易燃性气体
燃烧限值
易燃气体特性
易燃气体数据
毒性气体危害
卫生监测
毒性气体暴露限值
毒性气体数据
窒息（缺氧）危害
富氧
需要进行气体探测的典型区域
气体的主要危害有三种：
可燃性
火灾/或爆炸的危险 如：甲烷，丁烷，丙烷
毒性
中毒的危险 如：一氧化碳，氢气，二氧化碳，氯气
窒息性
窒息的危险 如：缺氧。氧气可能被其他气体消耗或取代。
易燃性气体
燃烧是一种简单的化学反应，在这个化学反应中，氧气迅速与其他物质结合，释放出能量。能量主要以热能的形式释放出来－有时以火焰的形式。点火物质一般（但并非必然一定）为烃类，且其形态可以可固态、液态、蒸汽或气态。然而，在本出版物中，我们仅考虑了气体和蒸汽。
（注意：在本出版物中， 术语“易燃的”、“易爆的”和“可燃的”可以互换。）
燃烧的过程可以用著名的着火三角形来表示。
产生燃烧的必要因素有三个：
1. 点火源
2. 氧气
3. 气体或蒸汽形态的燃料
因此，在所有消防系统中，其目的不外乎至少消除这三个潜在危险因素中的一个。
（返回主题）
燃烧限值
在气体／ 空气的浓度混合比例中，仅有有限的比例段才可以形成可燃性混合物。这个比例段对每种气体和蒸汽而言都是特定的，且以一个上限－所谓的爆炸上限（UEL）和一个下限－所谓的爆炸下限（LEL）为界。
当气体浓度比例低于LEL时，气体不足以产生爆炸（即混合物太“稀”），可是当高于UEL时，混合物又不具有充足的氧气（即混合物太“浓”）。所以，易燃范围对各种气体或混合气体而言，就是位于LEL限值和UEL限值之间了。超出了限值，混合物不可能燃烧。第2.4部分的易燃气体数据显示了一些常见可燃气体和化合物的极限值。在此给出的气体和蒸汽数据是当气体压力和温度处于标准状况时的数据。任何压力、而或含氧量的增加都可能使得可燃性范围变宽。
在一般的工业装置中，通常不会有气体泄漏到周围区域，或最坏情况为仅存在一个低水平的气体。所以，探测和预警系统只需要探测从0到爆炸下限的水平即可。
当到达这个浓度时，应执行下列操作：关闭程序或清空场所。事实上，一般在浓度少于50％的LEL值时执行该操作，这样就可以提供一个足够的安全限度。
然而，务必要记住，在封闭或不通风的区域，浓度经常会超过UEL值。所以，在检查时，当操作舱口或门时，需要特别小心，因为外部空间空气的进入可将气体稀释为一个危险、易燃的混合物。
（注意：LEL／LFL及UEL／UFL在本出版物中具有相同的含义。）
易燃气体特性
着火温度
易燃气体具有一个温度，当气体处于该温度时，有时甚至不需要外部点火源，如火花或火焰等，气体也会着火。这个温度就是所谓的着火温度。危险区域所用设备的表面温度不可超过着火温度。所以，设备上应该标志有一个最小表面温度或T额定值（额定温度值）。
闪点 (F.P. °C)
闪点是易燃性液体表面散发出能够被一个小小的火焰点燃的充足蒸汽的最低温度。切勿将闪点与着火温度相混淆，这是两个不同的概念。
要将摄氏度转化为华氏温度：
Tf = ((9/5)*Tc)+32
例如，要将零下20摄氏度转化为华氏温度，先将摄氏度读数增加五分之九，得出零下36摄氏度，然后在加上32，从而得出-4°F。
蒸汽密度
有助于确定替换传感器
气体／蒸汽的密度是与空气相比较而言的
当空气＝1.0时
蒸汽密度< 1.0将上升
蒸汽密度> 1.0将下沉
易燃气体数据
数据可能会因为国家的不同和日期的变更而不同， 请务必参考当地最新法规
参考：BS EN61779－1：2000用于探测和测量易燃气体的电力设备－第1章节：一般要求和测试方法。NIST化学数据库（2005年7月发行）。精细化学品和实验室设备的Aldrich手册2003－2004。
毒性气体危害
有些气体是有毒的，而且在即使是很低的浓度时也是有害的。有些毒性气体具有很浓的气味，例如，硫化氢气体具有独特的“臭鸡蛋”气味。用于毒性气体浓度的最常见单位是百万分之一（ppm）和十亿分之一（ppb）。例如，1ppm相当于在一个房间内装满一百万个球，而其中一个球是红色的。那么，这个红色的球就代表了1 ppm。
死于易燃气体着火引起的爆炸的人数少于死于暴露于毒性气体的人数。（应注意到，有许多气体是既易燃，又具有毒性的，所以，即使是毒性气体探测器有时也必须获得危险区域认证方可进入）。分别对待易燃性气体和毒性气体的主要原因是所涉及的危险和
法规及所要求的传感器类型等是不同的。
