گاز خالص و اطلاعات عمومی در رابطه با آنها

گاز خالص

گاز خالص مصارف مختلفی دارد:

گاز خالص درصنایع نفت، گاز، پتروشیمی، پالایش، فولاد، معدن، شیشه، غذایی، آزمایشگاهی، پژوهشی و برقی مصرف دارند. ولی عمده مصرف گاز خالص در آزمایشگاه ها می باشند.

در دستگاه های زیر به عنوان گاز سوخت، گاز حامل، گاز پلاسما، گاز پرکننده، گاز محافظ مورد استفاده قرار می گیرند.

در دستگاه های زیر گاز خالص مورد استفاده قرار می گیرد:

Atomic-Emission-Spectrometry (AES)

Atomic-Absorption-Spectrometry (AAS)

Gas chromatography

جهت استفاده، خرید و نگهداری این گاز نکات زیر تقدیم می گردد:

– درجه خلوص گاز

درجه خلوص گاز خالص عددی است که حاصل تفریق ۱۰۰ منهای مجموع ناخالصی های آن می­ باشد و با درصد نشان داده می ­شود.

مثال: مجموع ناخالصی گازی ۱۰ppm می ­باشد (۰٫۰۰۱%) و خلوص آن برابر است با

۱۰۰-۰٫۰۰۱=۹۹٫۹۹۹%

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

به چند مثال در جدول زیر توجه نمایید:

گرید	ناخالصی	درجه خلوص
۳ ۴ ۴٫۵ ۵ ۵٫۵ ۵٫۶ ۶٫۰	۱۰۰۰ppm ۱۰۰ppm ۵۰ppm ۱۰ppm ۵ppm ۴ppm ۱ppm	۹۹٫۹% ۹۹٫۹۹% ۹۹٫۹۹۵% ۹۹٫۹۹۹% ۹۹٫۹۹۹۵% ۹۹٫۹۹۹۶% ۹۹٫۹۹۹۹%

قابل ذکر است بالاترین گرید گاز خالص که به صورت صنعتی تولید می شود گرید ۶٫۰ می باشد ولی به صورت آزمایشگاهی تاگرید ۷ نیز تولید شده است.

– فشار – وزن و حجم گاز

گازها درون سیلندر یا به صورت مایع هستند و یا به صورت گاز

در حالتی که درون سیلندر گاز وجود داشته باشد از رابطه زیر جهت بدست آوردن حجم و فشار می ­توان استفاده کرد.

حجم گاز = فشار گاز × حجم سیلندر / ۱۰۰۰

حجم و یا فشار درون سیلندر نشان­ دهنده مقدار گاز درون سیلندر می­ باشد و به صورت نرمال یک سیلندر ۵۰ لیتری اگر پر باشد می­ بایست ۱۰ متر مکعب با فشار ۲۰۰ بار باشد.( البته این رابطه جهت گازهایی که مولکول های سنگین دارند صادق نیست )

برای گازهای مایع مثل، استیلن، اتان، پروپان و  SF6 وزن گاز نشان­ دهنده مقدار گاز درون سیلندر می ­باشد.

و برای معین کردن وزن گاز درون سیلندر می­ بایست سیلندر پر، وزن شود و منهای وزنی که روی سیلندر حک شده ( که وزن سیلندر می ­باشد ) بشود. فشار گازهای مایع اصلاً مشخص ­کننده مقدار گاز درون آن نمی­ باشد.

ممکن است فشار سیلندری که ۳ کیلوگرم گاز داشته باشد بیشتر از سیلندری که ۵ کیلوگرم گاز دارد باشد زیرا فشار خروجی سیلندر گاز مایع، حاصل از تبخیرگاز در فضای باز داخل سیلندر می باشد.

سایز سیلندرها

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

قابل ذکر است در این نوع سیلندرها حجم سیلندر برابر با حجم آبی است که درون سیلندر جای می گیرد.

جهت گازهای کالیبراسیون سیلندرهای یکبار مصرفی با حجم های ۳۴،۵۸،۱۱۰ لیتر وجود دارد. این اعداد نشان دهنده حجم گازی هستند که اگر از سیلندر بیرون بیاید این حجم گاز، فضا اشغال می کند.

جنس سیلندرها و استانداردها

سیلندرها باتوجه به گاز درون آن و واکنش گاز با فلز می­ تواند فولادی – آلومینیومی و استینلس استیل (SS) باشد که قیمت سیلندر فولادی از همه کمتر و SS از همه بیشتر می­ باشد.

