня земли (например, колодцы, ямы, впадины), до тех пор, пока не станут настолько разбавлены чистым воздухом, что разница в относительной плотности окажется незначительной.

Если источник утечки и воздух вокруг него значительно теплее окружающего воздуха, выделяемая смесь может сначала подниматься, даже если ее относительная плотность выше 1. Экспериментальным путем установлено, что повышение температуры на 30 К уменьшает относительную плотность на 10 %. Верна и обратная зависимость, когда температура источника утечки меньше, чем температура окружающего воздуха.

Вследствие разницы температур в зоне утечки и влияния естественной турбулентности газы и газовые смеси с относительной плотностью в диапазоне от 0,8 до 1,2 ведут себя как газы, равные по плотности воздуху, и, следовательно, способны распространяться во всех направлениях.

Все горючие газы и пары обладают такими характеристиками, как НКПР и ВКПР. Эти пределы устанавливаются опытным путем, данные об этих пределах для многих веществ можно найти в IEC 60079-20. Эти данные не могут быть предсказаны с определенной точностью.

Все пары, за исключением паров воды, в той или иной степени являются токсичными. Все горючие пары токсичны при содержании их в воздухе ниже 25 % НКПР, многие токсичны при содержании менее 1 % НКПР. В любом случае газы (кроме воздуха или кислорода) являются удушающими (т.е. их воздействие на технический персонал вызвано только тем, что они уменьшают содержание кислорода в воздухе). Токсичность других газов может варьироваться от средней до высокой.

При определении конкретных газов или паров необходимо иметь представление о токсичности других газов или паров, которые могут присутствовать, но не могут быть определены.

4.3 Отличительные особенности определения газов и паров

Ниже приведены основные отличия между определением газов и паров.

4.3.1    Определение газов

4.3.1.1    Общие положения

Вещества, сохраняющие газообразное состояние при значениях температуры и давления, при которых они могут быть обнаружены, строго подчиняются газовым законам и ведут себя предсказуемо. В таких случаях, как правило, достаточно провести простой инструктаж персонала.

Газы могут быть чистыми или образовывать газовые смеси при условии, что они не вступают в химическую реакцию. Изменения температуры или давления не влияют на состав газовой смеси, состоящей из газов, не вступающих между собой в химическую реакцию.

10

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

4.3.1.2    Градуировка. Общие положения.

Комплекты для периодической градуировки и проверки работоспособности газоанализаторов, предназначенных для контроля в одной точке, портативных и передвижных газоанализаторов состоят, как правило, из переносного баллона с поверочной смесью под давлением, средства регулирования расхода и адаптера для подачи поверочной смеси на газоанализатор. Для газоаналитических систем, использующих многоточечную систему отбора пробы, баллоны с поверочной смесью могут располагаться в непосредственной близости от газоанализаторов. В последнем случае, для обеспечения автоматической градуировки баллоны могут быть присоединены к системе отбора пробы.

Существует возможность изготовления и хранения поверочных смесей, а также контрольных газовых смесей в баллонах под давлением, полностью отвечающих требованиям газового анализа. Многие смеси могут быть приготовлены с применением сухого или синтетического воздуха в качестве газа-наполнителя, что важно для термохимических и других датчиков, для нормального функционирования которых требуется воздух. Существуют ограничения, накладываемые требованиями безопасности, на возможность изготовления газовых смесей в воздухе с содержанием горючего газа большем, чем 50 % НКПР.

Для газовых смесей, содержащих агрессивные газы, срок хранения увеличивается, если они приготовлены на основе специально осушенного азота, в общем случае это обычная практика для подобного рода газовых смесей, если она совместима с принципом измерения датчиков.

Для проверки работоспособности трассовых газоанализаторов необходимо в оптический путь поместить поверочную газовую кювету. На практике содержание горючего газа в поверочной газовой кювете превышает 100 % НКПР (см. 4.5), однако поверочные газовые смеси для инфракрасных газоанализаторов могут быть изготовлены на основе азота, а не воздуха, что обеспечивает их взрывобезо-пасность.

В случаях, когда необходимо обнаружить больше одного горючего газа, обычно используют единственный поверочный газ и данные по относительной чувствительности газоанализатора к определяемым компонентам. Более подробная информация содержится в 4.3.2.2.

4.3.1.3    Распространение горючих газов и отбор пробы

Газы могут иметь плотность меньше плотности воздуха, например водород и метан. Некоторые обладают практически такой же плотностью, как воздух, например, оксид углерода, сероводород, синильная кислота, этан, этилен и ацетилен. Наконец, их плотность может быть больше плотности воздуха, например, у хлора, диоксида углерода, диоксида серы, сжиженного нефтяного газа, пропана, пропилена и бутана.

