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环氧乙烷气体检测仪校准规范编制说明2021年09月
002110084014.
002.40-
1.
601.1%
85.4s电化学
10.
209.27-
0.
9316.
0816.
430.35气体标准物平均值示值误差重复性响应时间检测原理质浓度值(空气中)
0002110084014.
002.10-
1.
901.5%
84.2s电化学
10.
039.70-
0.
3316.
0716.
670.
605.2减压器及管路考虑到环氧乙烷气体的强吸附性,建议使用吸附性小的减压阀,例如不锈钢减压器;以及不易吸附不影响气体浓度的管路材料,例如聚四氟乙烯管路等,以保证其量值的准确性和稳定性
五、总结在本规范的制定过程中,起草小组依据相关标准、相关资料和大量实验数据,本着科学合理、易于操作和普遍适用的原则,制定完成了环氧乙烷气体检测仪校准规范本规范制定以实际情况为出发点,体现科学性、合理性、实用性努力使规范的校准项目、技术要求及校准方法与国家(行业)标准、技术规范相符合
一、任务来源环氧乙烷气体检测仪校准规范制定任务由全国环境化学计量技术委员会下达根据环化委2021023号《关于落实2021年国家计量技术规范制定、修订计划的函》,由上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院、广东省计量科学研究院和河北省计量监督检测研究院等单位共同承担制定工作
二、目的意义环氧乙烷气体检测仪广泛应用于化学工业、医疗潜械、卫生监督、涂料、农药、纺织等相关邻域,它主要监测环境和作业场所中环氧乙烷气体的浓度,可保障作业场所生产安全和人身安全,预防人身伤害,避免事故的发生环氧乙烷Ethylene Oxide是一种有机化合物,是重要的石化产品化学式为C2H40,常温下是一种无色有毒气体,易燃易爆气体的蒸汽压高,3CTC时可达141kPa,这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强,是很好的冷消毒剂之一它和溪甲烷、环氧丙烷等都属于熏蒸气体环氧乙烷的危害很大,我国国家职业卫生标准中《工业场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ
2.1-2019,规定了环氧乙烷的职业接触限值Occupational ExposureLimits,OELs,其中时间加权平均容许浓度PC-TWA为OSmg/n约
0.3pmol/mol,短时间接触容许浓度PC-STEL为2mg/n约1gmol/mol o随着我国化学工业的快速发展,环氧乙烷的应用越来越广泛,环氧乙烷气体检测仪的生产、使用量正在逐年增加这些仪器一部分为国内生产,一部分为国外进口环氧乙烷气体检测仪属于有毒气体检测仪,其检测仪的量值准确性极为重要由于没有相应的技术规范,目前无法对该类仪器进行科学合理的量值溯源、无法保证该类仪器的量值准确性,故制定相应校准规范,具有必要性和迫切性该计量校准规范的制订在为我国化学工业的快速发展提供计量技术支撑的同时,也能进一步推动我国计量技术水平的发展;使环氧乙烷气体检测仪的量值溯源与量值传递有章可循,有法可依
三、编写依据本规范制定主要参考了以下文件JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则JJF1001-2011通用计量术语及定义JJF
1059.1-2012测量不确定度评定与表示GB12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求GBZ/T222-2009密闭空间直读式气体检测仪选用指南GB/T50493-2019石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GBZ
2.1-2019工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素
四、制定内容说明
1.相关标准情况未检索到环氧乙烷气体检测仪的相关国际标准或建议
2.范围目前环氧乙烷气体检测仪的测量范围多为0-20gmol/moK〜50pmol/moR0~100jxmol/mol和0-200p.mol/moL报警设定值多为
5.0gmol/mol lO.Opmol/mok
15.0|imol/mol和25pmol/mol GB/T50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》
551.2条款规定,有毒气体的测量范围应为0-300%OEL;
552.3条款规定,有毒气体的一级报警设定值应小于或等于100%OELGBZ/T222-2009《密闭空间直读式气体检测仪选用指南》
5.
2.3条警报值为GBZ
2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》所规定的MAC或PC-STEL值,无PC-STEL的物质,为超限倍数值;附录A注3为保证仪器的检测报警精度,检测量程不宜大于警报值的10倍,对于大量程的仪器,也要按警报值的10倍作量程计算误差参照GB/T50493-2019和GBZ/T222・2009中对测量范围的要求,故本规范适用于测量上限不大于200P mol/mol的环氧乙烷气体检测仪的校准
3.计量特性
3.1示值误差
3.