استانداردهای رایج سیلندر با توجه به کشور سازنده :

۹۸۰۹ استاندارد بین المللی ، استاندارد اروپا ، ISIRI 6792 استاندارد ایران ،  DOT 3 AL استاندارد آمریکا می ­باشد.

استاندارد ملی ایران به شماره ۱۳۱۱۴ مربوط به سیلندرهای گاز ( طراحی، ساخت، آزمون و بازرسی ) برای اطلاعات بیشتر به صورت PDF  تقدیم می گردد.

گازهایی که در ایران تولید می­ شود:

• Ar تا گرید ۵ (%۹۹٫۹۹۹) و جدیداً بعضی از شرکت ها تا گرید ۵٫۵ نیز تولید می­ کنند.
• O2 تا گرید ۴ (%۹۹٫۹۹)
• N2 تا گرید ۵ (%۹۹٫۹۹۹)
• H2 تا گرید ۵ (%۹۹٫۹۹۹)
• CO2 تا گرید ۵/۲  (%۹۹٫۹۹۹۵)
• N2O  تا گرید ۲/۵(%۹۹٫۵)
• C2H2 تا گرید ۲ (%۹۹٫۰)

سایر گازهای تولیدی در ایران مثل اتان، متان، اتیلن، بوتان، پروپان، و پنتان می باشند که مصرف آزمایشگاهی ندارند. البته در مورد خلوص گازهای تولید داخل، تولیدکنندگان ممکن است اظهار نمایند که با خلوص بالاتر نیز تولید می کنند.

– گازهای تقلبی

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

جهت تشخیص گاز خالص غیر تقلبی اطلاعات زیر تقدیم می گردد.

تقلب ­های رایج:

• پر کردن سیلندر با گاز داخلی به همراه لیبل و گواهی­نامه خارجی و یا برروی گاز بر روی گاز چینی لیبل و گواهی نامه شرکت غیر چینی( اروپایی و یا آمریکایی ) نصب می کنند.
• کم کردن فشار سیلندر( مخصوصاً در مورد گازهای خالص این امر صورت می گیرد تا مقداری که از گاز کم می کنند را در سیلندر کوچکتر به فروش برسانند. )
• پر کردن سیلندر با گازی به غیر از گاز مورد نظر

مثلاً در مورد هلیوم بادکنک ممکن است از گاز هیدروژن که ارزانتر است استفاده کنند.

• با گرید بالاتر فروختن

مثلاً گرید ۳ را به جای گرید ۴ می فروشند.

برای اطمینان از گاز های خارجی 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- گواهی­نامه ­ای دریافت کنید که شماره سیلندر در آن درج شده باشد.

۳- اصل برگ سبز گمرکی را دریافت کنید.

۴- دریافت نامه نمایندگی از فروشنده و اعتبار سنجی آن از تولید کننده اصلی

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

استاندارد رنگ سیلندر

کشورهای مختلف رنگ های استاندارد مختلفی را در نظر می ­گیرند ولی در ایران اصولاً رنگ های زیر را برای گازها در نظر می ­گیرند.

هلیوم: قهوه ­ای             هیدروژن: قرمز            نیتروژن: طوسی           آرگون: سبز

اکسیژن: سفید            استیلن: قرمز

رنگ سیلندر جهت شناسایی راحت تر سیلندر اهمیت دارد.

بعضی شرکت ها چه گاز خالص و چه گاز مخلوط را به صورت زیر رنگ­ آمیزی می­ کنند:

رنگ بدنه را به دلخواه و رنگ شانه سیلندر را:

سبز: گاز بی اثر           قرمز: گاز آتشزا            زرد: گاز خورنده

استاندارد رنگ سیلندر در ایران به شماره ۷۱۲ به پیوست تقدیم می گردد.

انواع شیر و جنس آنها

با توجه به ماهیت گاز خالص جنس شیر معین می شود.

درصورتیکه گاز خورنده باشد از شیر استینلس استیل استفاده می شود که اصولاً برای S.S از استاندارد های آمریکایی CGA استفاده می شود.

اگر گاز خورنده نباشد از شیرهای برنجی استفاده می شود.

استاندارد شیرهای سیلندر

شیرهای خروجی سیلندر و یا کانکشن ورودی رگلاتورها استانداردهای مختلفی دارند، کشورهای مختلف استانداردهای مختلف دارند که معروفترین آنها به شرح زیر است:

انگلیس BS که پرکاربردترین آن نیز می­ باشد که به اختصار BS3 ،BS4 نامگذاری می شوند.

آمریکا CGA که پرکاربردترین آن CGA 330 و ۵۸۰ و ۶۶۰ می ­باشد.

استاندارد آلمان Din که پرکاربردترین آن Din1 و Din6 می ­باشد.