Приступая к отбору пробы, необходимо провести несколько измерений в контролируемой зоне, принимая во внимание относительную плотность газов. Это также может помочь обнаружить источник утечки.

4.3.1.4    Токсичность газов

Некоторые горючие газы, особенно аммиак, сероводород, синильная кислота, оксид углерода, метиламин и формальдегид являются высокотоксичными при их очень низком содержании в воздухе, которое не определяется газоанализаторами горючих газов, несмотря на то что они приведены в IEC 60079-20 и сами эти газы могут быть обнаружены теми же газоанализаторами при условии, что их содержание сопоставимо с НКПР. Если есть вероятность присутствия таких газов, то для их обнаружения потребуются избирательные датчики на конкретные токсичные газы и, возможно, дополнительные меры предосторожности, если в данной зоне присутствует персонал.

Необходимо принять во внимание, что некоторые негорючие газы также обладают высокой токсичностью, например, хлор, диоксид серы, оксид азота и диоксид азота. Если есть вероятность присутствия таких газов, то для их обнаружения также потребуются избирательные датчики токсичных газов и, возможно, дополнительные меры предосторожности.

Другие горючие газы, например, пропан, циклопропан, бутан и сжиженный нефтяной газ обладают средней токсичностью или наркотическим действием при содержании в воздухе, меньшем НКПР. Такие негорючие газы как диоксид углерода и закись азота, токсичны при концентрациях, которые не могут привести к значительному дефициту кислорода (см. 4.4.4).

4.3.1.5    Влияние паров воды

Хотя в данном разделе рассматривается определение только горючих газов, обычно невозможно игнорировать присутствие паров воды. Они могут создавать проблемы, например, когда охлажденный газоанализатор быстро перемещается в теплую и влажную атмосферу. Такая ситуация складывается, когда газоанализатор из прохладного места переносят в нормальные условия или когда

11

он из помещения с кондиционированным воздухом попадает во влажную тропическую или субтропическую атмосферу. Вода может конденсироваться внутри датчика или на его поверхности, вызывая временную потерю чувствительности или какую-либо иную неисправность, пока газоанализатор не нагреется и вода снова не испарится. Особенно это характерно для электрохимических датчиков: очень быстрое уменьшение показаний датчика кислорода может произойти от нормального значения объемной доли 20,8 % или 20,9 % до 16 % и ниже только из-за образования пленки воды, сконденсировавшейся на холодной мембране датчика. В таком случае чувствительность датчика медленно восстановится только через несколько минут, после того как он нагреется до температуры окружающей среды, а влага испарится.

Пары воды также могут послужить причиной изменения показаний газоанализаторов, использующих отдельные методы определения, приведенные ниже (см. раздел 5 и приложение А).

4.3.2 Определение паров горючих жидкостей

4.3.2.1 Общие положения

Свойства паров описываются более сложными зависимостями, чем свойства газов. Пары образуют вещества, в которых жидкое или твердое состояние может находиться в равновесии с газообразным состоянием при нормальных или незначительно отличающихся от нормальных значениях температуры и давления. Пары ведут себя иначе, нежели газы, и они могут вызвать больше проблем. Когда в рабочей зоне вероятно присутствие паров, необходимо дополнительно ознакомить персонал с их свойствами.

Скорость испарения жидкости возрастает с увеличением температуры. Объемная доля пара, которая может образоваться в замкнутом объеме (насыщенный пар), также возрастает с увеличением температуры. Объемная доля образующегося пара зависит от температуры и давления и никак не связана с количеством жидкости, остающейся в объеме. Максимальная объемная доля пара также не зависит от присутствия любого другого газа в воздухе, если он обладает той же температурой и давлением и не растворяется в жидкости.

Максимальное значение объемной доли пара, которую можно достигнуть при заданной температуре (объемная доля насыщенного пара), обратно пропорционально абсолютному давлению. В связи с этим повышение давления может привести к конденсации паров.

Экспериментальным путем установлено, что при постоянном давлении объемная доля насыщенного пара увеличивается в 1,5—2 раза на каждые 10 °С при повышении температуры жидкости и снижается в 1,5—2 раза на каждые 10 °С при уменьшении ее температуры.

Эффект удвоения абсолютного давления равносилен эффекту уменьшения температуры на 10 °С — 17 °С при постоянном давлении. Уменьшение давления наполовину равносильно такому же повышению температуры.

Температура, при которой объемная доля насыщенного пара может достигнуть 100 % при нормальном атмосферном давлении, называется температурой кипения.

При атмосферном давлении объемная доля пара, равная 100 %, может быть достигнута только при равной или большей температуре кипения. Ниже температуры кипения жидкости максимально возможная объемная доля пара в воздухе или в других газах будет меньше 100 %.