1.1查阅相关资料,从不同厂家、不同型号的仪器使用说明书中了解到仪器的主要性能指标见表1O表1生产厂家型号测量范围检测说明书中备注采样gmol/mol原理的示值误差方式Honeywell PGM-18600-
10、0-
100、电化学±5%FS扩散/ETO-A/B/C FGM-33OO/0-500泵吸MIDAS-E-BW GAXT-E-DL0-100电化学±5%FS扩散上海莱帝LEAD-II0-30电化学±5%FS扩散LEAD-60无锡格林通GQ-CE89000-100电化学±5%FS扩散深圳市诺安环SNE3800-100电化学±3%FS泵吸式境安全股份有限公司OLDHAM OLCT80D0-30电化学±5%FS扩散Drager Polytron81000-100电化学±5%FS扩散英思科iTrans0-100电化学±5%FS扩散上海翼捷E620\M6300-100电化学±5%FS扩散APES-DETO-H深圳安帕尔科0-20电化学±3%FS扩散APES-TETO-2-技11ET3OOO-1常州亿通/ETA-C2H4O0-10/0-20电化学±
1.5%FS扩散日本理研/SD-1GH0〜
50.0电化学±30%扩散日本理研SG-85210~
5.半导体±30%扩散成都安可信GQ-AEC2232-0—100电化学±5%FS扩散bX-A ES2OOOI\0-100电化学±5%FS扩散深圳市特安电子ES2000科技有限公司ESDI00ESP
2103.
1.2试验数据汇总情况见表2测量范围检测绝对误差相对误差响应报警浓度厂家、型号重复性pinol/原理gmol/mol pmol/mol时间gmol/mol molDrager/Polytron70000-100电化学-
1.85-
5.4%
1.4%87s25深圳新智传感技术有限公司Falcon5500—100电化学-
4.75-
5.9%
2.3%157s25无锡格林通/0-100电化学-
4.18-
9.6%
1.6%175s10TS4000C-II深圳市元特科技有限公司/SKY2000-0—100电化学
1.
82.5%
0.43%138s
20.0ETD-DE深圳市元特科技有限公司/SKY2000-0-100电化学-
2.28-
4.6%
1.4%90s/ETO GRAYW0LF/TG5010-50电化学-
0.
532.12%
0.56%215s/Drager/Pac70000-100电化学
6.
310.6%135%96s20Env ironmenta1Sensors Co/Z-1000〜50电化学-
5.0-27%
0.70%150s/英思科/GTD-0〜50电化学
0.
77.0%
2.1%40s15000F深圳安帕尔科技/0-2电化学
0.
79.3%
0.7%48s/APES-DETO-H深圳安帕尔科技0〜20电化学
1.
3734.0%
1.4%62s//SKSG-A-C2H4O上海莱蒂科技有限0〜20电化学
2.1843%
2.7%95s5/10公司无锡格林通/0-100电化学
1.
778.7%
1.0%62s/TS4000C-II深圳诺安环境0-100电化学
1.
477.3%
0.6%41s//SNE600E深圳市特安电子-100电化学
5.
7728.5%
1.1%110s//ESD100深圳市特安电子0-100电化学
5.
7728.5%
1.4%73s//ESD100河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-0-10电化学
6.
077.6%
2.5%
90.7s/401河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-0-100电化学-
2.97-
5.9%
2.2%
75.5s/402河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-0-100电化学
5.
079.8%
2.0%
78.2s/403河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-电化学-
1.90-
47.5%
1.5%
84.2s/8401〜20河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-0-2电化学-
0.70-
17.5%
1.4%
85.7s/8402河北泽宏科技股份有限公司/HBS03-0〜20电化学-
1.57-
39.2%
1.8%
91.4s/
84033.
