گازهای خالص و مخلوط

چند نکته مهم که باید در تهیه گاز خالص و مخلوط بدانید

 

درجه خلوص گازهای خالص و مخلوط

درجه خلوص گازهای خالص و مخلوط عددی است که حاصل تفریق ۱۰۰ منهای مجموع ناخالصیهای آن می­باشد و با درصد نشان داده می­شود.

مثال: مجموع ناخالصی گازی ۱۰ppm می­باشد (۰٫۰۰۰۱) و خلوص آن برابر است با

 ۱۰۰-۰٫۰۰۱=۹۹٫۹۹۹%

به صورت کلی از جدول زیر می­توان استفاده کرد:

همچنین گرید گاز از روی تعداد ۹ به عنوان عدد اصلی و اعداد غیر ۹ به عنوان عدد بعد از ممیز تعیین می­شود.

 

 فشار، وزن و حجم گازهای خالص و مخلوط

گازها درون سیلندر یا به صورت مایع هستند و یا به صورت گاز، در حالتی که درون سیلندر گاز وجود دارد و اگر آنرا به عنوان گاز کامل در نظر گرفت از رابطه زیر می­توان استفاده کرد.

حجم گاز = فشار گاز × ۱۰۰۰/حجم سیلندر

حجم و یا فشار درون سیلندر نشان­دهنده مقدار گاز درون سیلندر می­باشد و به صورت نرمال یک سیلندر ۵۰ لیتری اگر پر باشد می­بایست ۱۰ متر مکعب با فشار ۲۰۰ بار باشد.

برای گازهای مایع مثل استیلن ، اتان، پروپان و  SF6 وزن گاز نشان­دهنده مقدار گاز درون سیلندر می­باشد.

برای معین کردن وزن گاز درون سیلندر می­بایست سیلندر وزن شود و منهای وزنی که روی سیلندر حک شده (که وزن سیلندر می­باشد) بشود. فشار گازهای مایع اصلاً مشخص­کننده مقدار گاز درون آن نمی­باشد.

 

سایز سیلندر گازهای خالص و مخلوط

سیلندرها سایزهای مختلفی دارند و باتوجه به سازنده آن ممکن است در ابعاد زیر باشند.

۱ و۲ و ۵ و ۱۰ و ۲۰ و ۴۰ و ۴۷ و ۵۰ لیتری

 

جنس سیلندر و استاندارد گازهای خالص و مخلوط

سیلندرها باتوجه به گاز درون آن و واکنش گاز با فلز می­تواند فولادی – آلومینیومی و استیلنس استیل باشد که قیمت سیلندر فولادی از همه کمتر و SS از همه بیشتر می­باشد.

استانداردهای راجع به سیلندرها Π (اروپا) می­باشد.

 

هیدروتست گازهای خالص و مخلوط

سیلندرهای پرفشار بعد از ساخت هر ۵ سال یکبار می­بایست هیدروتست شوند و در صورت پاس کردن تست تاریخ تست جدید بر روی آن حک می­شود.

متأسفانه در ایران تعداد زیادی از شرکتها بدون انجام تست فقط روی سیلندر را حک می­کنند.

برای جلوگیری از این مسئله بهتر است سیلندرها به مراکز مورد تایید استاندارد داده شود و همچنین کلیه ی مدارک آن دریافت شود.

 

رگلاتورها گازهای خالص و مخلوط گازی gas mixtures

رگلاتورها اکثراً به عنوان کاهش­دهنده فشار به کار می­روند و در بعضی مواقع (گازهای مایع) به عنوان افزایش­دهنده فشار به کار می­رود.

رگلاتورها اصولاً طی یک مرحله و یا دو مرحله فشار را کاهش می­دهند که به آن­ها رگلاتور یک مرحله­ای و یا ۲ مرحله­ای می­گویند (one stage & Two stage) و در مواقعی که فشار خروجی خیلی کم باشد باید از رگلاتور ۲ مرحله­ای استفاده شود تا فشار خروجی دقیق باشد.

رگلاتورها می­توانند دارای ۱ گیج و یا ۲ گیج باشد و در صورتیکه یک گیج داشته باشند فقط فشار خروجی را نشان می­دهد و در صورتیکه ۲ گیج  باشد یکی فشار ورودی و یکی فشار خروجی را نشان می­دهد.

جنس رگلاتورها باتوجه به گاز می­تواند برنجی، برنجی با آبکاری کروم و یا استیلن استیل باشد.

برای گازهای گرید بالا در صورتیکه گاز خورنده  هم نباشد می­بایست جهت دقت در کار از رگلاتور استیلن استیل استفاده کرد.

هنگام سفارش رگلاتور می بایست به کانکشن ورودی و خروجی دقت کرد کانکشن ورودی می­بایست متناسب با سیلندر و کانکشن خروجی می­بایست متناسب با خروجی (شلنگ)های مورد استفاده باشد.