Фактическое содержание пара будет меньше расчетного при движении атмосферного воздуха над поверхностью жидкости или при недостатке времени для установления равновесия пар — жидкость. Максимальное количество пара может скопиться в замкнутом объеме, особенно, если длительное время отсутствует приток свежего воздуха, а перемешивание паровоздушной смеси происходит медленно путем конвекции или механически.

Горючие жидкости имеют температуру вспышки, которая определяется способом, отличным от способа определения НКПР. Собственно говоря, эта температура равна температуре, при которой содержание пара над поверхностью жидкости достигает 100 % НКПР.

Все эти свойства накладывают ограничения на содержание паров жидкости в смеси с газами. При любой объемной доли пара в газовой смеси уменьшение температуры или повышение давления на определенном этапе приведет к достижению точки насыщения, ниже которой пар начнет конденсироваться в виде тумана или капель жидкости. Когда речь идет о водяном паре, эта точка обозначается как точка росы. Данный термин часто применяется и к другим парам. Следовательно, ниже точки росы состав любой парогазовой смеси должен измениться. Если конденсация пара произошла внутри газоаналитической системы или на поверхности датчика, то это может привести к ложным, меньшим относительно фактического значения, показаниям газоанализаторов. Также верно, что при испарении ранее конденсированного пара с газоанализаторов при возвращении их на «чистый» воздух возможно появление ложных завышенных показаний оборудования.

12

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

4.3.2.2 Градуировка

Помимо ограничений на газовые смеси, указанных в 4.3.1.1, существуют практические ограничения для применения поверочных смесей, содержащих горючие пары, в условиях эксплуатации, обусловленные минимальной температурой, при которой эти смеси могут быть использованы, или давлением поверочной смеси, которое необходимо создать на входе в газоанализатор, или давлением в баллоне со смесью.

Максимальное содержание целевого компонента, которое можно создать в баллоне под давлением 2—3 МПа, — не более 50 % НКПР для n-пентана (температура кипения 36 °С), около 10 % НКПР для n-гексана (температура кипения 68 °С). Еще более низкие концентрации можно создать для других веществ со сходными температурами кипения и еще более низкие для веществ с более высокими температурами кипения.

Как правило, поверочные газовые смеси с целевым компонентом пентаном и гексаном применяют в нефтяной промышленности, где эти пары могут быть основными компонентами взрывоопасных паров. Однако в других отраслях промышленности редко удается приготовить для применения вне лабораторий поверочную газовую смесь, которая будет полностью соответствовать пару определяемой

горючей жидкости.

Чтобы решить эту проблему, чувствительность оборудования к различным газам и парам относительно чувствительности к целевому компоненту (относительная чувствительность) определяют в лаборатории. Получение такого рода данных требует большого расхода времени и средств, и обычно значения относительных чувствительностей определяют только для конкретной модели газоанализатора, а не для каждого прибора в отдельности. В таких случаях между различными газоанализаторами одной и той же модели будут существовать некоторые различия.

В связи с этим градуировку следует проводить одним из двух способов:

a)    подать поверочную газовую смесь (ПГС), установить значение показаний газоанализатора равным содержанию поверочного компонента в ПГС, далее при проведении измерений необходимо использовать значения коэффициентов относительной чувствительности для пересчета показаний газоанализатора в содержание определяемого компонента (в приборах со встроенным микропроцессором этот пересчет осуществляется программно);

b)    подать поверочную газовую смесь, установить значение показаний газоанализатора с учетом относительной чувствительности таким образом, чтобы при измерениях показания соответствовали содержанию определяемого компонента (газа или пара) или суммы компонентов.

Могут отмечаться изменения относительной чувствительности датчиков с течением времени, преимущественно это относится к датчикам с ограниченным сроком службы или к датчикам, подверженным «отравлению» (потере чувствительности вследствие химического воздействия), в частности, электрохимическим и термокаталитическим датчикам.

Например, в случае с термокаталитическими датчиками чувствительность к метану будет уменьшаться быстрее, чем к другим газам или парам. Если это происходит и газоанализатор будет снова отградуирован по поверочной газовой смеси, содержащей метан, то для других газов и паров он будет давать завышенные показания, что не снижает уровень безопасности, обеспечиваемый этим оборудованием.

По этой причине при использовании термокаталитических датчиков в потенциально взрывоопасной среде, в которой в числе прочих газов и паров также присутствует метан, при градуировке и поверке рекомендуется использовать поверочную газовую смесь с целевым компонентом метаном, даже если фактически использовалась другая смесь. Во всех остальных случаях для градуировки рекомендуется использовать поверочные газовые смеси с целевым компонентом пропаном, пентаном или гексаном, поскольку чувствительность к ним начинает снижаться раньше, чем ко всем другим веществам.

