[科普中国]-可燃气体

可燃气体是可燃物质的一个态，指能够与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会发生爆炸的，燃烧过程中释放出大量能量的气体，如氢气，一氧化碳等。

常见可燃气体可燃气体很多，如氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）、乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）、丁炔（C4H6）、硫化氢（H2S）、磷化氢（PH3）等。

1 、液化石油气是从石油加工或石油、天然气开采过程中得来的，其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。气态液化石油气比空气重，其比重为空气的1.5-2倍。液化石油气在空气中浓度较高时，对人的中枢神经有麻醉作用，如果燃烧不完全，会产生一氧化碳等有毒气体。液化石油气加有一种特殊的臭味，一旦泄漏，即可察觉。液化石油气与空气混合后易燃、易爆，在空气中的液化石油气浓度达到1.5-9.5%时，遇到火种就会爆炸，因而一定要防止泄漏。液化石油气完全燃烧时，需要大量的空气助燃。1立方米液化石油气完全燃烧大约需要30立方米空气。因而燃气器具使用场所，必须保持空气流通。

2、天然气天然气是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物，具有可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。天然气蕴藏在地下约3000— 4000米之多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。比重0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性，天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂，以使用户嗅辨。根据天然气蕴藏状态，又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、与不含液体成份的干性天然气。如果家里天然气漏气是很危险的，因为过多的甲烷弥漫在空气中，虽然不会中毒（天然气无毒），但是容易造成窒息.遇火还会引起规模不等的爆炸。天然气爆炸极限：5%~15%。

3、瓦斯的主要成分甲烷，是一种可燃性气体，无色无味，难溶于水，密度小于空气，与氧气或空气混合后达到一定温度在一定空间内容易发生爆炸。

4、甲苯，毒性：属低毒类。急性毒性：LD505000mg/kg（大鼠经口）；LC5012124mg/kg（兔经皮）；人吸入71.4g/m3，短时致死；人吸入3g/m3×1～8小时，急性中毒；人吸入0.2～0.3g/m3×8小时，中毒症状出现

5、煤气的主要成分是CO、氢和烷烃、烯烃、芳烃等。煤气有毒是因为其中的CO、芳烃等能与人体中的血红蛋白结合，造成缺氧，使人昏迷不醒甚至死亡，在低浓度下也能使人头晕、恶心及虚脱。所以，使用煤气要特别小心、应经常检查输气管道、灶具和有关阀门，每次用完后应紧闭阀门，严防泄漏。

6、沼气是有机物在隔绝空气和一定的温度、湿度、酸碱度等的条件下，经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。沼气的主要成分是甲烷、其余为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢。其中甲烷含量约为55%～70%，二氧化碳含量约为30%～45%。沼气是一种混合气体。1

可燃气体检测报警器可燃气体报警器主要有催化燃烧型、热导型、红外吸收型和半导体型等几种，其中使用最广泛的是催化燃烧型。催化燃烧型报警器传感器主要是由桥式电路、气敏原件组成。当可燃气体进入报警器探头，气体与空气中的氧发生氧化反应，铂丝表面产生无烟催化燃烧，导致铂丝升温，铂丝是感温原件，电阻值随温度升高而增长，桥式电路失去平衡，产生电流，即将气体浓度值转换为电信号输出。报警器由探测器和控制器两部分组成，探测器即探头传感器部分，将气体浓度转换成电信号，控制器包括控制电路、放大电路、报警系统和显示器等部分。

检定用标准气体的选择：

可燃气体检测报警器应用在不同的环境中，所检测的可燃气体种类也不同。对报警器检定时应选择适合的标准气体，以保证量值传递的准确，一般按以下原则选择标准气体:

（1） 选择与报警器所检测的气体种类相同的标准气体，例如甲烷、氢气、丙烷等。

（2） 选择报警器所测气体中最主要的气体成分作为标准气体。有的工作环境中存在多种可燃性气体，报警器检测的是可燃气体混合物，催化燃烧型报警器检测的并不是哪一种气体的浓度，而是所有可燃气体与空气中的氧接触发生氧化反应，在具体的检定工作中不必配齐被测气体混合物中的所有标准气体，只需选择环境中最主要的一种气体成分作为标准气体。

（3） 使用替代气体进行检定。

催化燃烧型报警器通过检测可燃气体的燃烧热来测定气体浓度。虽然各种气体的爆炸下限不相同，但气体的浓度与该气体的燃烧热之间存在相应关系，多数可燃性气体的爆炸下限浓度与其燃烧热的乘积近似地等同于同一常量，一般在1050 ～1100之间，那么以极限燃烧热为标准，在使用催化燃烧型报警器测量的大多数可燃气体的爆炸下限浓度都近似等于异丁烷的爆炸下限的浓度，这样就可以用异丁烷作为标准气体来校正多数催化燃烧型可燃气体报警器。但对于少数可燃性气体，如氢气，一氧化碳，硫化氢等，由于其燃烧热与爆炸下限浓度的乘积与异丁烷相差较大，检定时应使用这几种气体的相同标准气体，而不能用异丁烷来替代。

（4） 使用报警器说明书中给出的标定气体，配合标定系数或修正曲线使用。

由于报警器的生产厂家不同，生产工艺不同，传感器使用的催化剂种类和用量也有差异，相同浓度的同一种气体在不同厂家生产的报警器传感器电桥上的燃烧热也会有差异。这种情况有的生产会在说明书中给出用不同气体标定时的标定系数或修正曲线，用标准气体的标准值乘以标定系数即为被测报警器的标准值。

（5） 标准气体中的氧气含量不可过低。

催化燃烧型传感器需要有氧气参与反应，至少有8%的氧气才能准确测量，空气中氧气含量为20.9%，所使用的标准气体必须是以空气作为配气，如果用氮气作为配气，仪器无法正确显示示值。23

本词条内容贡献者为:

于仁业 - 高级工程师 - 中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司