Многие предприятия используют газообразный водород в производственных процессах, качество используемого газа на прямую влияет на конечный результат. Для определения чистоты водорода указываются физико-химические свойства. Обеспечить необходимые параметры продукта от разных производителей призваны ГОСТы, регулирующие физические и химические свойства газа. Стандартизация параметров, позволяет производить закупку у различных поставщиков, при одинаковой чистоте водорода.

В настоящее время применяются два государственных стандарта это ГОСТ Р 51673-2000 «Водород газообразный чистый. Технические условия» и ГОСТ 3022-80 «Водород технический. Технические условия». Дополнительно для водорода особой чистоты производители разрабатывают собственные ТУ (технические условия).

Содержание:
1. Водород ГОСТ Р 51673-2000
2. Водород ГОСТ 3022-80
3. Водород особой чистоты

1. Водород ГОСТ Р 51673-2000

Данный стандарт предусматривает критерии физико-химических свойств, описывающих чистоту водорода, применяемого в космической технике, для разделения и анализа веществ (хроматография), термообработка металлов и других промышленных технологических процессов. Согласно документу газообразный водород разделяется на 3 сорта: высший, первый и второй, каждый сорт должен иметь показатели указанные в таблице ниже.

Физико-химические показатели водорода по ГОСТ Р 51673-2000:

ПоказательВысший сортПервый сортВторой сорт
Объемная доля водорода в пересчете на
сухой газ, %, не менее
99.999999.99999.994
Суммарная объемная доля кислорода и
аргона, %, не более
0,000020.00020.002
Объемная доля азота, %, не более0,000050.00050.002
Объемная доля метана, %, не более0,000030.00030.002
Объемная доля паров воды, %, не более0.00020.0020.004

Как видно из приведенной таблицы, разница между сортами достаточно большая.

По мимо требований к чистоте водорода, стандарт описывает требования к маркировке, упаковке, приемке и транспортировке. Дополнительно описаны методы контроля, отбора проб, для определения фактических химико-физических значений.

Не смотря на безопасность газа, при определенных концентрациях и температурах образует с воздухом взрывоопасную смесь, поэтому стандартом ГОСТ предусматриваются меры безопасности. Концентрационные пределы распространения пламени для водородно-воздушной смеси: 4,12 % — 75 % об., для водородно-кислородной смеси: 4,1 % — 96 % об.

2. Водород ГОСТ 3022-80

Указанный стандарт описывает требования к техническому водороду, применяемому в нефтехимической, химической промышленности, в металлургии, фармацевтике и электронике. Согласно данному документу разделение произведено на 2 (две) марки: А и Б, при этом каждая марка предназначена для использования в определенной области.

Физико-химические показатели водорода по ГОСТ 3022-80:

ПоказательМарка АМарка Б
Объемная доля водорода в пересчете на cухой газ, %, не менее99.9999.95
Суммарная объемная доля кислорода и азота, % не более0.010.05
Массовая концентрация водяных паров при 20°С 101.3 кПа (760 мм рт. ст.), г/мД не более:
а) в трубопроводах0.50.5
б) в баллонах под давлением0.20.2

Документ, кроме требований к физическим и химическим показателям, дает описание требованиям безопасности, методам анализа и способам приемки, а так же к маркировке, транспортировке и хранению.

3. Водород особой чистоты

Современные технологические процессы, требует повышенного качества газообразного водорода (лучше чем по ГОСТ). В связи с этим, компаниями производителями разработаны Технические условия, позволяющие описать газы особой чистоты. Основные потребители данного типа газа — фармацевтика, лаборатории, микроэлектроника.

Физико-химические показатели водорода по ТУ (производитель АО «Линде Газ Рус»):

ПоказательМарка 6,0Марка 5,5Марка 5,0 Марка 4,0
Объемная доля водорода, %, не менее99.999999.999599.99999.99
Объемная доля кислорода и аргона, %, не более0,0000150,000070.00020.001
Объемная доля азота, %, не более0,000060.00040.00070.008
Объемная доля метана, %, не более0,000010,000010,000050.0003
Объемная доля оксида углерода и диоксида углерода, %, не более0,0000150,000020,000050.0007
Объемная доля водяных паров, не более %0.00020.00050.0010.007

Возможность применения водорода особой чистоты, позволяет обеспечить процесс газом высокого качества, уменьшая влияние примесей на ход процессов и, как следствие, на конечное качество результата (продукции).