Следуеттакже отметить, что чувствительностьтермокаталитическихдатчиков к метану (в % НКПР), как правило, выше, чем чувствительность к остальным веществам, кроме водорода. Следовательно, при применении способа градуировки, описанного в подпункте а), необходимо задавать более низкое значение порога аварийной сигнализации; при применении способа градуировки, описанного в подпункте Ь), показания газоанализатора должны быть установлены большими, чем паспортное значение объемной доли метана (% НКПР) в поверочной газовой смеси.

Для газоанализаторов водорода в качестве поверочной газовой смеси для градуировки следует использовать только водородные смеси.

13

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Если поверочная газовая смесь, применяемая для градуировки, содержит не определяемый компонент, а какой-либо иной, рекомендуется устанавливать более низкие значения порогов аварийной сигнализации, чтобы учесть разброс значений относительной чувствительности.

4.3.2.3    Распространение горючих газов и отбор пробы

Только пары воды легче воздуха. Существует всего лишь четыре вида пара (три из которых горючие), имеющие плотность, примерно равную плотности воздуха, это — метанол, гидроксиламин, гидразин и пероксид водорода, причем последние три встречаются редко.

Все другие пары тяжелее воздуха, причем большая их часть значительно тяжелее. Распространяясь от места утечки, в отсутствии источников тепла, они сначала устремятся в более низкие участки земли или растекутся по поверхности. Пока они хорошо не смешаются с воздухом, они будут держаться ближе к земле, возможно, на расстоянии всего нескольких сантиметров — именно здесь возникает наибольший риск воспламенения. Наиболее опасна такая ситуация, когда имеются колодцы, ямы и туннели, которые станут заполняться от дна по направлению вверх и могут способствовать распространению паров на расстоянии в сотни метров. Это также может вызвать серьезную опасность отравления для технического персонала, входящего в колодцы и туннели.

Пробы горючих паров в спокойном воздухе следует брать на очень низких уровнях, не более чем на сантиметр от поверхности пола или земли.

Как только эти пары смешаются с избыточным количеством воздуха, они могут находиться на любой высоте и даже при содержании в воздухе, меньшем НКПР, будут представлять опасность отравления.

Пар горючей жидкости с высокой температурой вспышки невозможно обнаружить, если температура окружающего воздуха значительно ниже температуры вспышки. Например, применив эмпирическое правило, упомянутое в 4.3.2, можно вычислить, что при температуре окружающего воздуха, на 60 °С меньшей температуры вспышки, объемная доля пара сможет достигнуть максимального значения от 1 % до 8 % НКПР, причем ее увеличение происходит очень медленно у самой поверхности жидкости при условии, что пар не рассеивается воздушными потоками.

И наоборот, если температура повышается, особенно в закрытом пространстве, содержание пара может резко возрасти. Еще раз применив эмпирическое правило, установим, что содержание пара в закрытом пространстве будет увеличиваться на 8 % НКПР при повышении температуры на каждые 30 К, вызванном, например, попаданием солнечных лучей на поверхность резервуара. Количество пара, которое прежде, когда резервуар был холодным, невозможно было обнаружить, может стать существенным, когда резервуар нагреется.

При повышении температуры измерения содержания пара необходимо проводить чаще.

Дополнительные проблемы могут возникнуть с веществами с высокой молекулярной массой. Для этих веществ справедливо правило: чем выше молекулярная масса, тем ниже коэффициент диффузии. Это имеет значение для газоанализаторов с диффузионным отбором пробы, в котором используются газопроницаемые огнепреградители, а также для некоторых датчиков. Эта особенность может негативно повлиять как на скорость срабатывания, так и на значение чувствительности в термокаталитических датчиках, особенно для «стойких к отравлению» исполнений.

При определении пара вследствие возможной конденсации самой пробы на датчике или в пробоотборной линии нужно иметь в виду, что датчики будут определять только газы и пары, которые не сконденсировались. Датчик не сможет обнаружить туман, находящийся в газовом канале газоанализатора или в пробоотборной линии, а также капельную влагу, образовавшуюся в результате конденсации паров, в случае, если температура газоаналитического оборудования значительно ниже температуры среды, из которой берется проба.

Если газоанализатор или пробоотборная линия загрязнены конденсатом, потому что они оказались слишком холодными, или, что еще хуже, загрязнены попавшими в них брызгами горючей жидкости, то газоанализатор будет выдавать неверные показания, которые могут привести к созданию предпосылок для опасной ситуации, до тех пор, пока загрязнение не будет полностью удалено.

