Tabela gazów LEL (dolna granica wybuchowości): kompletny przewodnik + tabela popularnych gazów
A Wykres gazu LEL jest szybką tabelą odniesienia, która zawiera listę Dolna granica wybuchowości (LEL) oraz Górna granica wybuchowości (UEL) dla powszechnie występujących gazów i oparów łatwopalnych, zwykle oznaczanych jako procent objętości w powietrzu (% v/v)Zespoły bezpieczeństwa używają go do ustawiania alarmy detektorów gazu, oceniać ryzyko pracy na gorącoi plan wentylacjaProjektanci OEM używają go do wyboru odpowiedniego czujnik gazu palnego i kalibracji.
Definicje podstawowe (LEL vs UEL):
- LEL / LFL (dolna granica wybuchowości/palności): dotychczasowy minimum stężenie paliwa w powietrzu, które może się zapalić.
- UEL / UFL (Górna granica wybuchowości/palności): dotychczasowy maksymalny stężenie paliwa w powietrzu, które może się zapalić.
- Pomiędzy nimi jest zakres łatwopalności; poniżej LEL oznacza „zbyt ubogą mieszankę”, powyżej UEL oznacza „zbyt bogatą mieszankę” (ale może być niebezpieczna, gdyż rozcieńcza).
Więcej o LEL i UEL: DGW i GWW: Kompletny przewodnik po granicach wybuchowości, %DGW i detekcji gazu
Jak czytać wykres stężenia gazu LEL
Większość wykresów pokazuje:
- Nazwa gazu/pary + wzór chemiczny
- DGW (% obj.) oraz GLE (% v/v)
- Czasami notatki dotyczące temperatury/ciśnienia lub warunków pomiaru
Ważne: Wartości DGW/GWW mogą się różnić w zależności od metody i warunków badania. Wiele tabel referencyjnych wyraźnie wskazuje, że granice wybuchowości obowiązują tylko w warunkach, w których zostały określone, a zakres palności często rozszerza się wraz z upływem czasu. wzrost temperatury, ciśnienia i średnicy naczynia.
Tabela LEL dla gazów i par powszechnie występujących (szybka tabela)
Poniżej znajduje się praktyczny wykres „najczęściej używany” LEL/UEL do wykrywania gazu i bezpieczeństwa na miejscu. Wartości są % objętości w powietrzu.
Uwaga dotycząca odniesienia: Liczby pochodzą z powszechnie używanych tabel limitów wybuchowości. Zawsze należy je potwierdzić z… SDS oraz lokalne wymogi dotyczące ostatecznych decyzji dotyczących bezpieczeństwa.
| Gaz / Para | Formuła | DGW (% obj.) | GLE (% v/v) |
|---|---|---|---|
| Metan (gaz ziemny) | CH₄ | 5.0 | 15.0 |
| Propan (LPG) | C₃H₈ | 2.1 | 10.1 |
| n-butan | C₄H₁₀ | 1.86 | 8.41 |
| Isobutane | C₄H₁₀ | ~ 1.8 | ~8.4-9.6 |
| Wodór | H₂ | 4.0 | 75.0 |
| Tlenek węgla | CO | 12.0-12.5 | ~74-75 |
| Siarkowodór | H₂S | ~4.0-4.3 | ~44-46 |
| Etan | C₂H₆ | 3.0 | 12.4 |
| Etylen | C₂H₄ | 2.75 | 28.6 |
| Propylen | C₃H₆ | 2.0 | 11.1 |
| Acetylen | C₂H₂ | 2.5 | 80-100 |
| Amoniak* | NH₃ | 15.0 | 27-28 |
| Benzen | C₆H₆ | ~1.3-1.35 | ~6.65-7.9 |
| Toluen | C₇H₈ | 1.27 | 6.75 |
| Ksylen (mieszany) | C₈H₁₀ | ~ 1.0 | ~ 6.0 |
| Styren | C₈H₈ | 1.1 | 6.1 |
| Aceton | C₃H₆O | 2.6 | 12.8-13.0 |
| Metanol | CH₃OH | 6.7 | 36.0 |
| etanol | C₂H₅OH | 3.3 | 19.0 |
| Izopropanol | C₃H₈O | ~2.0-2.2 | ~12 (zmienne) |
| Octan etylu | C₄H₈O₂ | 2.0 | 12.0 |
| Etylobenzen | C₈H₁₀ | 1.0 | 7.1 |
| Eter dietylowy | C₄H₁₀O | 1.9 | 36-48 |
| Heksan | C₆H₁₄ | ~1.2-1.25 | ~7.0-7.4 |
| Heptan | C₇H₁₆ | ~1.0-1.1 | ~6.0-6.7 |
| Pentane | C₅H₁₂ | 1.4 | 7.8 |
| Benzyna (opary) | - | ~ 1.4 | ~ 7.6 |
| Olej napędowy (opary) | - | ~ 0.6 | ~ 7.5 |
| Opary nafty/paliwa lotniczego | - | ~ 0.7 | ~5 |
*Amoniak jest często traktowany przede wszystkim jako toksyczny, ale ma granice palności.
Źródłami tych tabel są powszechnie znane skompilowane odniesienia i tabele inżynierskie.
Wyjaśnienie %LEL (i jak przeliczyć %LEL na objętość gazu)
Większość detektorów gazów palnych odczytuje %LEL (procent LEL).
Wzór przeliczeniowy (dla konkretnego gazu):
Objętość% = (%DGW ÷ 100) × DGW(obj.%)
Przykład (metan): DGW = 5% obj.
- 10% DGW ≈ 0.10 × 5% = 0.5% obj. metanu
- 25% DGW ≈ 0.25 × 5% = 1.25% obj. metanu
Konwersja odwrotna (% obj. → % DGW):
%LEL = obj% × (100 / LEL obj%)
Dlaczego „10% LEL” to poważna sprawa (przestrzenie zamknięte i prace w wysokiej temperaturze)
Wiele wysoko postawionych zasobów bezpieczeństwa podkreśla 10% DGW bo OSHA definiuje niebezpieczną atmosferę w przestrzeniach zamkniętych wymagających zezwolenia jako:
- Gaz/para/mgła łatwopalna w stężeniu przekraczającym 10% jej dolnej granicy palności
Wytyczne OSHA dla stoczni dodają także istotny niuans:
- ≥10% LEL jest niebezpieczne w przestrzeniach zamkniętych, ale <10% LEL nie jest koniecznie bezpieczne (może to oznaczać trwający proces uwalniania oparów i pogorszenie warunków).
Konsekwencje praktyczne: 10% LEL jest często stosowane jako wczesny próg działania (wentylacja, dochodzenie, czynniki wyzwalające przerwanie pracy), ale decyzje dotyczące bezpieczeństwa muszą być brane pod uwagę trendy, wentylacja, działalność zawodowa, warunki tlenowe.
Co zmienia LEL/UEL
Granice wybuchowości zależą od warunków — w wielu źródłach podano, że zakres palności może się rozszerzać wraz z:
- Wyższa temperatura
- Wyższe ciśnienie
- Większa średnica obudowy/testu
- Wzbogacanie tlenem (szerszy zakres palności, szybsze spalanie)
Dlatego najlepszą praktyką jest:
- Traktuj wykresy jako odniesienia bazowe
- Zweryfikuj za pomocą SDS dane i obowiązujące normy
- Dokonaj pomiaru na miejscu za pomocą prawidłowo skalibrowanych przyrządów
Mieszane gazy: zasada mieszania LEL Le Chateliera
Prawdziwe strony często mają mieszanki (np. metan + propan + opary rozpuszczalnika). Powszechnie stosowanym przybliżeniem dla LEL mieszaniny jest Reguła mieszania Le Chateliera, często cytowane w literaturze dotyczącej inżynierii bezpieczeństwa:
Gdzie (x_i) jest objętościowym ułamkiem składnika (i) w mieszance paliwowej.
Przypadek użycia: szacowanie alarmów i ryzyka w przypadku obecności wielu paliw.
Ograniczenia: jest to przybliżenie; zawsze należy je sprawdzać w przypadku krytycznych scenariuszy bezpieczeństwa.
Typowe technologie wykrywania materiałów palnych
- Katalityczny (pellistorowy): silny w przypadku wielu gazów palnych; potrzebuje tlenu; może ulec zatruciu niektórymi związkami
- Podczerwień NDIR: doskonały do wielu węglowodorów; często bardziej odporny na zatrucia; zwykle nie do wodoru
- Półprzewodnik MOS: kompaktowy/ekonomiczny; może wymagać silniejszej kompensacji wrażliwości na otoczenie/współwrażliwości w zależności od zastosowania
Standardy, które warto znać
Normy wydajności IEC dla detektorów gazu uległy zmianie; IEC zauważa, że IEC 60079-29-1 został zastąpiony i nowszy IEC 60079-29-0: 2025 obejmuje ogólne wymagania i metody testowania dla różnych kategorii sprzętu do wykrywania gazu.
Wsparcie OEM firmy Winsen
Jeśli budujesz alarmy gazowe, Sterowanie bezpieczeństwem HVAC, przetworniki przemysłowelub Bramki bezpieczeństwa IoTNiezawodny czujnik gazów palnych pomoże Ci osiągnąć cele wydajnościowe i zwiększyć zróżnicowanie produktu.
Winsen wspiera rozwiązania w zakresie czujników gazów palnych do integracji OEM (wiele zasad wykrywania, formaty integracji i wsparcie inżynieryjne). Jeśli nam powiesz:
- gaz docelowy (CH₄ / LPG / H₂ / mieszany)
- zakres pomiarowy (%DGW)
- środowisko (temperatura, wilgotność, rozpuszczalniki, kurz)
- potrzeby interfejsu (analogowy / UART / RS485 / przekaźnikowy)
Możemy zarekomendować podejście oparte na czujnikach i wesprzeć personalizację + wybór + integrację.
Czujniki spalania katalitycznego (pellistory)
MR007 CH4 Metan C3H8 Czujnik gazu propan
- CH4 metan C3H8 propan, gaz palny, gaz ziemny, gaz węglowy, gaz LPG
- 0 ~ 100 LEL
- Czytaj więcej
Moduł czujnika metanu CH13 ZC4 zapewniający bezpieczeństwo gazu w domu
- metan CH4, gaz ziemny, gaz palny
- 1% -25% DGW, rozdzielczość 100 ppm
- Czytaj więcej
MC119 Katalityczny czujnik gazów łatwopalnych
- wodór, acetylen, benzyna, LZO, takie jak alkohol, keton, benzen.
- 0-100% DGW Znak przeciwwybuchowy: ExdibⅠ
- Czytaj więcej
ZC08-CH4 Moduł czujnika metanu do wykrywania wycieków gazu ziemnego w domu
- metan CH4, gaz ziemny, gaz palny
- 1% -20% DGW, rozdzielczość 100 ppm
- Czytaj więcej
ZC08-H2 Moduł czujnika wodoru do domowego alarmu gazowego
- H2 wodór
- 0-20000 ppm, rozdzielczość 100 ppm
- Czytaj więcej
Czujniki gazów palnych na podczerwień (NDIR)
MH-Z1341B NDIR Czujnik gazu metanu o niskim zużyciu energii
- Metan CH4
- 0~100%LEL opcjonalnie
- Czytaj więcej
Czujniki MOS (półprzewodnikowe)
MPn-4C CH4 Czujnik gazów palnych metanu
- CH4, metan, gaz ziemny, gaz bagienny
- 300 ~ 10000 ppm (metan, gaz ziemny)
- Czytaj więcej
Laserowy czujnik metanu (CH4) TDLAS
Poznaj opcje czujników gazów palnych Winsen: https://www.winsen-sensor.com/combusitable-sensor/
FAQ
Do czego służy wykres stężenia gazu LEL?
Aby szybko porównać granice wybuchowości powszechnie występujących gazów/opar, ustawić progi alarmowe %LEL oraz wspierać decyzje dotyczące wentylacji i pracy w miejscach zagrożonych wybuchem/przestrzeniach zamkniętych.
Czy stężenie powyżej UEL jest „bezpieczne”?
Niekoniecznie. Bogata mieszanka może nie zapalić się od razu, ale mieszając się z powietrzem, może przedostać się z powrotem do obszaru zagrożonego wybuchem.
Dlaczego detektory włączają alarm przy 10% LEL?
OSHA stosuje progi ok. 10% LFL/LEL do definiowania niebezpiecznych atmosfer łatwopalnych w określonych kontekstach przestrzeni zamkniętych, a wytyczne ostrzegają, że <10% nie jest automatycznie bezpieczne.
Czy wartości LEL zmieniają się wraz z temperaturą?
Tak — w wielu źródłach podano, że zakres palności rozszerza się wraz ze wzrostem temperatury (a często także ciśnienia i rozmiaru obudowy).
