Воскресенье, 19.11.2017, 00:33
Главная Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость




Страница 1 из 11
ФОРУМЫ НА RA4A » РАДИО » Техника в быту » Извещатели утечки газа
Извещатели утечки газа
NeonДата: Суббота, 08.06.2013, 00:57 | Сообщение # 1
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Извещатель утечки газа "QG-02". Часть 1.

Недавно появилась нужна в извещателе утечки газа. Суть прибора в том, что когда концентрация природного газа повышается более определенного предела, то срабатывает сирена.

Обзвонив приличное количество организаций, торгующих противопожарным оборудованием, я наконец приобрел приборчик в одном из магазинов в центре города. Модель "QG-02" от некоего безымянного китайского бренда обошлась почти в тысячу рублей.
Ссылка на такую же модель в интернет-магазине DX

Извещатель комплектовался коробкой и инструкцией на английском языке. Приведу из нее некоторые характеристики прибора:
- Питание: 220/110 В
- Потребляемая мощность: 1.7 Вт
- Чувствительность: 10% LEL (см ниже)
- Диапазон рабочих температур: 10-50 град. С
- Влажность: менее 95%
- Сирена: 75дБ в 3 метрах от источника (10 футов в оригинале)
- Детектируемые газы: природный газ, коксовый газ, угарный газ, сжиженный газ
- Габаритные размеры: 110*70*36мм
- Оснащен LPD передатчиком для включения сигнализации

LEL - Lower Exposive Limit - минимальная взрывоопасная концентрация (по объему).
Приведу значения LEL для некоторых веществ:

- Метан (CH4): 5% (природный газ)

Пропан, пропен, бутан, бутены, изобутан и изобутен входят в состав сжиженного газа.

- Пропан (H3C-CH2-CH3): 2.1%
- Пропен (H2C=CH-CH3): 2%
- Бутан (H3C-CH2-CH2-CH3): 1.86%
- Бутены ( 1-Бутен H2C=CH-CH2-CH3, 2-Бутен H3C-CH=CH-CH3): 1.98%
- Изобутан (H3C-CH(CH3)-CH3): 1.8%
- Изобутен (H2C=C(CH3)-CH3): 1.8%

В соответствии с пунктом 7.1 НПБ 71-98 "Извещатели пожарные газовые. Общие технические требования. Методы испытаний", извещатели должны реагировать, как минимум, на один из приведенных ниже газов при концентрации в пределах:
СО2 — 1000…1500 ppm;
СО — 20…80 ppm;
СхНу — 10…20 ppm.

Посмотрим, соответствует ли данный извещатель НПБ:
ppm = 0.0001%
Минимальная концентрация метана, при которой срабатывает прибор:
Смин=10%*LEL=0.1*0.05=0.005%
Минимальная концентрация углеводородов, при которой должен срабатывать прибор в соответствии с НПБ:
Сн=20*ppm=20*0.0001%=0.002%
Смин>>>Cн
Очевидно, что по метану приборчик не соответствует НПБ.

Теперь проверим по сжиженному газу. Возьмем значение LEL для изобутана.
Смин=10%*LEL=0.1*0.018=0.0018%
Сн=0.002%
Смин<Сн, следовательно по сжиженному газу прибор хотя и с трудом, но укладывается в НПБ.

Все эти расчеты имеют смысл, только если данные, приведенные в инструкции, достоверны.

Продолжение следует.


Сообщение отредактировал Neon - Суббота, 08.06.2013, 02:35
 
NeonДата: Суббота, 08.06.2013, 02:33 | Сообщение # 2
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Извещатель утечки газа "QG-02". Часть 2.

Прибор со снятой передней панелью корпуса:



В правом верхнем углу виден датчик на основе диоксида олова. В обычном состоянии диоксид олова SnO2 имеет относительно высокое сопротивление, которое обратимо падает в присутствии детектируемых газов. Иными словами, принцип действия таких сенсоров основан на том, что обратимая хемосорбция активных газов на их поверхности сопровождается обратимыми изменениями проводимости.