4.3.2.4    Токсичность паров

Все пары (за исключением паров воды), в том числе все негорючие пары, токсичны в той или иной степени. Все горючие пары токсичны при содержании их в воздухе более низком, чем значение НКПР. Многие пары, в том числе наиболее часто встречающиеся в промышленности, токсичны при их содержании в воздухе менее 1 % НКПР, когда их практически невозможно определить с помощью газоанализаторов, имеющих верхний предел диапазона измерения, меньший 100 % НКПР, поэтому требуются дополнительные меры предосторожности.

14

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................2

3    Термины и определения...............................................................3

3.1    Свойства и физические характеристики газов..........................................3

3.2    Типы оборудования...............................................................4

3.3    Датчики.........................................................................5

3.4    Подача газов к оборудованию.......................................................5

3.5    Сигнализация и сигналы неисправности..............................................6

3.6    Периодичность проверок и режим работы оборудования.................................6

3.7    Особые термины для трассовых газоанализаторов.....................................7

4    Основная информация о свойствах, характеристиках    и возможности определения газов и паров. . .8

4.1    Определение газов и паров.........................................................8

4.2    Некоторые общие свойства газов и паров.............................................9

4.3    Отличительные особенности определения газов    и паров...............................10

4.4    Недостаток кислорода............................................................15

4.5    Специальные применения.........................................................16

4.6    Единицы измерения нормальной концентрации и особые единицы измерения, применяемые

для трассовых газоанализаторов...................................................20

5    Принципы измерения................................................................21

5.1    Общие положения...............................................................21

5.2    Термокаталитические датчики......................................................22

5.3    Термокондуктометрические датчики.................................................24

5.4    Инфракрасные датчики...........................................................24

5.5    Полупроводниковые датчики.......................................................25

5.6    Электрохимические датчики.......................................................26

5.7    Пламенно-ионизационные датчики..................................................27

5.8    Анализаторы температуры пламени.................................................28

5.9    Фотоионизационные датчики.......................................................28

5.10    Парамагнитные датчики кислорода................................................28

6    Выбор газоаналитического оборудования................................................29

6.1    Общие положения...............................................................29

6.2    Критерии выбора оборудования....................................................30

6.3    Прочие факторы, влияющие на выбор газоанализаторов...............................36

7    Характеристики газовых утечек........................................................36

7.1    Природа утечки..................................................................36

7.2    Здания и сооружения.............................................................38

7.3    Условия окружающей среды.......................................................40

8    Проектирование и установка стационарных газоаналитических систем.......................40

8.1    Общие положения...............................................................40

8.2    Основные рекомендации по установке стационарных систем............................40

8.3    Расположение точек контроля......................................................42

8.4    Доступ для градуировки и технического обслуживания.................................45

8.5    Дополнительные рекомендации для пробоотборных линий..............................45

8.6    Дополнительные рекомендации при эксплуатации трассовых газоанализаторов............46

8.7    Обобщение рекомендаций для выбора мест установки    датчиков или точек отбора пробы ... .46

8.8    Монтаж выносных датчиков........................................................47

8.9    Поддержание достигнутого уровня безопасности......................................47

8.10    Выбор времени для монтажа датчиков во время производства строительных работ........48

8.11    Ввод в эксплуатацию............................................................48

8.12    Руководства по эксплуатации, схемы и протоколы....................................49

9    Использование переносных и передвижных газоанализаторов..............................50

9.1    Общие положения...............................................................50

9.2    Порядок проведения первичной и периодической проверки переносных и передвижных

газоанализаторов................................................................51

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

9.3 Руководство по применению переносных и передвижных газоанализаторов................53

10    Обучение технического персонала.....................................................55

10.1    Общие положения..............................................................55

10.2    Общая подготовка. Основные ограничения и безопасность.............................56

10.3    Подготовка пользователей (операторов)............................................57

10.4    Подготовка специалистов по техническому обслуживанию.............................57

11    Техническое обслуживание — плановые мероприятия и общее административное руководство. .57

11.1    Общие положения...............................................................57

11.2    Регламентные проверки..........................................................59

11.3    Техническое обслуживание.......................................................60

11.4    Датчики.......................................................................61

11.5    Устройства отбора пробы.........................................................61

11.6    Отсчетные устройства...........................................................62

11.7    Аварийная сигнализация.........................................................62

11.8    Градуировка в лабораторных условиях и контрольно-измерительные    приборы............62

Приложение А (обязательное) Принципы измерения........................................65

Приложение В (справочное) Характеристики окружающей среды..............................80

Приложение С (справочное) Типовая форма опросного листа по условиям эксплуатации

и техническим требованиям к газоанализаторам горючих газов...................81

Приложение D (справочное) Типовая форма протокола проведения технического обслуживания

газоанализаторов горючих газов............................................83

Приложение Е (справочное) Видимость в атмосфере.......................................84

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам (международным документам)..........85

Библиография........................................................................86

V

Введение

Газоанализаторы горючих газов предназначены для использования в ситуациях, когда существует риск для жизни или собственности, вызванный возможным скоплением горючей газовоздушной смеси. Газоанализаторы горючих газов дают возможность снизить этот риск путем обнаружения горючего газа и выдачи соответствующего звукового или светового предупреждающего сигнала. Они также могут применяться для инициирования мер предупреждения аварии, таких как остановка работ на предприятии, эвакуация персонала и действия по предотвращению пожара.

