Водород
Водород (Н2) - химический элемент с атомным номером 1, в обычных условиях бесцветный газ, без вкуса и запаха, по виду не отличающийся от воздуха. Водород - самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов - менее 0,1 %). Таким образом, водород - основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных атомов и ионов. Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 50 %.
Водород (Н2) при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь - так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5, так как в воздухе кислорода содержится примерно 21 %. Взрывоопасные концентрации водорода с кислородом возникают от 4 % до 96 % объёмных. При смеси с воздухом от 4 % до 75(74) % объёмных.
Основные виды сырья для промышленного производства водорода: природный газ (метан), жидкие и твердые горючие ископаемые, вода. Наибольшее количество водорода получают паровой конверсией природного газа.
Нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР водорода - 4,09 % об.
Верхний концентрационный предел распространения пламени ВКПР водорода - 75 % об.
Перечень приборов, контролирующих содержание водорода достаточно широк. Чтобы сделать оптимальный выбор, Вам нужно понимать следующее:
- если Вам нужен постоянный контроль в каком-либо помещении, то это должен быть стационарный газоанализатор или газосигнализатор водорода;
- если Вы хотите вести периодический контроль загазованности и не зависеть от источников питания, то Вам надо выбирать переносных моделей газоанализаторов / газосигнализаторов;
- если Вам необходим точный контроль содержания водорода, то выбирать нужно среди газоанализаторов;
- если Вам будет достаточно, того, что прибор сигнализирует при достижении опасного порога, то обратите свое внимание на сигнализаторы и газосигнализаторы водорода.
Стационарными газоанализаторами / газосигнализаторами на водород оснащаются помещения, где хранятся мощные аккумуляторы (аккумуляторные, зарядные). Так как при хранении аккумуляторных батарей выделяется водород и скапливается под потолком, создавая взрывоопасную ситуацию.
Согласно требованиям нормативных документов ТУ-ГАЗ-86 "Требования к установке датчиков сигнализаторов и газоанализаторов" и ВСН 64-86 "Методические указания по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций химических веществ в воздухе производственных помещений", количество необходимых датчиков рассчитывается исходя из формулы - 1 датчик на 100 м2 для горючих газов, но не менее 1-го датчика на помещение.
Довзрывная концентрация (ДВК) содержания водорода в воздухе рабочей зоны контролируется 2-мя порогами сигнализации: первый порог ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЙ - 0,4 %об. (10 %НКПР) и второй порог АВАРИЙНЫЙ 0,8 %об. (20 %НКПР).
Чтобы определить на какой высоте нужно устанавливать датчик, нужно рассчитать молярную массу вещества по химической формуле. Значения относительных атомных масс для расчета: H=1, C=12, N=14, O=16 г/моль. Молярная масса воздуха, состоящего из 20,9 % объемных долей кислорода O2 (M = 2*16 = 32 г/моль) и 79,1 % объемных долей азота N2 (M = 2*14 = 28 г/моль), составляет 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 г/моль. Значит любое вещество с молярной массой менее 28,836 г/моль легче воздуха. Молярная масса ВОДОРОДА (его формула H2) M=1*2=2 г/моль. Водород значительно легче воздуха (плавучий газ), поэтому он будет подниматься в верхнюю часть помещения и датчики надо ставить вблизи потолка.