1.3技术指标主要参考了GB12358-2006《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》,有毒有害气体报警器的最大允差±5%FS或±10%以内,取大通过大量相关实验和示值误差分析,依据试验数据,将示值误差定为绝对误差±3Rmol/mol或相对误差±1%,满足其中之一即可
3.2重复性GB12358-2006的技术要求是不大于5%,实验数据显示,大部分仪器的重复性1%〜3%,故定为不大于3%
3.3响应时间GB12358-2006规定,有毒气体氨气、氯化氢、环氧乙烷等气体检测报警仪的响应时间在160s以内根据实验数据,大部分仪器的响应时间在41s~157s,故本规范定为不大于160so
3.4漂移GB12358—2006中长期稳定性规定固定式检测报警仪,连续运行28d后,其示值误差应符合±5%FS或±10%根据试验数据,零点漂移的数据为0%FS,量程漂移的数据在土
1.9%FS-±5%FS,考虑到试验的仪器大多为新仪器,零点漂移和量程漂移分别定为不超过±2%FS和±5%FS
4.环境条件
4.1环境温度环氧乙烷气体检测仪(电化学原理)在不同温度下(-10℃、0℃、20℃、40℃)试验验证,环境温度低于-10C时,对仪器的测量结果影响较大,环境温度0℃时,对仪器的测量结果影响不大,故本规范对环境温度的规定为(5~40)仪器在不同温度下的实验数据见下表3表3单位nmol/mol仪器编号气体标准物质-10℃0C20℃40℃
15044.
950.
149.
654.
325048.
052.
651.
853.
835040.
849.
251.
856.
645044.
251.
350.
353.
855051.
153.
651.
352.
365050.
452.
951.
852.
075049.
452.
751.
552.
185047.
151.
250.
153.
695048.
652.
150.
651.
5105050.
953.
651.
450.
94.2工作环境要求由于环氧乙烷气体的毒性大,易吸附因此在用环氧乙烷标气校准仪器时,应在通风橱内进行或保持通风,操作需做好相关安全保护
5.校准用计量器具及配套设备
5.1气体标准物质
5.
1.1经查询,目前国内的有证气体标准物质,测量范围在(
1.00〜500)nmol/mol,相对不确定度%尸2%〜5%,=2,其浓度值及不确定度见表4表4物质的量分数相对不确定度%标准物质编号研制单位标准值k=2GBWE060079氮中环氧乙烷
1.0x10-22上海基量标准气体有限公司GBWE060155氮中环氯乙烷1x10-22大连大特气体有限公司GBWE062035氮中环氧乙烷
0.05~
1.00X
1021.5上海海洲特种气体有限公司GBWE062818氮中环氧乙烷
1.00~
4.99xl0-65大连大特气体有限公司GBWE062819氮中环氧乙烷
5.00~500xlO62GBWE062820空气中环氯乙烷
1.00~
4.99x10-65大连大特气体有限公司GBWE062821空气中环氯乙烷
5.00~500xlO-62GBWE062822二氧化碳中环氧乙
1.00~
4.99xl0-65大连大特气体有限公司烷GBWE062823二氧化碳中环氧乙
5.00~500xlO62烷1-5xlO65GBWE100237二氧化碳中环氧乙中国计量科学研究院烷5^10xlO63GBWE060822二氧化碳氮中环化学工业部光明化工研究所
0.5-100xlO66氧乙烷
5.
1.2不同的平衡气对测量结果的影响根据实验数据,对电化学原理的仪器,气体标准物质的平衡气空气、氮气不一样时,对仪器测量结果的影响较小,不同平衡气实验数据见表5对于半导体原理的仪渊,依据GB5493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》中附录D常见气体探测器技术性能表中规定了被测气体的含氧要求及使用说明书的要求,气体标准物质的平衡气应为空气依据气体标准物质的测量范围及技术参数的要求,本规范气体标准物质规定为空气氮中环氧乙烷有证气体标准物质,相对扩展不确定度不大于3%,匕2当采用气体稀释装置时,稀释后标准气体的相对扩展不确定度应不大于3%,公2表5单位nmol/mol气体标准物仪器编号平均值示值误差重复性响应时间检测原理质浓度值(氮中)2106171013-
0014.
024.
50.
480.5%52s电化学
10.
0510.
40.
3516.
0516.
20.15气体标准物平均值示值误差重复性响应时间检测原理质浓度值(空气中)2106171013-
0014.
034.
40.
370.7%48s电化学
10.
0410.
30.
2616.
0616.
10.04气体标准物仪器编号平均值示值误差重:复性响应时间检测原理质浓度值(氮中)
00021070140120.
0420.
70.
663.3%
2.5%
90.7s电化学
50.
2750.
30.
030.06%
80.
2386.
36.
077.6%气体标准物平均值示值误差重复性响应时间检测原理质浓度值(空气中)
02170140120.
0121.
00.
994.9%
2.6%
56.3s电化学
50.
3052.
72.
44.8%
80.
5586.
35.
757.1%气体标准物仪器编号平均值示值误差重复性响应时间检测原理质浓度值(氮中)。