Газоанализаторы могут быть использованы для определения довзрывоопасной концентрации горючих газов в условиях, когда возможно увеличение содержания горючих газов до взрывоопасного уровня. Общие технические требования к газоанализаторам горючих газов установлены в IEC 60079-29-1 и IEC 60079-29-4.

Однако одно лишь соответствие газоанализаторов заявленным техническим характеристикам не может гарантировать того, что их использование сможет должным образом защитить жизнь или собственность в местах, где возможно присутствие горючих газов. Надлежащий уровень безопасности зависит в значительной степени от правильного выбора газоанализатора, места его установки, методов градуировки и периодического обслуживания в сочетании со знаниями ограничений применяемого метода определения. Достигнуть этого возможно лишь при наличии ответственного, квалифицированного руководящего персонала.

Дополнительный риск для жизни представляет токсичность некоторых газов и паров всех жидкостей, кроме воды. Как правило, не учитывается, что все горючие пары токсичны при содержании их в воздухе, гораздо меньшем значений соответствующих НКПР. Газоанализаторы, на которые распространяется действие IEC 60079-29-1 и IEC 60079-29-4, не предназначены специально для обнаружения токсичных веществ, и, как правило, при возможном воздействии токсичных веществ требуются дополнительные меры предосторожности для защиты технического персонала.

Переносные газоанализаторы, на которые распространяется действие настоящего стандарта и IEC 60079-29-1, обычно снабжены дополнительными датчиками для обнаружения конкретных токсичных газов, а также для определения недостатка кислорода. Пользователи должны помнить, что даже незначительный недостаток кислорода может быть вызван присутствием другого газа или пара, обладающего токсическим действием, который не может быть определен вообще или не может быть достоверно определен применяемыми газоанализаторами.

В настоящий стандарт и IEC 60079-29-1 включены общие требования к содержанию руководства по эксплуатации газоанализаторов горючих газов. Настоящий стандарт и IEC 60079-29-1 содержат также сведения о вышеупомянутых областях знания.

Настоящий стандарт разработан специально для того, чтобы охватить все действия, необходимые для успешного определения горючих газов, включая регулярное проведение технического обслуживания. Последующие разделы настоящего стандарта посвящены описанию этих действий. Каждый пункт составлен так, чтобы он мог использоваться самостоятельно. В связи с этим некоторые сведения повторяются в различных пунктах, но рассматриваются с разных сторон.

В таблице 1 приведены рекомендации по значимости содержания отдельных разделов для тех или иных видов деятельности.

VI

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

Таблица 1

Наименование/номер раздела

Вид

деятельности

Термины и определения

Основная информация о свойствах, характеристиках и возможности

определения газов и паров

Принципы измерения

Выбор газоаналитического оборудования

Характеристики газовых утечек

Проектирование и установка стационарных газоаналитических

систем

Использование переносных 1 и передвижных газоанализаторов

Обучение технического персонала

Техническое обслуживание — плановые мероприятия и общее административное руководство

Принципы измерения (обязательное)

Характеристики окружающей среды (справочное)

Раздел

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Приложение А

Приложение В

Административное

руководство

О

О

П

П

П

Общее руководство

П

О

О

П

П

п

П

П

Выбор

газоанализаторов

О

О

П

О

О

П

Р

п

О

О

Разработка/

руководство

О

О

П

О

О

О

О

о

Монтаж/руководство

О

О

П

Р

О

О

О

о

Монтаж/технический

персонал

р

О

Р

Р

Р

р

п

р

Ввод

в эксплуатацию

о

О

Р

П

Р

О

р

п

Руководство

действиями

р

О

Р

П

п

р

Р

О

О

п

О

Обучение

О

О

П

П

п

о

О

о

о

О

о

Обслуживание/

градуировка

О

О

р

Р

п

о

р

р

Ремонт

р

о

Р

п

п

п

О

р

Примечания

1    Указана степень значимости глав для ознакомления: «О» — обязательно, «Р» — рекомендуется, «П» — полезно, « — » — не применяется.

2    Раздел 5 представляет собой упрощенный вариант приложения А.

В настоящем стандарте приведены рекомендации для установки сроков проведения технического обслуживания и периодической градуировки. Необходимо также учитывать действующие отраслевые нормы и правила, которые являются обязательным минимумом.