和毒性物质在一起时，（且不说明显的环境问题）我们最主要关心的就是即使是浓度很低的毒性物质对暴露于其中的人员的影响，这些毒性物质可能会被吸入、摄入或通过皮肤吸收进入人体。由于累加的、长期的暴露其中往往会导致不利影响，所以，重要的不只要测量气体浓度，还要测量暴露的总时间。甚至有一些已知的协同作用的案例，在这些案例中，当物质结合在一起时，物质会相互作用，并产生一个远远比单独作用更坏的影响。
对工作场所毒性物质浓度的担心集中在有机化合物和无机化合物上，包括其可能对雇员健康和安全产生的影响，对已制成的成品（或制造过程中所用设备）的可能污染以及对正常工作活动的后继干扰。
卫生监测
术语“卫生监测”一般用于与雇员暴露在气体、灰尘、噪声等有害环境相关的工业健康监测的范围。换句话说，目的是为了确保工作场所的指标水平低于法定限制。
该主题覆盖了区域勘测（潜在暴露场所描述）和人员监测两个方面，在这些地方，工人配戴仪表，在尽量靠近呼吸区的地方采样。这就确保了对污染的测量水平真实的代表了工人所吸入的水平。要强调的是，人员监测和工作场所的监测都应被视为全部而全面的安全计划的重要部分。它们只提供关于其所在大气状态的必要信息。使得人员能根据相关工业法规和安全要求采取必要行动。不管选定了什么方法，重要的是要考虑任何吸入气体的毒性性质。
例如，任何只可测量时间加权平均值或吸入气体用于随后的实验室分析的仪器，都不能保护工人在高毒性物质的致死剂量下即使是短暂暴露而不受伤害。另一方面，某些区域的气体超过长期平均水平（LTEL）可能是很正常的事，这就不需要一个报警指示。所以，最佳的仪器系统应具有既可监测短期又可监测长期暴露水平，且具有瞬时报警的能力。
毒性气体暴露限值
欧洲职业暴露限值
职业暴露限值（OEL）是由具有法定资格的国家机构或其他相关国家机构制定的，作为工作场所空气中有害化合物浓度的限制。有害物质的OEL在风险评估和管理以及获得涉及有害物质的职业安全和健康活动等的重要情报的活动中扮演了重要的角色。
职业暴露限值既可用于上市的产品，亦可用于废弃物，还可为生产过程中的产品所用。该极限保护工人们健康不受影响，但并不能解决生产安全问题，如爆炸风险等。
因为这个极限会经常改变，且会因为国家的不同而不同，所以，你必须咨询相关的国家机构以确保你所知道的是最新信息。实际上不可能预防时，应得到足够的控制。直到2005年4月6日，该条例才引入了一种新的更简单的职业暴露限值系统。现行关于遵循良好规范的要求，是通过同时引入控制危害健康物质条例（修订版，2004）中的8个原理而实现的。
在英国，职业暴露限值依据控制危害健康物质条例（COSHH）建立。COSHH条例要求雇主保证雇员在有害物质下的暴露得到预防，或最大暴露限值（MEL）和职业暴露限值（OES）被替换为一个单一类型的极限－工作场所暴露限值（WEL）。所有的MEL以及大多数的OES正在被转换为新系统WEL，并将保持其以前的数值。约有100种物质的OES已经被删除了，这是因为这些物质现在已经被禁止，几乎不使用了，或有证据表明当接近旧限值时，会显示出不利的健康影响。暴露限值清单就是所谓的EH40，并可从英国健康与安全部获得。在英国，所有合法可强制实施的WEL是空气限值。最大可允许或可接受的浓度因各物质毒性的不同而不同。暴露时间为8小时（ 8 小时时间加权平均TWA） 和15分钟（短期暴露限值STEL）的平均值。对于某些物质而言，即使一个简短的暴露也会被认为是很严重的，所以只为它们制定了STEL，STEL是不可超过的，即使是较短时
间。穿透皮肤的潜力在WEL清单上通过标志一个“Skin（皮肤）”进行了注解。在根据当前的科学知识制备一个关于OEL的方案时，必须考虑到致癌性、生殖毒性、刺激性及致敏性潜力。
美国职业暴露限值
美国的职业安全系统因州而异。此处信息是美国三个主要的职业暴露限值提供者提供的－ACGIH、OSHA和NIOSH美国政府职业卫生工作者协会（ACGIH）发布了最高允许浓度（MAC），这个最高允许浓度后来被重新命名为“阈限值（TLV）”。
他们将阈限值定义为一个暴露限值，“人们相信，所有工人在工作寿命的每一天都可以暴露在这个暴露限值下，而不会产生任何不良作用”。ACGIH是一个来自大学或政府机构的职业卫生工作者所组成的专业组织。来自私营工业的职业卫生工作者也可加入该组织，作为其准会员。这些不同的委员每年都会提出一个新的阈限值或最佳工作规范指南。TLV清单包括超过700种化学物质和物理因素，还包括大量选定化学物的生物接触限值。