در ایران ۴ استاندارد پر کاربرد وجود دارد که اطلاعات فنی این شیرها به شرح زیر می ­باشد.

BSPF: British standard internal thread

قابل ذکر است جهت اتصال شیر به سیلندر می بایست هر دو اتصال از یک استاندارد باشند، در غیر اینصورت باید از یک رابط استفاده کرد.

همچنین BS4 ,Din1 چپ گرد هستند که برای گازهای خطرناک و آتش زا استفاده می شوند و Din 6,BS3 برای گازهای بی اثر.

نکات مهم در گواهینامه گاز

گواهی گاز خالص می بایست دارای مشخصات زیر باشد:

• نوع گاز خالص
• درجه خلوص
• نوع وسایز سیلندر
• تاریخ مصرف
• UN
• Hazard Classification

-مقادیر ناخالصی که اصولا” برای گازهای خالص ذکر می شود می بایست شامل :

O2,CO,CO2,H2O,THC,N2 البته در مورد گازهای مختلف متفاوت است.

• فشار و یا وزن گاز (برای گازهای مایع وزن گاز)
• نوع شیر
• حجم گاز
• شماره سیلندر

شماره سیلندر یکی از نکات مهم می باشد که مشخص شود تولیدکننده این گاز را آنالیز کرده است. در گواهینامه مخلوط های گازی علاوه بر موارد فوق می بایست دارای:

• Requested Concentration  مقدار مورد درخواست
• Actual Concentration مقدار واقعی عنصر در سیلندر
• Accuracy ,Tolerance
• اگر دارای Traceability باشد ،باید نوع آن مشخص باشد. مثلاً ۱۷۰۲۵ ،NIST  و یا SRS

• روش تولید میکس ( وزنی یا حجمی و یا مولی ) که در اینصورت در مقابل هر عنصر به ترتیب WT وVOL یا MOL قید می شود.
• تاریخ مصرف

برای گازخالص و میکس وارداتی بهتر است گواهینامه اصل شرکت تولیدکننده دریافت شود تا در صورت نیاز امکان ردیابی آن وجود داشته باشد و با توجه به تقلب های گسترده از فروشنده اجازه گرفته شود که صحت گاز را به وسیله ایمیل از تولیدکننده اصلی جویا شوید.

 ( حمل و نگهداری سیلندر گاز )

نکات ایمنی نگهداری سیلندر:

۱- محل نگهداری سیلندر بایستی به طور واضح قابل شناسایی باشد.

۲- نصب انواع  تابلوها و علائم هشداردهنده ( سیگار کشیدن ممنوع، خطر انفجار، انجام کار گرم جوشکاری و … ممنوع ).

۳- درهنگام انتقال سیلندر سر پوش کلاهک روی آ ن باید به صورت محکم روی آن قرار داده شده باشد.

۴- محل نگهداری سیلندر بایستی به دور از هر نوع منبع جرقه یا شعله، خشک، دارای تهویه مناسب، فاقد راهرو پلکان و … باشد.( جهت تهویه مناسب هوای انبار در زمان بروز نشتی گاز باید چگالی نسبی گازها را نسبت به هوا در نظر بگیرید).

۵- هوای انبار باید به قدر کافی تهویه شود تا امکان تجمع گاز در محیط بخصوص در انبارهای سربسته وجود نداشته باشد.

۶- در صورت نگهداری سیلندرها در فضای باز، باید دور از تابش مستقیم نور آفتاب باشد.

۷- سیلندرها بایستی در برابر تماس با زمین، یخ، برف، آب، نمک، خوردگی، زنگ زدگی، شعله، حرارت و دمای بالا محافظت شوند.
۸- سیلندرهای گاز را همواره به حالت ایستاده نگهداری نموده و با کمک زنجیر یا تسمه چرمی و دربالای مرکز ثقل به اشیاء ثابت یا دیوار ببندید.

۹- سیلندرهای پر و خالی باید بطور مجزا نگهداری شوند ( خالی یا پر بودن سیلندرها به نحو مطلوبی علامت گذاری بشوند).

۱۰- سیلندرها در محل نگهداری خود نبایستی در معرض ضربه خوردن و آسیب دیدن توسط وسائل نقلیه لیفتراک و … باشند.

۱۱- هنگام انبار نمودن کپسول، آن ها را به صورت عمود بر زمین و به تفکیک نوع گاز مستقر نمایید و سیلندرها را به وسیله زنجیر جهت جلوگیری از سقوط محکم کنید یا این که آنها را در قفسه های قفل دار نگهداری نمایید که ایمن تر به نظر می رسد.