VII

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВЗРЫВООПАСНЫЕ СРЕДЫ Часть 29-2 Газоанализаторы.

Требования к выбору, монтажу, применению и техническому обслуживанию газоанализаторов горючих газов и кислорода

Explosive atmospheres — Part 29-2: Gas detectors — Selection, installation, use and maintenance of detectors for flammable gases and oxygen

Дата введения — 2015—02—15

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит указания и рекомендации для выбора, установки, безопасного использования и технического обслуживания электрического оборудования II и I группы — газоанализаторов, сигнализаторов и газоаналитических систем, соответствующих требованиям IEC 60079-29-1 и IEC 60079-29-4, используемых для обеспечения промышленной безопасности и предназначенных для обнаружения горючих газов и определения их содержания.

Настоящий стандарт распространяется также на газоанализаторы кислорода, применяемые в тех случаях, когда защита от взрыва обеспечивается предотвращением поступления кислорода, а не с помощью определения содержания присутствующих горючих газов или паров, а также на газоанализаторы кислорода, применяемые для измерения содержания кислорода в подземной угольной шахте.

Настоящий стандарт представляет собой собрание практических знаний, которые могут помочь пользователю. Он применяется к газоанализаторам, сигнализаторам, системам и вспомогательному оборудованию, которые обнаруживают и определяют содержание горючей или потенциально взрывоопасной смеси газа или пара с воздухом, преобразуя электрический сигнал от чувствительного элемента в показания индикатора, включение световой или звуковой сигнализации или исполнительного устройства, или их комбинации.

Газоанализаторы, сигнализаторы и системы могут быть использованы как средство снижения риска для жизни или собственности, возникающего вследствие скопления горючей газовоздушной смеси, посредством обеспечения своевременного предупреждения. Также они могут быть использованы для инициирования определенных мер предотвращения аварии (например, остановка производства, эвакуация персонала, предупреждение возгорания).

Настоящий стандарт распространяется на все вновь разработанные стационарные газоанализаторы, сигнализаторы и системы и в ряде случаев на уже существующие. Также он применим к газоанализаторам, сигнализаторам и системам, устанавливаемым для временного использования, как к новым, так и к уже существующим.

В равной степени он распространяется на безопасное использование носимых (портативных), переносных и передвижных газоанализаторов и сигнализаторов независимо от их срока эксплуатации или сложности конструкции. Поскольку многие современные газоанализаторы и сигнализаторы указанных типов имеют в своем составе датчики для определения недостатка кислорода и (или) датчики некоторых токсичных газов, некоторые дополнительные указания приведены и для них.

Издание официальное

В настоящем стандарте термин «горючие газы» подразумевает также и горючие пары, если иное не оговорено особо.

Настоящий стандарт применяют к газоанализаторам, относящимся ко II и I группе электрооборудования, в соответствии с классификацией взрывоопасных зон, приведенной в IEC 60079-10-1.

В настоящем стандарте рассмотрены:

a)    стационарные газоанализаторы, сигнализаторы и газоаналитические системы;

b)    передвижные и переносные газоанализаторы и сигнализаторы;

c)    портативные (носимые) газоанализаторы и сигнализаторы.

В дальнейшем в настоящем стандарте термин «газоанализатор» подразумевает также сигнализатор или газоаналитическую систему, если это не оговорено особо.

Настоящий стандарт не распространяется на нижеперечисленные газоанализаторы, но может содержать полезные сведения о них, предназначенные для:

a)    определения негорючих токсичных газов;

b)    лабораторных и научных исследований;

d)    только для контроля технологических процессов;

e)    применения в процессах переработки и производства взрывчатых веществ;

f)    определения потенциально взрывоопасных сред, образовавшихся в результате проникновения в воздух пыли или образования в воздухе тумана.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

IEC 60050-426 International Electrotechnical Vocabulary — Part 426: Equipment for explosive atmospheres (Международный электротехнический словарь — Глава 426: Электрооборудование для взрывоопасных сред)

IEC 60079-0 Explosive atmospheres — Part 0: Equipment — General requirements (Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования)

IEC 60079-10-1 edl.O Explosive atmospheres — Part 10-1: Classification of areas — Explosive gas atmospheres (Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды) IEC 60079-14 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres — Part 14: Electrical installations in hazardous areas (other than mines) (Взрывоопасные среды — Часть 14. Конструкция, выбор и монтаж электрооборудования)

IEC 60079-17 ed4.0 Explosive atmospheres—Part 17: Electrical installations inspection and maintenance (Взрывоопасные среды — Часть 17. Контроль и техническое обслуживание электрооборудования)

IEC 60079-19:2006 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres. Part 19. Repair and overhaul for apparatus used in explosive atmospheres (other than mines or explosives (Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 19. Ремонт и проверка электрооборудования, используемого во взрывоопасных газовых средах (кроме подземных выработок или применений, связанных с переработкой и производством взрывчатых веществ)

