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为什么选择六氟化硫作为示踪气体?
2020-12-14

武汉电力专业生产SF6气体密度继电器校验仪,下面为大家介绍为什么选择六氟化硫作为示踪气体?


六氟化硫(SF6)是示踪气体测试中最常用的选择气体。这是由于以下因素:


SF6的毒性相对较低。它的主要健康危害是窒息。这种气体实际上是无味的,因此,它在建筑物中的使用不会不必要地使居住者感到震惊。


SF6通常在环境中找不到。它是人造的;因此,环境背景水平基本上不可检测。


有许多可用的仪器可以检测出十亿分之一(ppb)范围内的SF6浓度,据报道其中一些仪器处于万亿分之一(ppt)范围内。因此,示踪气体的应用不需要使用大量的气体。


SF6可通过大多数压缩气体供应商获得。


空气汇率确定


有时,我们需要知道向建筑物或房间提供了多少外部空气,或者房间的气密性如何(例如,在化学物质泄漏/泄漏事件发生时,化工厂中的控制室被用作避风港)。国际美国试验材料学会(ASTM)已经开发了方法E741-00,“通过示踪剂气体稀释确定单个区域中空气交换的标准测试方法”,用于确定建筑物中的空气交换率。


SF6气体密度继电器校验仪


该测试方法指定了几种不同的方法来确定空气交换率。但是,需要最少设备数量的最简单方法是“浓度衰减”方法。为了采用这种方法,将SF6注入关注的空间。一旦在整个空间内达到统一的浓度(可能需要风扇来达到此目的),就可以在一段时间(通常为15分钟到4小时)之间监控SF6的水平(衰减率)(为了降低温度,需要更长的时间)空气汇率)。SF6的初始浓度和终浓度用于计算空气交换率。


= [ln C(t2)-ln C(t1)] /(t2-t1)(公式1)


=空气交换率(每小时空气交换的数量)


ln =正常对数(自然对数)


C =浓度(无量纲);1 ppm = 0.000001


t1 =测量周期开始的时间(小时)


t2 =测量周期结束时的时间(小时)


被测试的通风建筑物/房间的体积越小,通风系统越简单,该方法就越容易应用。具有多个进气口和排气口的更复杂的通风系统可能需要多个注入点和监测点。


通风系统中的气流测量


示踪气体测试可以准确确定通风系统中的气流速率。示踪气体测试相对于传统的测量通风系统中气流速率的方法的优势在于,系统的肘部,连接处和其他产生湍流的组件对测量精度的影响较小。传统的测量气流的方法是利用皮托管或热线风速计(这些类型的仪器的测量位置必须位于通风系统的层流区内,远离肘部,接合处和其他产生湍流的组件)。通风系统经常没有很多层流区,因此使传统的测量技术不准确。


通过在通风系统中注入恒定浓度的SF6并在注入点下游一定距离处监测气流中的SF6水平,从而通过示踪气体测试来测量通风系统中的空气流速。建议下游位置采样点至少为平均或等效风管直径的25倍。


将剂量率和SF6测量值代入下式可得出准确的气流确定值。


Q(ft3 / min)=剂量(ft3 / min)/ C(ft3 SF6 / ft3空气)(公式2)


Q =气流


剂量=注射的SF6量,以ft3 / min为单位


C = SF6的浓度(无量纲);


1 ppm = 0.000001


通风效果


有时我们需要检查用于控制空气污染物/员工暴露的通风系统的有效性。使用示踪气体测试方法可以准确确定通风系统容纳或捕获化学污染物的能力的有效性。


为了测量通风系统捕获化学污染物的能力的有效性,需要执行两个不同的步骤。第一步包括直接将恒定已知量的SF6气体注入通风系统的管道中,然后在注入点下游至少25个管道直径的距离处记录同一管道内的SF6水平。第二步涉及在通风橱外部的某个关注位置(污染物产生的区域)以相同的已知恒定量注入SF6,并在通风管道内与SF6相同的位置记录SF6水平。第一步。


通过将在第一步和第二步中测得的SF6含量代入下式,可以计算出通风罩捕获在关注位置产生的空气污染物的效率。


罩效率%= [(SF6)(步骤2)/(SF6)(步骤1)] x 100(公式3)


为了测量排气外壳通风以包含在过程或管道故障期间产生的化学物质的效率,可以在关注位置将SF6气体释放到排气外壳中,然后在关注位置的排气外壳外部进行SF6测量。将SF6测量数据以及已用尽的外壳中有关气体的相关数据插入以下公式,将可以计算外壳外部的等效释放浓度:


ERC = [(Pc)(Qp)(Tm)] / [(Tc)(Qt)](公式4)


ERC =等效释放浓度(ppb)


Pc =以百分比表示的工艺气体/关注蒸气的浓度


Tc =示踪气体浓度(%)


Qp =化学物质排放速率(每分钟升)


Qt =示踪气体注入流速(升/分钟)


Tm =在外壳外部测得的示踪气体的最大水平,以ppb为单位


评估通风排气的再夹带


示踪气体测试也可用于确定建筑物通风排气重新夹带的程度或数量。这是通过将恒定量的示踪气体注入排气扇上游的排气管中,同时在排气扇下游的位置和建筑物内的相关位置测量SF6水平来实现的。建筑物内相关区域中SF6的浓度与排气管中的浓度之比为我们提供了将排出的空气重新夹带回建筑物的百分比。


重新夹带的百分比=(Co / CF)x 100(公式5)


Co =新鲜空气进气管道中的SF6浓度


CF =排气管中的SF6浓度


本示例基于一个通风装置。大型建筑物通常具有多个通风单元。因此,为了充分确定重新夹带的程度,需要对所有通风装置进行测试。


有几种不同的测量SF6的仪器。据报道有些度量在万亿分之几的范围内,而大多数据报道是在十亿分之几的低范围内。


检测器的气相色谱仪,据报道可检测到万亿分之一的SF6。但是,它们通常是大型,笨重的实验室类型的仪器,并且不容易运输。必须在关注区域内的注射器中收集现场样品,然后再注入仪器中。


结论


如果进行适当的跟踪气体测试技术,可以为解决工业卫生问题提供有用而准确的数据。

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