ACGIH将TLV定义为不同的类型：
阈限值－时间加权平均（TLV-TWA）：
传统的8小时工作日和40小时工作周的时间加权平均浓度，人们相信，几乎所有工人都可以日复一日的重复暴露于该浓度下，而不会引起任何不利影响。
阈限值－短期暴露限值（TLV-STEL）：
对于这个浓度，人们相信，工人可以在短期内持续暴露与该浓度下，而不受到刺激、慢性或不可逆的组织损伤，或昏迷。他们将STEL定位为15分钟TWA暴露，在一天的任何时间内，都不可超过15分钟。
阈限值－升限（TLV-C）：在工作暴露的任何时候，都不可超过这个浓度。有一些适用于不含STEL的TLV-TWA的一般偏移限值建议。工人暴露水平的偏移可超过TLV-TWA3次，一天内的总时间不可超
过30分钟，且不管在什么情况下，都不可超
过TLV-TWA5次。
ACGIH-TLV在美国不具备法律效力，它们仅仅是一些建议。OSHA定义了规定限制。然而，ACGIH-TLV和标准文件却是美国和其他许多国家制定TLV的一个共同基础。ACGIH暴露限值在很多情况下比OSHA的暴露限值更安全。许多美国公司都使用了当前ACGIH水平或其他内部及更安全的限制。美国劳工部的职业安全与卫生管理局发布了容许暴露限值（PEL） 。PEL是一种物质在空气中的数量或浓度的规定限值，具有强制力。1 9 7 1年制定的第一套限值是以ACGIH TLV为基础的。
OSHA 当前约有关于不同形式的约3 0 0 种化学物质的5 0 0 个PEL， 这些物质有很多是在工业装置中广泛使用的。现行PEL包含在一个名为“29CFR1910.1000”的文件中，该文件是一个空气污染物标准。OSHA对下列类型OEL的使用方法与ACGIH相同：TWA，干预水平、升限、STEL、偏移限值及在某些情况下使用生物接触限值。
美国职业安全与健康研究所（NIOSH）具有提出对工人具有预防性的暴露水平的法定责任。NIOSH已经为约700种有害物质确定了建议暴露水平（REL）。这些限值不具备法律效力。NIOSH通过向OSHA和其他OEL设置机构提供标准文件推荐他们的限值。R E L 的类型有TWA、STEL、升限和BEI。建议和标准则在几种不同的文件类型中发行，如Current Intelligent Bulletins(CIB)、Alert、Special Hazard Reviews、OccupationalHazard Assessments andTechnical Guidelines（职业危险评估与技术指南）。
毒性气体数据
下列毒性气体可通过Honeywell Analytics所提供的设备进行探测。气体数据已在前章列出。
由于产品开发仍在继续，若您需要的气体并未列出，则请联系Honeywell Analytics。
数据可能因为国家的不同和日期的变更而不同，请务必参考当地最新的法规。
参考：EH40／2005工地场所暴露限值，OSHA标准29CFR1910.1000表Z-1及ACGIH阈限值和生物接触限值手册，2005。
窒息（缺氧）危害
我们需要呼吸空气中的氧气才能生存。空气是由几种不同的气体组成的，其中包括氧气。正常的环境空气中所包含的氧气浓度约为20.9％v/v。当氧气浓度下降到19.5％v/v之下时，空气就会被认为是缺氧了。当氧气浓度下降到16％v/v之下时，空气就会被认为是对人类不安全的了。
氧气枯竭可能是由于以下原因造成：
• 空气被置换
• 燃烧
• 氧化作用
• 化学反应
富氧
人们常常会忘记，富氧也可以是很危险的。当氧气水平增加时，材料和气体的可燃性也会增加。当氧气水平增加到24％时，一些物品如衣服等可能会自燃。
氧乙炔焊接设备将氧气和乙炔气体结合起来，产生极端高温。其他可能会由于空气中富氧而导致危害的区域包括制造和储存火箭推进系统的区域、用于漂白纸浆和造纸工业的产品及清洁水处理设备等。用于富氧的空气的传感器必须授予特别的合格证。
需要进行气体探测的典型区域
对于易燃性气体、毒性气体和氧气的探测有很多种不同的应用。工业生产过程正逐渐涉及高危险性物质，尤其是毒性和燃烧性气体的使用和制造。这就必然会发生一些偶然的气体泄漏事件，这会对工业装置、其雇员及附近居民产生潜在危害。世界范围内的事故，包括窒息、爆炸和生命的损失等，都是对这个问题永远的警示。.