МЭК 60079-19 edl.O Explosive atmospheres — Part 20-1: Material characteristics for gas and vapour classification — Test methods and data (Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20-1. Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные) IEC 60079-29-1 Explosive Atmospheres Part 29-1: Gas Detectors — Performance requirements of detectors for flammable gases (Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов)

IEC 60079-29-4 Explosive Atmospheres Part 29-4: Gas Detectors — Performance requirements of open path detectors for flammable gases (Взрывоопасные среды. Часть 29-4. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов с открытым оптическим каналом)

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

2

ГОСТ IEC 60079-29-2-2013

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями, приведенные в IEC 60050-426, IEC 60079-0. Поскольку настоящий стандарт может быть применен самостоятельно, определения, приведенные в IEC 60079-29-1 и IEC 60079-29-4, в нем повторяются.

3.1    Свойства и физические характеристики газов

3.1.1    окружающий воздух (ambient air): Атмосферный воздух в непосредственной близости от газоанализатора.

3.1.2    чистый воздух (clean air): Воздух, в котором отсутствуют горючие газы, а также вещества, к которым газоанализаторы могут иметь чувствительность или которые могут влиять на работоспособность газоанализаторов, например, загрязняющие вещества.

3.1.3    содержание (concentration): Количество определяемого газа или пара в установленном количестве воздуха или другого газа, выраженное в соответствующих единицах измерения.

Примечание — Чаще всего встречаются следующие единицы измерений: объемная доля, % (см. 3.5.7); молярная доля, %; % НКПР (для конкретного вещества); миллионная доля (млн1); миллиардная доля (млрд1).

3.1.4    доза (dose): Общее количество абсорбированного или поглощенного вещества за определенное время, доза пропорциональна содержанию вещества и продолжительности воздействия.

3.1.5    взрывоопасная газовая среда (explosive gas atmosphere): Смесь с воздухом при атмосферных условиях горючих веществ в виде газа или пара, в которой после воспламенения происходит самоподдерживающееся распространение пламени.

Примечания

1    Данное определение, в частности, исключает присутствие в воздухе взвеси твердых частиц пыли и волокон. Туман в настоящем стандарте не рассматривается.

2    Хотя среда, содержание горючего газа в которой превышает ВКПР (см. 3.5.4), не является взрывоопасной, в ряде случаев, в частности при классификации зон, следует рассматривать ее как взрывоопасную.

3    Изменения атмосферного давления и температуры окружающей среды выше и ниже стандартного уровня 101,3 кПа и 20 °С оказывают незначительное влияние на значения НКПР и ВКПР.

3.1.6    диапазон взрывоопасных концентраций (explosive range): Диапазон концентраций горючего газа или пара в воздухе от НКПР до ВКПР.

3.1.7    рудничный газ (firedamp): Горючий газ, преимущественно состоящий из метана, встречающийся в естественном состоянии в шахтах.

3.1.8    горючий газ (flammable gas): Газ или пар, который при смешивании с воздухом в определенном соотношении образует взрывоопасную среду.

Примечание — В настоящем стандарте под термином «горючий газ» понимаются также пары горючих жидкостей (далее — горючие пары).

3.1.9    температура вспышки (flashpoint): Минимальная температура жидкости, при которой в регламентированных условиях над ее поверхностью образуются пары, способные образовывать воспламеняемую паровоздушную смесь.

3.1.10    нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР) (lower explosive limit, LEL): Объемная доля горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется, выражается в процентах (см. IEC 60079-20).

3.1.11    оптическое излучение (optical radiation): Электромагнитное излучение, длина волны которого находится в интервале от 10 нм до 1 мм; к оптическому излучению относятся ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение.

3.1.12    относительная плотность (relative density): Отношение плотности газа или пара к плотности воздуха при одинаковых значениях давления и температуры (плотность воздуха принята за 1).

3.1.13    интенсивность (скорость) утечки (release rate): Количество горючего газа или пара, высвобождаемое в единицу времени из источника утечки (который сам может быть поверхностью жидкости).

3.1.14    источник утечки (source of release): Точка или место, из которых может произойти выделение в атмосферу газа, пара или жидкости, что приведет к образованию взрывоопасной газовой среды.

3.1.15    токсичный газ (toxic gas): Газ, оказывающий вредное воздействие на здоровье и (или) работоспособность человека в силу своих физических или физико-химических свойств.

3.1.16    верхний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (ВКПР) (upper explosive limit, UEL): Объемная доля горючего газа или пара в воздухе, выше которой взрывоопасная газовая среда не образуется, выражается в процентах (см. IEC 60079-20).

3