Угарный газ восстанавливает олово:
SnO2+2CO = Sn+2CO2
Это явление необратимо понижает сопротивление чувствительного элемента. Для борьбы с ним, а также для регулировки чувствительности, датчик приходится нагревать до нескольких сот градусов, чтобы спровоцировать реакцию окисления олова кислородом воздуха:
Sn+O2=SnO2
Из-за необходимости нагрева датчика, подобные извещатели обычно питаются лишь от сети 220 вольт.
В частности, мощность данного прибора составляет 1.7 Вт

Более подробно о принципе работы датчика:
http://www.platan.ru/article/paper.pdf
Даташит одного из подобных датчиков с сайта производителя:
http://www.figaro.co.jp/en/data/pdf/20091110165041_3.pdf

Продолжение следует.
Прикрепления: 7371495.jpg(37Kb)
 
4a0026Дата: Суббота, 08.06.2013, 08:49 | Сообщение # 3
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Neon,  а какое исполнение ЭТОГО жалкого приборчика(я на счет взрывозащищеного исполнения? вид EX ) оборудование  являющееся сигнализаторами НКПВ перевожу на русский-нижнего предела взрываемости ДОЛЖНО само иметь взрывозащищенное исполнение дабы не повлечь взрыв газовоздушной смеси 
ВОТ ПРИМЕР http://video.yandex.ru/search?....croclip
 
RU4AДата: Суббота, 08.06.2013, 09:18 | Сообщение # 4
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 78
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Интересно,а нагревание диоксида олова до нескольких сот градусов не приведёт к реакции окисления,к примеру ,изобутана(взрыву)? wacko
 
4a0026Дата: Суббота, 08.06.2013, 09:23 | Сообщение # 5
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Цитата (exUA4ABS)
Интересно,а нагревание диоксида олова до нескольких сот градусов
.......читаем выше  ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ оборудование   пример маркировки  EX2C-T6
 
NeonДата: Суббота, 08.06.2013, 14:32 | Сообщение # 6
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

4a0026, exUA4ABS, Я еще не закончил рассказывать про приборчик...

Конечно же, я проводил практические испытания. Перед началом проведения испытания прибор должен выйти на рабочий режим (перестает мигать второй светодиод), что обуславливается нагреванием датчика до рабочей температуры.

Начал с того, что брызнул в корпус прибора сжиженным газом из зажигалки. Мгновенно сработала сирена.
Далее начал экспериментировать с плитой. Сразу отмечу, что метан примерно в 2 раза легче воздуха и, как я предполагаю, образует с воздухом гетерогенные смеси. Если кто не знает, запах газа обусловлен специальной добавкой. Чистый метан никакого запаха не имеет. 

При поднесении к открытой горелке извещатель сработал мгновенно, однако уже в нескольких десятков сантиметров над горелкой он упорно отказывался реагировать на газ.
Внес его в дымоход - никакой реакции на открытую горелку.
Тогда решил сделать из 5-литровой пластиковой бутылки импровизированный газгольдер, отрезав конус с горлышком. В днище проделал отверстие для провода, разместил внутри извещатель, а отверстие загерметизировал скотчем. Смысл в том, что газы более легкие чем воздух можно улавливать с помощью перевернутого вверх дном сосуда. Поместил эту конструкцию над открытой горелкой. Сирена сработала через 30 секунд. Это вполне согласуется с данными по расходу газа горелкой плиты, взятыми из интернета (0.4 м3/ч). Действительно, t= (5л/0.4 м3/ч)*3600с/ч=(5л/400л/ч)*3600с/ч=45с.
Другой целью проведения эксперимента с бутылкой была необходимость удостовериться в том, что прибор относительно взрывобезопасен.
Как показывает практика взрыв газовоздушной смеси в такой перевернутой вверх дном 5-литровой бутылке без "днища" абсолютно безопасен, хотя сама бутылка подлетает на метр вверх.