۱۲- هرگز سیلندر را در وسط انبار یا کارگاه یا آزمایشگاه  رها نکنید. آن را به کنار دیوار ببرید و در سطح صاف به حالتی مطمئن مهار کنید.

۱۳- سیلندر موجود در پالت ها و قفسه های نگهداری باید محکم و ثابت باشند. قبل از آزاد کردن تسمه و زنجیرهای نگهدارنده سیلندر باید سیلندر منحرف شده را مرتب کرد.

۱۴- هرگز اطلاعات روی سیلندر گاز خالص و میکس را از بین نبرید و سعی کنید این اطلاعات همواره خوانا باشند.

۱۵- سیلندر نباید کشیده شوند حتی برای مسافت های کوتاه.

۱۶- سیلندر را در معرض ضربه هایی که موجب آسیب رساندن به شیر آن می گردد قرار ندهید.

۱۷- سیلندرهای گاز تحت فشار را نباید در مجاورت کوره ها، بخاری ها و جاهای گرم دیگر و در اماکنی که خطر آتش سوزی وجود دارد انبار نمود. هرگز سیلندرها را در درجه حرارت بالا قرار ندهید. هیچ قسمتی از سیلندر نباید در برابر درجه حرارتی بالاتر از ۵۱ درجه سانتی گراد قرار گیرد.

نکات ایمنی استفاده از سیلندرها:

۱- در صورتی که از سیلندر حاوی گازهای قابل اشتعال یا قابل انفجار استفاده می شود، حتماً باید کپسول آتش نشانی در محل وجود داشته باشد.

۲- در صورت عدم وجود اطلاعاتی همچون وزن، حجم، سال ساخت، شماره سریال و.. بر روی بدنه ی سیلندر می بایست از ورود آن به چرخه مصرف جلوگیری کرد.

۳- قبل از اتصال رگولاتور به سیلندر جهت خارج نمودن گرد و غبار، شیر سیلندر را به آرامی باز نموده و سپس بلافاصله ببندید. این کار را باید در محلی که منبع جرقه یا شعله وجود ندارد انجام دهید و هرگز در مقابل، مجاور شیر و روبروی گیج فشارسنج سیلندر نباید ایستاد.

نکته! سیلندر هیدروژن را نباید به صورت آنچه که در بالا گفته شد ( مورد ۳) تمیز نمود زیرا هیدروژن به خودی خود در هوای آزاد مشتعل می شود.

۴- لوله های گاز که لرزش دارند را بایست محکم کنید، احتمال بروز نشستی به علت لرزش زیاد وجود دارد.

۵- استفاده از انبردست و … جهت باز بسته نمودن شیر سیلندر موجب آسیب دیدن شیر و از بین رفتن آب بندی آن می شود.

۶- نباید شیر سیلندر را ناگهانی و به سرعت باز کرد زیرا در این صورت بعلت آزاد شدن ناگهانی ممکن است به رگلاتور آسیب وارد شود.

۷- موقعی که شیر سیلندر باز است نباید محیط کار را ترک کرد.

۸- اقدام به تعمیر شیر سیلندر دارای گاز خالص و میکس تحت فشار بسیار خطرناک است.

۹- در صورتی که شیر سیلندر گاز خالص و مخلوط نشتی دارد، سیلندر را به هوای آزاد یا محلی با تهویه ی مناسب و دور از هر گونه منبع گرمایی یا جرقه انتقال دهید و گروه ایمنی و آتش نشانی را برای اقدام مناسب به محل بخوانید.

۱۰- هرگز از اکسیژن و دیگر گازهای تحت فشار جهت یافتن نشتی، تمیزکاری، تحت فشار قرار دادن و… استفاده ننمایید زیرا خطر انفجار وجود دارد.

۱۱- هرگز از شعله یا آب جوش جهت گرم کردن شیر های یخ زده سیلندرها استفاده ننمایید.

۱۲- شیر سیلندرهای خالی هم باید بسته نگهداری شوند زیرا نفوذ هوا و رطوبت به درون سیلندر، خوردگی بدنه سیلندر و ناخالصی گاز درون سیلندر را در پی دارد.

۱۳- از بستن سیلندرها به میزکار و دیگر محل هایی که امکان دارد به عنوان بخشی از یک مدار الکتریکی واقع شود اجتناب نمایید.

۱۴- با توجه به این که فشار سیلندر خالی مساوی فشار محیط ( حدود ۱ بار ) می باشد، لذا خالی بودن سیلندر به معنای عدم وجود گاز درون آن نمی باشد.

۱۵- گیج و رگلاتور را بایستی پس از انجام کار از سیلندر جدا نمود و درپوش سیلندر را بر روی آن قرار داد.