石油＆燃气
石油和煤气工业包括各种活动，从岸上和海上勘探到石油和煤气的生产到其运输、储存和精炼。其中所涉及的大量高易燃性烃类气体是一种严重的爆炸危险，此外，毒性气体如硫化氢等也经常存在。
典型应用：
• 勘探钻井平台
• 生产平台
• 岸上石油和煤气末站
• 精炼厂
典型气体：
易燃：烃类气体
毒性：硫化氢、一氧化碳
半导体制造
半导体材料的制造包含高毒性物质和易燃气体的使用。磷、砷、硼和镓等经常会作为添加剂使用。氢气不仅仅作为反应物使用，还经常用作还原空气的载气。酸洗气和清洗气包括NF3和其他全氟化合物。
典型应用：
• Wafer 反应器
• Wafer 干燥器
• 气室
• 化学气相淀积
典型气体：
易燃：氢气、异丙基乙醇、甲烷
毒性：HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO,HF, O3, H2Cl2Si, TEOS,C4F6, C5F8,GeH4, NH3,NO2 与缺氧
自燃：硅烷
化学装置
化工厂可能是气体探测设备最大的用户之一。在它们的生产过程中，它们通常使用，或作为副产品产生各式各样的易燃性和毒性气体。
典型应用：
• 原材料储存
• 工艺区
• 实验室
• 泵列
• 压缩机站
• 引导区／非引导区
典型气体：
易燃：一般烃类气体
毒性：各种气体，包括硫化氢、氟化氢和氨气
发电站
传统上,发电站的主要燃料是使用煤和油。在欧洲和美国，多数发电站的燃料已经转换为天然气了。
典型应用：
• 锅炉管作业及燃烧炉附近
• 涡轮包装中及其周围
• 较旧的煤／油发电站中的煤仓及传送带
典型气体：
易燃：天然气、氢气
毒性：一氧化碳、SOx, NOx 缺氧
废水处理装置
废水处理装置在很多城市和乡镇都很常见。污水会自然地排放出甲烷和硫化氢。“臭鸡蛋”气味的硫化氢气体即使在少至0.1ppm时也可以被鼻子探测到，从而为人所注意。
典型应用：
• 蒸煮器
• 装置污水槽
• 硫化氢洗涤器
• 泵
典型气体：
易燃：甲烷、溶剂蒸汽
毒性：硫化氢、二氧化碳、氯气、二氧化硫、臭氧
锅炉房
锅炉房有很多种形状和大小。较小的建筑物可使用单锅炉，而较大的建筑物则往往使用大锅炉房，装着几个大锅炉。
典型应用：
• 进气干线中的易燃气体泄漏
• 锅炉和周围气体管道中的泄漏
• 维护较差的锅炉会排放出一氧化碳
典型气体：
易燃：甲烷
毒性：一氧化碳
医院
医院可能会使用很多种不同的易燃性和毒性物质，尤其是在其实验室中。另外，有很多医院规模很大，使用了现场设备电源及备用电站。
典型应用：
• 实验室
• 冷却装置
• 锅炉房
典型气体：
易燃：甲烷、氢气
毒性：一氧化碳、氯气、氨气、环氧乙烯及缺氧
隧道／停车场
在车辆隧道和封闭的停车场，需要对废气中的毒性气体进行监测。现代隧道和停车场通过监测控制换气扇。在隧道内也需要监测天然气的积聚。
典型应用：
• 车辆隧道
• 地铁和封闭停车场
• 进口隧道
• 换气操作
典型气体：
易燃：甲烷（天然气）、LPG、LNG、汽油蒸汽
毒性：一氧化碳、二氧化氮
