Myrkyllisten ja haitallisten kaasujen ilmaisinsovellukset teollisuudessa
A) Kaasuanturit, jotka käyttävät fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten puolijohdepohjaiset (pintaohjattu, tilavuusohjattu, pintapotentiaalipohjainen), katalyyttiseen palamiseen perustuvat, kiinteään lämmönjohtavuuteen perustuvat jne. B) Kaasuanturit, jotka käyttävät fysikaalisia ominaisuuksia, kuten lämmönjohtavuutta, optista interferenssiä, infrapuna-absorptiota jne. C) Kaasuanturit, jotka hyödyntävät sähkökemiallisia ominaisuuksia, kuten sähkömagneettisia, galvanoituja sähkökemiallisia ominaisuuksia, esim. kiinteä elektrolyytti jne. Vaaran mukaan luokittelemme myrkylliset ja haitalliset kaasut kahteen luokkaan: palavat kaasut ja myrkylliset kaasut. Niiden erilaisten ominaisuuksien ja vaarojen vuoksi myös niiden havaitsemismenetelmät vaihtelevat. Palavat kaasut ovat vaarallisia kaasuja, joita tavataan yleisesti teollisuusympäristöissä, kuten petrokemianteollisuudessa ja jotka koostuvat pääasiassa orgaanisista kaasuista, kuten alkaaneista, ja tietyistä epäorgaanisista kaasuista, kuten hiilimonoksidista. Palavien kaasujen räjähdyksen on täytettävä tietyt ehdot, joita ovat: tietty pitoisuus palavaa kaasua, tietty määrä happea ja tulilähde, jonka lämpö on riittävä sytyttääkseen ne. Nämä ovat kolme räjähdyksen elementtiä (kuten räjähdyskolmiossa yllä olevassa vasemmassa kuvassa), jotka kaikki ovat välttämättömiä. Toisin sanoen näiden olosuhteiden puuttuminen ei aiheuta tulipaloa tai räjähdystä. Kun palavat kaasut (höyry, pöly) ja happi sekoittuvat ja saavuttavat tietyn pitoisuuden, ne räjähtävät joutuessaan alttiiksi tietyn lämpötilan tulelle. Räjähdysainepitoisuusrajaksi, lyhennettynä räjähdysrajaksi, viitataan pitoisuuteen, jossa palavat kaasut räjähtävät joutuessaan alttiiksi palolähteelle, joka ilmaistaan yleensä prosentteina. Itse asiassa tämä seos ei välttämättä räjähdy millään sekoitussuhteella ja vaatii pitoisuusalueen. Varjostettu alue, joka näkyy yllä olevassa kuvassa oikealla. Kun palavan kaasun pitoisuus on alle LEL (minimiräjähdysraja) (riittämätön palavan kaasun pitoisuus) ja yli UEL (maksimi räjähdysraja) (riittämätön happi), räjähdystä ei tapahdu. Eri palavien kaasujen LEL- ja UEL-arvot ovat erilaisia (katso johdanto kahdeksannessa numerossa), mikä tulee ottaa huomioon instrumenttien kalibroinnissa. Turvallisuussyistä meidän tulee yleensä antaa hälytys, kun palavan kaasun pitoisuus on 10 % ja 20 % LEL:stä, jossa puhutaan 10 % LEL:stä. Tee varoitushälytys, kun taas 20 % LEL:tä kutsutaan vaaravaroitukseksi. Siksi kutsumme palavan kaasun ilmaisinta LEL-ilmaisimeksi. On huomioitava, että LEL-ilmaisimessa näkyvä 100 % ei tarkoita, että palavan kaasun pitoisuus saavuttaa 100 % kaasun tilavuudesta, vaan saavuttaa 100 % LEL:stä, mikä vastaa palavan kaasun alinta räjähdysrajaa. Jos se on metaania, 100 % LEL=4 % tilavuuspitoisuus (VOL). Käytössä näitä kaasuja LEL-menetelmällä mittaava ilmaisin on yleinen katalyyttinen paloilmaisin. Sen periaate on kaksoissilta (tunnetaan yleisesti Wheatstonen sillana) tunnistusyksikkö. Katalyyttinen palamisaine on päällystetty yhdelle platinalankasillasta. Riippumatta syttyvästä kaasusta, niin kauan kuin se voidaan sytyttää elektrodilla, platinalankasillan vastus muuttuu lämpötilan muutosten vuoksi. Tämä vastuksen muutos on verrannollinen syttyvän kaasun pitoisuuteen, ja syttyvän kaasun pitoisuus voidaan laskea instrumentin piirijärjestelmän ja mikroprosessorin avulla. Markkinoilta saa myös suoraan palavien kaasujen tilavuuspitoisuutta mittaavia lämmönjohtavuuden VOL-ilmaisimia, ja LEL/VOL-yhdistelmiä on jo olemassa. VOL-palamisilmaisin soveltuu erityisen hyvin palavien kaasujen tilavuuspitoisuuden (VOL) mittaamiseen happivajaissa ympäristöissä. Myrkyllisiä kaasuja voi esiintyä sekä tuotannon raaka-aineissa, kuten useimmissa orgaanisissa kemikaaleissa (VOC), että sivutuotteissa tuotantoprosessin eri vaiheissa, kuten ammoniakki, hiilimonoksidi, rikkivety ja niin edelleen. Ne ovat työntekijöille vaarallisimpia tekijöitä. Tällaiset haitat eivät sisällä vain välittömiä haittoja, kuten fyysistä epämukavuutta, sairautta, kuolemaa jne., vaan myös pitkäaikaisia-haittoja ihmiskeholle, kuten vammaisuuteen, syöpää jne. Näiden myrkyllisten ja haitallisten kaasujen havaitseminen on asia, johon kehitysmaiden tulisi kiinnittää täysi huomiota. Taulukossa olevien yleisten myrkyllisten ja haitallisten kaasujen TWA (8-tunnin tilastollinen painotettu keskiarvo), STEL (15 minuutin lyhytaikainen altistustaso), IDLH (välitön tappava annos)