Теперь о вопросах, связанных с практическим использованием устройства. Далее, я исхожу из предположения, что смесь метана с воздухом гетерогенна и есть граница раздела фаз. Для достижения наибольшей чувствительности извещатель необходимо устанавливать выше уровня дымохода, как можно ближе к потолку. Наличие подвесного или натяжного потолка усугубляет положение.
Пусть S - площадь кухни (м2), h - расстояние от потолка (истинного, а не подвесного или натяжного) до датчика (м), N - скорость утечки газа (м3/ч).
Тогда время срабатывания прибора: t=S*h/N
Допустим у вас квартира-"брежневка", т.е. S=7 м2
h=0.05 м (датчик в 5 см от потолка)
Вы поставили чайник, не оборудованный свистком, забыли про него и уснули. Когда он закипел, вода залила горелку и она погасла. Скорость утечки газа N=0.4 м3/ч
Тогда, время срабатывания датчика t=S*h/N=7*0.05/0.4=0.875 (ч) = 52 минуты 30 секунд.

Продолжение следует.

exUA4ABS, не приведет к взрыву.
4a0026, к сожалению данных о том, что прибор выполнен во взрывозащитном исполнении нет (100% Китай), однако практические эксперименты показали, что воспламенения газовоздушной смеси при срабатывании не происходит.
 
4a0026Дата: Суббота, 08.06.2013, 17:03 | Сообщение # 7
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Цитата (Neon)
4a0026, к сожалению данных о том, что прибор выполнен во взрывозащитном исполнении нет (100% Китай), однако практические эксперименты показали, что воспламенения газовоздушной
9 раз не произойдет воспламенения газовоздушной смеси а вот на 10 раз будет взрыв-и (как говорится в известном фильме,,....достаточно одной таблэтки.....,,,
Цитата (Neon)
Вы поставили чайник, не оборудованный свистком, забыли про него и уснули. Когда он закипел, вода залила горелку и она погасла
я бы свою жизнь не стал доверять такому СОМНИТЕЛЬНОМУ прибору ,на моей плите стоит электрод контроля пламени и при попадании воды и ,или пропадании пламени происходит отсечка газа -просто удобно и независимо от напряжения в розетке(термопара рулит)
 
RU4AДата: Суббота, 08.06.2013, 20:19 | Сообщение # 8
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 78
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Сомнительный прибор.На фото видно,что датчик находится внутри прибора.Значит к нему должен быть допуск газа,т.е.ко всем элементам прибора.Взывозащищённостью и не пахнет.К слову-шахтные телефоны герметичны.Вот там-взрывозащищённость.
 
4a0026Дата: Суббота, 08.06.2013, 20:27 | Сообщение # 9
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

Читаем ВЗРЫВОЗАЩИТУ господа!-википедия рулит ПУЭ вам в помощь!P.s. это моя работа!

Добавлено (08.06.2013, 20:27)
---------------------------------------------
прежде чем поставить у СЕБЯ дома что то -думаю надо почитать ВСЕ что с этой сферой связано(по моему скромному мнению)

 
NeonДата: Воскресенье, 09.06.2013, 14:27 | Сообщение # 10
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Цитата (4a0026)
я бы свою жизнь не стал доверять такому СОМНИТЕЛЬНОМУ прибору ,на моей плите стоит электрод контроля пламени и при попадании воды и ,или пропадании пламени происходит отсечка газа -просто удобно и независимо от напряжения в розетке(термопара рулит)
К сожалению, покупка нормальной плиты для меня не вариант. Этот сомнительный приборчик все же лучше чем ничего.

Вернемся к примеру из сообщения №6 и попробуем вычислить предельную энергию взрыва газовоздушной смеси в случае, если приборчик при срабатывании даст искру.
S=7 м2 - площадь кухни
h=0.05 м - расстояние от датчика до потолка
Тогда объем накопившегося метана V=S*h

По формуле Менделеева-Клайперона:
p*v=ν*R*T
ν=p*v/(R*T)=p*S*h/(R*T) (количество метана)
p=101325 Па
T=293 K
R=8.314 Дж/(моль*К)

Удельная теплота сгорания метана:
Qp=882000 Дж/моль
Тогда предельная энергия взрыва
Q=ν*Qp=p*s*h*Qp/(R*T)=12840313 (Дж)= 12.8 МДж

Сравним полученные данные с теплотой взрыва тротила:
У тротила Qp=4228 КДж/кг, т.е. предельная энергия взрыва накопившегося газа будет эквивалентна таковой при взрыве 3 кг тротила.

