Kakšne industrijske namene imajo lahko detektorji nevarnih in nevarnih plinov?
V resnici so številni plini, ki jih srečamo pri varnosti in zdravju, mešanice organskih in anorganskih plinov. Zaradi različnih razlogov je naše trenutno razumevanje strupenih in škodljivih plinov še vedno bolj osredotočeno na gorljive pline, pline, ki lahko povzročijo akutno zastrupitev (kot sta vodikov sulfid in cianurna kislina), pa tudi nekatere običajne strupene pline (kot je ogljikov monoksid). , kisika in drugih detektorjev. Zato se bo ta članek najprej osredotočil na uvedbo teh vrst detektorjev in podal predloge za uporabo različnih detektorjev strupenih in škodljivih (anorganskih/organskih) plinov glede na trenutno situacijo.
Razvrstitev detektorjev strupenih in škodljivih plinov in ključna komponenta izvirnega detektorja plina so senzorji plina.
Plinske senzorje lahko načeloma razdelimo v tri kategorije:
A) Plinski senzorji, ki uporabljajo fizikalne in kemijske lastnosti, kot so tip polprevodnika (površinsko nadzorovan, prostorninsko nadzorovan, tip površinskega potenciala), tip katalitičnega zgorevanja, tip toplotne prevodnosti trdnih snovi itd.
B) Plinski senzorji, ki uporabljajo fizikalne lastnosti, kot so toplotna prevodnost, optične motnje, infrardeča absorpcija itd.
C) Plinski senzorji, ki uporabljajo elektrokemične lastnosti, kot so elektroliza s konstantnim potencialom, Gavannijeva baterija, membranska ionska elektroda, fiksni elektrolit itd.
Glede na nevarnosti razvrščamo strupene in škodljive pline v dve kategoriji: gorljive pline in strupene pline.
Zaradi različnih lastnosti in nevarnosti se razlikujejo tudi metode njihovega odkrivanja.
Vnetljiv plin je nevaren plin, ki se pogosto pojavlja v industrijskih okoljih, kot je petrokemična industrija. Sestoji predvsem iz organskih plinov, kot so alkani, in nekaterih anorganskih plinov, kot je ogljikov monoksid. Eksplozija gorljivih plinov mora izpolnjevati določene pogoje, to je določeno koncentracijo gorljivih plinov, določeno količino kisika in dovolj toplote za vžig njihovega vira vžiga. To so trije elementi eksplozije (kot je prikazano v trikotniku eksplozije na zgornji levi sliki), ki so nepogrešljivi. Z drugimi besedami, odsotnost katerega koli od teh pogojev ne bo povzročila požara ali eksplozije. Ko se gorljivi plini (para, prah) in kisik pomešajo in dosežejo določeno koncentracijo, bo ob srečanju z virom ognja z določeno temperaturo prišlo do eksplozije. Koncentracijo vnetljivega plina, ki eksplodira, ko se sreča z virom ognja, imenujemo meja koncentracije eksplozije, imenovana meja vnetljivosti, ki je na splošno izražena v %. Pravzaprav ni nujno, da ta mešanica eksplodira pri katerem koli mešalnem razmerju in zahteva območje koncentracije.
Do eksplozije ne bo prišlo, če je koncentracija vnetljivega plina pod LEL (minimalna meja eksplozije) (nezadostna koncentracija vnetljivega plina) in ko je njegova koncentracija nad UEL (maksimalna meja eksplozije) (nezadostno kisika). LEL in UEL različnih gorljivih plinov sta različni (glej uvod v osmi številki), kar je treba upoštevati pri kalibraciji instrumenta. Iz varnostnih razlogov bi morali na splošno sprožiti alarm, ko je koncentracija gorljivih plinov med 10 % in 20 % LEL. Tukaj je 10 % LEL. Vklopite opozorilni alarm in 20 % LEL se imenuje alarm za nevarnost. Zato detektorje gorljivih plinov imenujemo detektorji LEL.
Upoštevati je treba, da 100 %, prikazano na detektorju LEL, ne pomeni, da koncentracija gorljivih plinov doseže 100 % prostornine plina, temveč doseže 100 % LEL, kar je enako spodnji meji eksplozivnosti vnetljivih plinov. . Če je metan, 100 % LEL=4% volumske koncentracije (VOL). Med delovanjem so detektorji, ki merijo te pline z uporabo LEL, običajno uporabljeni katalitični detektorji zgorevanja. Njegov princip je dvojni most (običajno imenovan Wheatstonov most) detekcijska enota.
Eden od teh platinastih žičnih mostov je prevlečen s katalitičnimi zgorevalnimi snovmi. Dokler je mogoče z elektrodo vžgati kateri koli vnetljiv plin, se bo upor mostu iz platinske žice spreminjal zaradi temperaturnih sprememb. Ta sprememba upora je sorazmerna s koncentracijo vnetljivega plina. Koncentracijo gorljivega plina je mogoče izračunati prek sistema vezja instrumenta in mikroprocesorja. Na trgu najdemo tudi detektorje toplotne prevodnosti VOL, ki neposredno merijo prostorninsko koncentracijo gorljivih plinov, obstajajo pa že detektorji, ki združujejo LEL/VOL. Detektor vnetljivih snovi VOL je posebej primeren za merjenje volumske (VOL) koncentracije vnetljivih plinov v hipoksičnih okoljih (pomanjkanje kisika).
Strupeni plini so lahko prisotni tako v proizvodnih surovinah, kot je večina organskih kemikalij (VOC), kot v stranskih proizvodih v različnih fazah proizvodnega procesa, kot so amoniak, ogljikov monoksid, vodikov sulfid itd. So pomembni dejavniki tveganja, ki ogrožajo delavce. Ta vrsta škode ne vključuje le takojšnje škode, kot je fizično nelagodje, bolezen, smrt itd., temveč tudi dolgotrajno škodo človeškemu telesu, kot je invalidnost, rak itd. Odkrivanje teh strupenih in škodljivih plinov je vprašanje, ki bi mu morale države v razvoju začeti posvečati dovolj pozornosti.