۱۶- قبل از جدا نمودن گیج و رگلاتور از سیلندر، شیر سیلندر را بسته و گاز موجود در مسیر را تخلیه نمایید.

۱۷- بدون داشتن آگاهی کامل از خواص گازها، از ترکیب آن ها خودداری کنید.

۱۸- جهت شناسایی محتویات سیلندرها، تنها به رنگ و یا نوشته های موجود بر روی درپوش سیلندر استناد نکنید، اسناد خرید را بررسی کنید.

۱۹- برای هر گونه دست کاری و یا تعویض شیر از تعمیرکار غیر متخصص استفاده ننمایید.

۲۰- در صورت مشاهده هر گونه عیب بر روی بدنه و شیر سیلندر قبل از ارسال آن برای شارژ بایستی اشکالات توسط کارشناس فنی بر طرف شود.

۲۱- هرگز از فشار گاز برای شوخی کردن با همکاران خود استفاده نکنید. گزارشات متعددی از آسیب دیدگی اعضای داخلی بدن و بیرون آمدن چشم از حدقه و… در اثر شوخی با فشار گاز وجود دارد.

۲۲- شلنگ ها را بایستی قبل از استفاده امتحان نمود و در صورت مشاهده هرگونه آسیب دیدگی می بایست دور ریخته شوند.

۲۳- به هنگام استفاده از شلنگ بایستی کاملاً باز شده باشند. احتمال انفجار، نشتی و حریق در شلنگ های چنبره زده و یا حلقه شده بسیار زیاد است.

۲۴- بایستی از بسته بودن شیر سیلندر اطمینان حاصل نمایید اما در نظر داشته باشید بیش از حد شیر را محکم نکنید.

۲۵- به منظور جلوگیری از ورود رطوبت هوا و محیط از منافذ سیلندری که برای شارژ مجدد ارسال می شود، همیشه مقدار کمی فشار در سیلندر باقی بگذارید زیرا اینکار موجب حفظ خلوص و کیفیت گاز مورد استفاده می شود.

۲۶- سیلندرها گاز خاص و مخلوط خطرناک و سمی را در اتاق های در بسته و محیط کار تخلیه نکنید.

نکات ایمنی حمل سیلندر:

۱- بایستی گیج و رگلاتور قبل از حمل سیلندر باز و درپوش آن گذاشته شود.

۲- استفاده از کفش ایمنی در صورت بروز حادثه از وارد آمدن صدمات شدید به پا جلوگیری می کند.

۳- سیلندرها را باید با گاری یا چرخ دستی مخصوص حمل نمود. باید زنجیر چرخ دستی بسته شده باشد.

۴- هرگز برای حمل و جابجایی سیلندر شیر یا درپوش آن را نگیرید.

۵- در هنگام حمل و جا به جا نمودن سیلندر از غلطاندن، انداختن و کشیدن آن خودداری کنید.

۶- هیچ گاه نباید سیلندر را چه خالی چه پر از ارتفاعی به زمین انداخت یا به گونه ای روی زمین گذاشت که بشدت به هم بخورند.

۷- سیلندر نباید به همراه متعلقات و شلنگ های متصل حمل شود. مگر در مواقعی که یک وسیله ی حمل کننده مناسب جهت جابجایی فراهم شده باشد.
۸-ابتدا شیر سیلندر را ببندید و شلنگ ها به صورت منظم جمع آوری کنید سپس اقدام به حمل و یا جا بجایی آن نمایید.

۹- تماس اکسیژن با دست آلوده به چربی و روغن، خطر جدی انفجار را به دنبال دارد پس سیلندرهای اکسیژن و یا متعلقات مربوط به آن را مطلقاً نباید با دست، دست کش و یا پارچه آلوده به روغن جا بجا نمود.

۱۰- قبل از حمل سیلندر با لیفتراک، اقدامات لازم جهت پیشگیری از افتادن سیلندرها باید انجام شود.

۱۱- در هنگام حمل و نقل بایستی سیلندر را به گونه ای اطمینان بخش مهار کرد تا از برخورد به یکدیگر و یا حرکت و سقوط آن ها در حین جابجایی جلوگیری گردد.

۱۲- در صورتی که محتویات سیلندر قابل تشخیص نمی باشد از سیلندر استفاده ننمایید و با تأمین کننده آن تماس بگیرید. زیرا به هنگام بارگیری، تخلیه، حمل و نقل و کنار هم قرار دادن به تفاوت میان گازها باید توجه کرد تا از بروز حادثه جلوگیری شود.

11/27/2023