ICS71.100.20

CCSG86

T/CCGA

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CCGA90003—2020

混合氣體的分類：氧化性分類

Classificationofthemixturegases:Oxidizingclassification

2020-12-30發(fā)布2021-01-30實施

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/CCGA90003—2020

混合氣體的分類：氧化性分類

1范圍

本文件規(guī)定了混合氣體氧化性的分類方法。

本文件適用于混合氣體的氧化性分類。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T34710.3混合氣體的分類第3部分：可燃性分類

3術(shù)語和定義

GB/T34710.3界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

氧化性混合氣體oxidizingmixturegases

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，比含23.5%氧氣與氮氣組成的混合氣體更能支持燃燒的混合氣體。

3.2

非氧化性混合氣體non-oxidizingmixturegases

不符合3.1條件的混合氣體。

3.3

氧化能力oxidizingpower

與氧氣的氧化能力相比較的混合氣體氧化能力。

4混合氣體的氧化性分類及判定

4.1分類

混合氣體的氧化性分為以下兩類：

——氧化性混合氣體；

——非氧化性混合氣體。

4.2部分不可燃性氣體等同于氮氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)

GB/T34710.3規(guī)定的部分不可燃性氣體等同于氮氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)Kk見表1。

1

T/CCGA90003—2020

表1部分不可燃性氣體等同于氮氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)Kk

氣體N2CO2HeArNeKrXeSO2SF6CF4C3F8

Kk11.50.90.550.70.50.51.5421.5

注：對于其他分子式中含有單個或更多的原子的不可燃性和非氧化性氣體，宜采用系數(shù)Kk=1.5。

4.3部分氧化性氣體等同于氧氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)

部分氧化性氣體等同于氧氣的轉(zhuǎn)化系數(shù)見表2，表2給出的值是由LOF試驗所得的，對于未在表2

中列出的，可采用式（1）計算。

????????????????

=9.07··········································································(1)

1

式中：????????????????????

——混合氣體中氧化性氣體i等同于氧氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)。由含有氮氣和乙烷的混合氣體中氧化性氣

體的爆炸范圍推導(dǎo)得出的；

????????

LOF——氧化性氣體含量的上限；

9.07——系數(shù)。由空氣的LOF值，定義=1。

表2部分氧化性氣體等同于氧氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)????????2

????

氣體/蒸氣系數(shù)????

a

雙-三氟甲基過氧????????40

五氟化溴40a

三氟化溴40a

氯氣0.7

五氟化氯40a

三氟化氯40a

氟40a

五氟化碘40a

一氧化氮0.3

二氧化氮1b

三氟化氮1.6

三氧化氮40a

一氧化二氮0.6

二氟化氧40a

臭氧40a

四氟肼40a

a對于未經(jīng)測試的氧化性氣體和蒸氣，值恒定為40。

b由一氧化氮和三氟化氮得出。

????????

4.4混合氣體的氧化性判定方法

4.4.1不含可燃性氣體的混合氣體判定方法

4.4.1.1氮氣與氧化性氣體的混合氣體的判定方法

按式（2）計算，如果滿足以下條件，則認(rèn)為混合氣體的氧化性比空氣強(qiáng)。

2

T/CCGA90003—2020

=＞23.5%··································································(2)

式中：

????????∑????????????????????

OP——氧化能力；

x——氧化性氣體i的摩爾分?jǐn)?shù)，%。

4.4.1.2????含有氮氣以外的惰性氣體與氧化性氣體的混合氣體的判定方法

混合氣體中含有氮氣之外惰性氣體時，應(yīng)考慮氮氣當(dāng)量系數(shù)Kk系數(shù)，按式（3）計算。

(3)

=????···································································

∑????=1????????????????

????????

式中：????????∑????=1????????+∑????=1????????????????