В реальности не все так страшно. В случае тротила мы имеем внутримолекулярную реакцию, а для взрыва метана нужен кислород, поэтому, ввиду гетерогенности смеси метан-воздух скорость реакции будет значительно ниже, а из-за накопления продуктов реакции, прореагирует далеко не весь объем газа и этот процесс, опять же, снизит скорость реакции, следовательно одномоментного выделения энергии не будет. Разрушительная сила взрыва обуславливается перепадом давления, величина которого зависит от скорости протекающих реакций.

Взглянем еще раз на уравнение реакции:
CH4+2O2 -> CO2+2H20
В левой и правой частях одинаковое количество молекул в газообразном состоянии, т.е. по сути дела перепад давления будет обусловлен лишь кинетической энергией, а не выделением газообразных продуктов реакции.
При взрыве тротила же образуется множество газообразных продуктов реакции. По данным Википедии, 730 л/кг.

Практика подтверждает мою гипотезу:

"Москва, 20 мая 2013. Причиной взрыва газа в квартире на юго-западе Москвы, скорее всего, стало самоубийство, сообщил корреспонденту «БалтИнфо»
источник в правоохранительных органах.
«В ходе осмотра места происшествия было установлено, что в газовой
плите были открыты все 4 конфорки, - сообщил собеседник «БалтИнфо». –
При этом, по заключению специалистов Мосгаза, газовая система в квартире
в частности и в доме вообще абсолютно исправна, утечек газа нет. Это
характерно именно для суицидальной попытки»
Официальные представители силовых ведомств Москвы пока не комментируют информацию о самоубийстве.
Напомним, ЧП произошло в ночь на понедельник в столичном районе
Котловка на улице Нагорной, дом 7 корпус 5. В результате взрыва
24-летнего хозяина квартиры взрывной волной выбросило из окна. От
полученных повреждений мужчина скончался на месте.
Из дома были эвакуированы около 200 человек. Через несколько часов им
разрешили вернуться в свое жилье. Пожара в результате взрыва не
возникло"

http://www.baltinfo.ru/2013....-355497

Как видите, в результате взрыва газа в квартире, дом и сама квартира не пострадали.


Сообщение отредактировал Neon - Воскресенье, 09.06.2013, 14:27
 
NeonДата: Суббота, 06.07.2013, 10:16 | Сообщение # 11
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Кстати, отверстие для крепления приборчика к стене расположено таким образом, что становится очевиден тот факт, что он предназначен для установки в районе пола, т.е. для работы с сжиженным газом. Это сильно осложнило его монтаж. Для установки в районе потолка пришлось просверлить еще одно отверстие в задней панели, дабы закрепить его на дюбеле, однако шурупы, которые соединяют переднюю и заднюю панель также закручиваются со стороны задней панели. Короче говоря, приборчик имеет непродуманную конструкцию.
 
UA4AEJДата: Суббота, 06.07.2013, 17:20 | Сообщение # 12
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 51
Награды: 2
Репутация: 0
Статус: Offline

Кстати, кому нужны эти научные выкладки, как и сам приборчик, который выпускается более 15 лет и нужен лишь газовикам для отмазки?! Мне, например, всё равно, найдут ли меня в квартире или на соседней улице...
 
4a0026Дата: Суббота, 06.07.2013, 21:38 | Сообщение # 13
Лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 56
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline

UA4AEJ,  поддерживаю полностью
 
ФОРУМЫ НА RA4A » РАДИО » Техника в быту » Извещатели утечки газа
Страница 1 из 11
Поиск: