| 标准编号 | MT 137.1-1986 (MT137.1-1986) | | 中文名称 | 矿井空气中有害气体.一氧化碳测定方法 | | 英文名称 | Harmful gas existing in mine air Detection method of carbon monoxide | | 行业 | 煤炭行业标准 | | 中标分类 | N56 | | 字数估计 | 9,993 | | 发布日期 | 3/5/1986 | | 实施日期 | 4/1/1986 | | 范围 | 本标准适用于煤矿井下空气(或气体)中一氧化碳浓度的测定。 | MT 137.1-1986
Harmful gas existing in mine air Detection method of carbon monoxide
中华人民共和国煤炭工业部部标准
MT/T 137.1-1986
矿井空气中有害气体一氧化碳测定方法
1986-03-05发布
1986-04-01实施
中华人民共和国煤炭工业部 发 布
目次
1 一般规定 1
2 测定方法 1
矿井空气中有害气体一氧化碳测定方法
本标准适用于煤矿井下空气(或气体)中一氧化碳浓度的测定。
1 一般规定
1.1 一氧化碳浓度用ppm(体积/体积)表示。
1ppm=0.0001%。
1.2 校正用气体
1.2.1 用静态配气法配制。配制方法按 MT67-82《比长式一氧化碳检定管》附录A进行。
1.2.2 根据测定范围订购一氧化碳标准气样。
1.3 当测定结果发生争议时,用一氧化碳标准气样进行仲裁。
1.4 用球胆采集气样时,自采样到测定完毕不得超过12小时。采样量3000~6000毫升。
1.5 用检定管法测定,当一氧化碳浓度超过《煤矿安全规程》有关规定或用检定管法测不出一氧化碳
时,须采取气样带至地面化验室用本标准2.2条或2.3条规定的方法测定。
1.6 用汞置换法(氧化汞-硒试纸法)时,当硒试纸放置时间较长或使用的仪器与硒试纸标定时所用仪
器的型式不同,硒试纸需重新用校正气体标定后再用。
1.7 使用气相色谱法,为了保证测定结果的精确度,不准重复进样(即前一气样色谱峰未出完前,不能
进下一个气样)。采用校正曲线定量时,应经常用校正气体校验校正曲线的准确性。
2 测定方法
2.1 比长式检定管法
2.1.1 方法原理:气样通过装有吸附五氧化二碘指示胶的玻璃管,一氧化碳即与五氧化二碘反应生成
游离碘的棕褐色(或绿褐色)变色层,其变色层的高度即表示一氧化碳的浓度。
2.1.2 器具
2.1.2.1 检定管:检定管应符合 MT67-82的有关规定。按测定一氧化碳浓度的范围,检定管一般分
三种型号(见表1)。
表1 检定管的型号
检定管在环境温度15~35℃、大气压700~800毫米汞柱、并能除掉所含干扰气体的情况下使用。
检定管使用前用校正气体对其质量进行抽查,发现不符合 MT67-82的有关规定时,不得使用。
2.1.2.2 检定器:与检定管配套使用的检定器有四种(见图1),可根据具体情况选用。检定器容积的相
对偏差不得超过标称容积的±5%。
2.1.3 测定前的准备工作
图1 检定器示意图
2.1.3.1 检定器的气密性检查:按照使用说明书规定的方法,把未打开的检定管插入检定器的排气(或
进气)口进行检定器的气密性检查,如发现漏气不得使用。
2.1.3.2 检定管的外观检查:使用时要检查检定管的管尖是否折断;药剂是否松动、掺混、变色;刻度是
否清晰,零点标线是否同指示胶与隔离层界面重合。
2.1.4 测定步骤:测定步骤要严格按照使用说明书进行,每次测定要用两支检定管。
2.1.5 测定结果处理
2.1.5.1 两支检定管测定值的允许差符合本标准表2规定时,取其算术平均值作为测定结果。如不符
合表2规定时应进行第三支测定,取其在允差内的两个测定值的算术平均值。
表2 检定管测值允许差
2.1.5.2 平均值的取舍
1型检定管计算到小数后一位,按数字修约规则修约后取整数报出。
2型检定管计算到个位数,按数字修约规则修约后取十位数报出。
3型检定管计算到十位数,按数字修约规则修约后取百位数报出。
2.2 汞置换法(氧化汞-硒试纸法)
2.2.1 方法原理:在一定温度下,一氧化碳与氧化汞反应生成汞蒸气,汞蒸气再与硒试纸条上的硒反应,生
成硒化汞黑痕,测量黑痕长度,计算出气样中一氧化碳浓度。本法测定范围0~100ppm,灵敏度2ppm。
2.2.2 仪器装置
2.2.2.1 固定式测定装置(图2)。
气样量管1为带水套的八球量管,每球容积50±1毫升,量管上端有一90°通路的四通活塞A,量管的下端
有一三通管,管的向上支管有一两通活塞B,上接量管,右支管有一两通活塞C,接通水源用以输送气样。
水准瓶2容积450~500毫升。
气体干燥管4内装无水氯化钙。
气体干燥管5内装过氯酸镁。
活性炭管6内装粒状经活化的活性炭。
U形反应管尺寸见图2,左侧管放氧化汞,右侧管放硒试纸。
水银温度计8、9量程为0~360℃。
管状加热炉10、11的内径30毫米、高130毫米,二炉中心距为60毫米,炉外包一层云母纸,外绕电
热丝,二炉各有一变压器控制炉温。
保温箱12容积250×180×180毫米,内放石棉灰(或陶瓷棉)保温材料。
2.2.2.2 便携式测定装置(图3)。
1-电源开关;2-接线柱;3-保险丝;4-温度调节仪;5-浮子流量计;
6-进气口;7-针形流量调节阀;8-U形反应管;9-金属三通阀
图3 便携式测定装置
温度调节仪4的调节范围为0~300℃,精度为2.5级。浮子流量计5的量程为0~50毫升/分、
0~500毫升/分。
2.2.3 试剂与材料
2.2.3.1 试剂
a.无水氯化钙:化学纯,粒状;
b.过氯酸镁:化学纯,粒状;
c.活性炭:工业用,粒状;
d.氧化汞:化学纯,粒状,色呈桔红色,富疏孔,无金属汞光泽;
e.变色硅胶:工业用,粒状。
2.2.3.2 材料
a.硒试纸:硒试纸分活化用与测定用两种,纸条长140毫米、宽3毫米;
b.乳胶管:内径5~7毫米。
2.2.4 气密性检查:测定装置装配完后,堵塞系统的气体出口,若流量计回零即说明气密性好。否则应
分段检查进行处理。
2.2.5 测定操作
2.2.5.1 固定式测定装置的操作
a.氧化汞的活化与空白测定:将图2中的保温箱升温,在纸管内插入一活化用浓硒试纸,插入深
度为自管端起180毫米,随即开始通入净空气,经由管c、d进入U形反应管,控制气流速度约为250毫
升/分。用变压器维持氧化汞管温度在250±1℃,试纸管温度在140±2℃。继续通净空气,硒试纸条
的黑痕将达顶端时,更换新纸条。当黑痕生成极慢时是活化即将完成之征兆。然后使氧化汞管炉降温,
维持氧化汞管温度在180±1℃,此时改变净空气的流速为10±0.5毫升/分,取出活化用的浓硒试纸
条,再插入测定用的硒试纸条(插入深度为自管端起180毫米),继续通气5分钟,如此连续测定三次,纸
条均无黑痕,表示活化已经完成。
新装氧化汞一般4~6小时即可活化好,以后在每天测定开始之前按上述方法活化1小时,检查空
白合格后,即可进行测定工作。
不作测定时,氧化汞每周应活化一次。在久停而重新使用时,必须在前一天进行活化。
b.气样测定:氧化汞经活化后,维持氧化汞管温度在180±1℃,纸管温度在140±2℃。在测定
气样时,先要用该气样冲洗仪器,从活塞A的支管a处,吸入气样于量管1中,用350~400毫升气样,经
由管d通过仪器,排除残留的前一气样,再吸入气样做正式测定。测定时,先在试纸管插入一测定用硒
试纸条,以10±0.5毫升/分的流速使50毫升气样通过氧化汞反应管后,关闭C,停止气流,取出反应完
成的纸条,插入另一硒试纸条,如此继续再做测定。一般气样测定3条,重要的气样测定6条。测量每