 

انواع روش تولید مخلوط گازی

مخلوطهای گازی gas Mixtures به دو روش وزنی و یا حجمی تولید می­شود که باتوجه به نوع مخلوط و دقت مورد نظر می­توان از این روش استفاده کرد.

در هر دو حالت تولیدکننده می­بایست اعلام کند که درجه­های هر عنصر به صورت WT (وزنی) vol (حجمی) و یا Mol (مولی) می­باشد.

 

گازهای خالص و مخلوط که در ایران تولید می­شود

در ایران گازهای خالص زیر تولید می­شوند:

گاز Ar تا گرید ۵ (۹۹٫۹۹۹ %) و جدیداً بعضی از شرکتها تا گرید ۵٫۵ نیز تولید می­کنند.

گاز O2 تا گرید ۴ (۹۹٫۹۹ %)

گاز N2 تا گرید ۵ (۹۹٫۹۹۹ %)

گاز H2 تا گرید ۵ (۹۹٫۹۹۹ %)

گاز CO2 تا گرید ۵/۲                                   گاز  N2O تا گرید ۲/۵

گاز C2H2 تا گرید ۹۹٫۰ %

سایر گازهای تولیدی در ایران مثل اتان، متان، اتیلن، بوتان، پروپان، و نپتان مصرف آزمایشگاهی ندارند.

در مورد مخلوطهای گازی، شرکتهای ایرانی توانایی تولید مخلوطهای درصدی و یا ppmهای بالا مربوط به عناصر سنگین را دارند و در صورتیکه از مخلوطهای گازی ایرانی استفاده می­کنید بهتر است توسط مرجع ثالثی نیز گواهی شود تا بتوان به گواهی­نامه آن استناد کرد.

 

گازهای خالص و مخلوط تقلبی

در ایران گازهای مختلف به صورت تقلبی فروخته می­شود. البته این موضوع تنها در صنعت گاز وجود ندارد.

 

تقلب­های رایج:

  • تعویض لیبل و گواهی­نامه
  • پر کردن سیلندر با گاز داخلی به همراه لیبل و گواهی­نامه خارجی
  • کم کردن فشار
  • پر کردن سیلندر با گازی به غیر از گاز مورد نظر
  • با گرید بالاتر فروختن

برای اطمینان موارد زیر را از فروشنده بخواهید

۱- امکان ردیابی محصول از سازنده اصلی (به عنوان مثال این امکان وجود داشته باشد که از طریق ایمیل از سازنده اصلی صحت گواهی­نامه و گاز درون سیلندر را جویا شوید).

۲- گواهی­نامه­ای که شماره سیلندر در آن تهیه شده باشد.

۳- اصل برگ سبز

۴- دریافت نامه نمایندگی

البته در موارد فوق هم امکان تقلب وجود دارد که بهترین راه پرسیدن از سازنده خارجی می­باشد.

 

تولیدکنندگان برتر گازهای خالص و مخلوط دنیا

تولیدکنندگان برتر گاز دنیا به شرح زیر می­باشند:

Air product, Air gas, Matheson, Call gas, Scott, Siade, Air liquide, Messer

اکثر گازهای وارداتی که در ایران موجود می­باشد از طریق امارات و چین وارد ایران می­شوند و شرکتهای اماراتی اصولاً تحت نظارت شرکتهای آمریکایی فعالیت می­کنند و یا به عنوان واسطه از این شرکتها خرید می­کنند و شرکتهای ایرانی از آنها خرید می­کنند.

 

مفهوم LEL و UEL  در مخلوطهای گازی

(LEL) low explosive limit پایین­ترین حد انفجار عبارت است از کمترین غلظتی که یک گاز می­تواند در یک مخلوط گازی مشخص منفجر شود.

UEL upper explosive level بالاترین حد انفجار عبارت است از بیشترین غلظتی که یک گاز می­تواند در یک مخلوط گازی مشخص منفجر شود.

مثال:  ۵%LEL CH4 in Air

          UEL CH4 in Air 15%

مقدار متان در هوا می­بایست بین ۵% تا ۱۵% نباشد.

برای ایمنی به عنوان مثال نصف LEL را در نظر می­گیرند.

۵۰%LEL CH4=2.5%CH4

 

استاندارد رنگ سیلندر گازهای خالص و مخلوط

کشورهای مختلف رنگهای استاندارد مختلفی را در نظر می­گیرند.

ولی در ایران اصولاً رنگهای زیر را برای گازها در نظر می­گیرند.

گاز هلیوم: قهوه­ای            گاز هیدروژن: قرمز            گاز نیتروژن: طوسی          گاز آرگون: سبز

گاز اکسیژن: سیاه            گاز استیلن: قرمز

رنگ سیلندر جهت شناسایی راحت سیلندرها اهمیت دارد.

بعضی شرکتها چه گاز خالص و چه گاز مخلوط به صورت زیر رنگ­آمیزی می­کنند:

رنگ بدنه را به دلخواه و رنگ شانه سیلندر را:

سبز: گاز بی اثر           قرمز: گاز آتشزا