——不可燃性氣體k等同于氮氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)；

——混合氣體中惰性氣體k的摩爾分?jǐn)?shù)，%；

????????

n——混合氣體中氧化性氣體的總數(shù)；

????????

p——混合氣體中不可燃性氣體的總數(shù)。

4.4.2含有可燃性氣體的混合氣體判定方法

4.4.2.1下列判定方法不適用于可燃性氣體與氧氣之外的氧化性氣體的混合氣體，應(yīng)采用測定方式來

確定。

4.4.2.2在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和20℃下，在空氣中不易燃燒的部分鹵化碳?xì)浠衔铮粼诟叩膲毫?、溫?/p>

下與空氣或氧化能力高于空氣的氧化性氣體混合，則是可燃的。

4.4.2.3含有可燃性與氧化性氣體的混合氣體，可被劃分為以下四類，見圖1：

——不可燃和非氧化性。如氧氣含量小于或等于23.5%，且可燃?xì)怏w的含量低于，或（可燃

性氣體在空氣中的燃燒下限）；????????????????????????

——氧化性。如氧氣含量高于23.5%，但可燃?xì)怏w的含量低于。

????

——可燃性。如可燃性氣體的含量高于，和。????

????

——潛在爆炸性。如氧氣含量超出LOC，且可燃?xì)怏w的含量高于????????????????????。

????????

說明：

A——不可燃和非氧化性；

B——氧化性；

C——可燃性；

D——潛在爆炸性。

3

T/CCGA90003—2020

圖1含有可燃性與氧化性氣體的混合氣體分類

表3給出了部分可燃性氣體中氧氣含量上限LOC，LOC是可燃性氣體、空氣或惰性氣體的混合氣體在

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不發(fā)生爆炸時的最大含氧量。

，由式（4）計算：

????????????????=×1································································(4)

，%

X????2

????????????????????21

式中：???????????

，——含有可燃性氣體與氧化性氣體的混合氣體在空氣中不可燃的可燃性氣體的最高含量；

????????????——????可燃性氣體與氮氣的混合氣體在空氣中不可燃的可燃性氣體的最高含量，部分可燃性氣體

的數(shù)值參見GB/T34710.3中的附錄A；

????????????

X——氧氣含量，小于21%。

????2表3部分可燃性氣體中氧氣含量上限（LOC）

可燃性氣體LOC/%

氨12.2

苯8.5

正丁烷9.6

1-丁烷9.7

一氧化碳4.7

二硫化碳4.6

二甲醚8.5

乙烷8.8

乙醇8.5

乙烯7.6

正己烷9.1

氫氣4.3

硫化氫9.1

異丁烷10.3

異丁烯10.6

甲烷11.0

甲醇8.1

正戊烷9.3

丙烷9.8

1-丙醇9.3

2-丙醇8.7

丙烯9.3

環(huán)氧丙烯7.7

注：對于此表未列出的可燃物質(zhì)，使用恒定值2%。

4

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5計算和判定實例

5.1實例一

混合氣體的例子：

5%（N2O）+10%（O2）+85%（N2）

計算步驟：

步驟一：對于氮氣與氧化性氣體的混合氣體，確定混合氣體中氧化性氣體等同于氧氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

=0.6

????????

=1

????????2????

步驟二：計算混合氣體的氧化能力。

????????2

OP==[(0.05×0.6)+(0.1×1.0)]×100%=13%

????????

OP=13%＜23.5%?????????

????

因此該混合氣體的氧化性弱于空氣，屬于非氧化性混合氣體。

5.2實例二

混合氣體的例子：

20%（N2O）+20%（O2）+40%（N2）+20%（CO2）

計算步驟：

步驟一：對于含有氮氣以外的惰性氣體與氧化性氣體的混合氣體，確定混合氣體中氧化性氣體等同

于氧氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)和混合氣體中不可燃性氣體等同于氮氣的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

=0.6

????????????????

=1

????????2????

=1

????????2

=1.5

????????2

步驟二：計算混合氣體的氧化能力。

????????2????

(0.2×0.6)+(0.2×1)

==×100%=29%

????+0.2+0.2+(0.4×1)+(0.2×1.5)

∑????=1????????????????

OP=29%＞????????23.5%????????

∑????=1????????∑????=1????????????????

因此該混合氣體的氧化性強(qiáng)于空氣，屬于氧化性混合氣體。

5.3實例三

混合氣體的例子：

5%（H2）+3%（O2）+92%（N2）

計算步驟：

步驟一：對于含有一種可燃性氣體和氧氣的混合氣體，應(yīng)確定混合氣體中可燃性氣體與氮氣混合氣

體在空氣中不可燃的可燃性氣體最高含量，可燃性氣體在空氣中的燃燒下限。

()=5.5%

????????????????????

=4%

????????????2

步驟二：計算混合氣體的性質(zhì)。

????????2

3%

=×1=5.5%×1=4.71%

，21%21%

????????2

可燃性氣體濃度5%????＞????????????，4%????????????????????

5

????????

T/CCGA90003—2020

可燃性氣體濃度5%＞，，4.71%

因此該混合氣體為可燃性混合氣體。????????????????

5.4實例四

混合物的例子：

2%（H2）+1%（CH4）+13%（O2）+84%（N2）

計算步驟：

步驟一：對于含有多個可燃性氣體和氧氣的混合氣體，應(yīng)確定混合氣體中可燃性氣體與氮氣混合氣

體在空氣中不可燃的可燃性氣體最高含量，可燃性氣體在空氣中的燃燒下限。含有可燃性氣體的混

合氣體在空氣中的燃燒下限和不可燃的可燃性氣體最高含量直接由LeChatelier公式求得。

????????????????????

()=5.5%

=8.7%

????????(????2)

=4%

????????????????4

=4.4%

????????2

步驟二：計算混合氣體的性質(zhì)。

????????????4

可燃性氣體濃度=2%+1%=3%

(2%+1%)

===4.12%

(/)[(2%)/(4%)+(1%)/(4.4%)]

∑????????

????????(2%+1%)

=∑????????????==6.27%

(/)[(2%)/(5.5%)+(1%)/(8.7%)]

∑????????

????????13%

∑=????????×????????1=6.27%×1=2.39%

，21%21%

????????2

可燃性氣體濃度3%????????＜????????，????4.12%????????????

????

可燃性氣體濃度3%＞????，，2.39%

因此該混合氣體為不可燃性混合氣體。????????????????

5.5實例五

混合氣體的例子：

10%（CO）+5%（O2）+10%（N2）+20%（CO2）+25%（Ar）+30%（Ne）

計算步驟：

步驟一：對于含有一個可燃性氣體、多個惰性氣體和氧氣的混合氣體，應(yīng)先將惰性氣體的摩爾分?jǐn)?shù)

乘以表1內(nèi)的值，將可燃性氣體、氧化性氣體和當(dāng)量氮氣的相對體積調(diào)至（標(biāo)準(zhǔn)化）到100%。

應(yīng)確定混合氣體中可燃性氣體與氮氣混合氣體在空氣中不可燃的可燃?xì)怏w最高含量，可燃?xì)怏w

????????

在空氣中的燃燒下限。

????????????

100

????????F=

100+（1）

????

標(biāo)準(zhǔn)化因子F=∑????=1=????1.114????

[(.)×(.)×(.)×]?????????

100

可燃?xì)怏w濃度=10%100×+1.114=11.14%15?120+055?125+07?130

()=15.2%

=10.9%

????????????????

????????????6

T/CCGA90003—2020

=5%×1.114=5.57%

步驟二：計算混合氣體的性質(zhì)。

????????

OP5.57%

=×1=15.2%×1=11.17%

，21%21%

可燃?xì)怏w濃度11.14%????????????????＞????，????????10.9%????????

????

可燃?xì)怏w濃度11.14%＜????，