条纸条的黑痕长度,取其算术平均值。
每天最后一次测定完毕后,停电降温,以40~50毫升/分的净空气通过仪器,排除管中的汞蒸气,至
氧化汞管温度降至100℃后,停止气流,并封闭试纸管。
2.2.5.2 便携式测定装置的操作
a.氧化汞的活化与空白测定:把装有氧化汞的U形反应管插入加热装置内,然后将加热装置放入
保温容器中。U形反应管进气一端通过金属三通阀与流量计、针形阀相连,从进气口以250~270毫升/
分的流速通入净空气或纯氧。在 U 形管出口端插入一浓硒试纸条,调节温度调节仪,使温度指示
250℃,接通电源,开始加热。经2~3分钟达到给定温度后,停止加热,并维持在给定温度。开始每隔几
分钟更换一次试纸条,以后更换纸条时间的间隔逐次加长。经过一定时间,放入的试纸条呈淡灰色且稳
定时,即说明氧化汞活化已经完成。然后调节温度至180℃,经15~20分钟,温度恒定后即可进行空白
测定。测定时先转动三通阀,使U形反应管进气一端与测定用流量计相通,调节针形阀,使净空气以20
±1.0毫升/分的流速进入氧化汞管。流速调好后关闭三通阀,取出浓硒试纸条,插入一条测定用的硒试
纸条(纸条下端距氧化汞10毫米),转动三通阀,并立即启动秒表,待2.5分钟通气50±2.5毫升后,关闭
三通阀,取出纸条,再插入另一硒试纸条继续测定。连续测定3条,当试纸条无黑痕时,即为空白合格,
否则,需重新活化。
b.气样测定:气样测定与空白测定相同。使进气口与待测气样相连,在U形管出口处插入一浓硒
试纸条,调节针形阀,使气样以80~100毫米/分流速通入气样5~8分钟,排除残留在气路中的前一气
体。然后,按空白测定方法测定3(或6)条,测量黑痕长度,取其算术平均值。
气样测定完毕即切断电源,用约100毫升/分流速通入净空气15~20分钟,关闭气路,放好仪器。
2.2.5.3 黑痕长度的测量
一氧化碳与氧化汞反应后,试纸条上显示黑痕的形状大致有以下几种(图4)。
图4 黑痕形状示意图
测量痕长时,将试纸条放在量尺上,仔细观察试纸条上黑痕的黑色与淡色处的正交区分线,除a形
外,其他形状可估计使凸出黑痕面积足以补偿凹缺面积,折合为正交,以确定正交区分线。正交区分线
的淡色尾线长度,测量时可折半加入黑痕长度。硒纸条正反面黑痕均需测量。
2.2.6 结果处理
2.2.6.1 黑痕测量读取到0.5毫米。平均值取至小数后一位。
2.2.6.2 将测得的平均黑痕长度代入试纸标定式中,即可计算出气样中一氧化碳的浓度。计算值取小
数后一位,按数字修约规则修约后,取整数报出。
注:试纸标定式由生产厂家给出。
2.3 气相色谱法
2.3.1 方法原理:气样在氢气流中由色谱柱分离后,进入充填有镍催化剂的转化炉中,一氧化碳与氢反
应转化成甲烷,用氢火焰电离检测器测定。本法测定范围0~100ppm和0~1000ppm,灵敏度分别为
0.5ppm和5ppm。
2.3.2 装置:具有氢火焰电离检测器和附有一氧化碳转化炉的气相色谱仪。其测定流程如图5所示。
图5 色谱法测定流程示意图
MT/T 137.1-1986
2.3.3 测定参考条件
色谱柱:内径3毫米、长1.0米不锈钢管,内装60~80目TDX-01(碳分子筛),柱温为50℃;
检测室温度:120℃;
转化柱:内径3毫米、长250毫米U形不锈钢管,内装镍催化剂,柱温360℃;
柱前压:1.9千克/厘米2;
载气氢流量:42毫升/分;
助燃气空气流量:600毫升/分;
辅助气氮流量:34毫升/分;
进样量:1毫升;
记录纸速度:300毫米/时。
2.3.4 测定操作
a.当仪器稳定后,将校正气样与流程系统(图5)的六通阀相连,使用1毫升定量管,用校正气样冲
洗进样气路后,转动六通阀,使校正气样进入色谱柱和转化柱,测量色谱峰高......
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