Mitä teollisia käyttötarkoituksia vaarallisten ja vaarallisten kaasujen ilmaisimilla voi olla?
Todellisuudessa monet turvallisuuden ja terveyden alalla kohdatuista kaasuista ovat orgaanisten ja epäorgaanisten kaasujen seoksia. Useista syistä johtuen nykyinen ymmärryksemme myrkyllisistä ja haitallisista kaasuista keskittyy yhä enemmän palaviin kaasuihin, kaasuihin, jotka voivat aiheuttaa akuuttia myrkytystä (kuten rikkivetyä ja syanuurihappoa), sekä joihinkin yleisiin myrkyllisiin kaasuihin (kuten hiilimonoksidi). , happi- ja muut ilmaisimet. Siksi tässä artikkelissa keskitytään ensin tämän tyyppisten ilmaisimien esittelyyn ja annetaan ehdotuksia erilaisten myrkyllisten ja haitallisten (epäorgaanisten/orgaanisten) kaasuilmaisimien käyttöön nykytilanteen perusteella.
Myrkyllisten ja haitallisten kaasujen ilmaisimien luokitus ja alkuperäisen kaasuilmaisimen keskeinen osa ovat kaasuanturit.
Kaasuanturit voidaan jakaa periaatteessa kolmeen luokkaan:
A) Kaasuanturit, jotka käyttävät fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten puolijohdetyyppiä (pintaohjattu, tilavuusohjattu, pintapotentiaalityyppi), katalyyttisen palamisen tyyppi, kiinteän lämmönjohtavuuden tyyppi jne.
B) Kaasuanturit, jotka käyttävät fysikaalisia ominaisuuksia, kuten lämmönjohtavuutta, optisia häiriöitä, infrapuna-absorptiota jne.
C) Sähkökemiallisia ominaisuuksia hyödyntävät kaasuanturit, kuten vakiopotentiaalielektrolyysi, Gavanni-akku, kalvoionielektrodi, kiinteä elektrolyytti jne.
Vaarojen mukaan luokittelemme myrkylliset ja haitalliset kaasut kahteen luokkaan: palavat kaasut ja myrkylliset kaasut.
Niiden erilaisten ominaisuuksien ja vaarojen vuoksi myös niiden havaitsemismenetelmät vaihtelevat.
Palava kaasu on vaarallinen kaasu, jota tavataan yleisesti teollisuusympäristöissä, kuten petrokemian teollisuudessa. Se koostuu pääasiassa orgaanisista kaasuista, kuten alkaaneista, ja tietyistä epäorgaanisista kaasuista, kuten hiilimonoksidista. Palavien kaasujen räjähdyksen on täytettävä tietyt ehdot, eli tietty palavien kaasujen pitoisuus, tietty määrä happea ja riittävä lämpö sytyttääkseen niiden sytytyslähteen. Nämä ovat kolme räjähdyksen elementtiä (kuten yllä olevassa vasemmanpuoleisessa kuvassa näkyy räjähdyskolmiossa), jotka ovat välttämättömiä. Toisin sanoen näiden olosuhteiden puuttuminen ei aiheuta tulipaloa tai räjähdystä. Kun palavat kaasut (höyry, pöly) ja happi sekoittuvat ja saavuttavat tietyn pitoisuuden, tapahtuu räjähdys, kun se kohtaa tietyn lämpötilan palolähteen. Kutsumme palavan kaasun pitoisuutta, joka räjähtää tullessaan tulenlähteeseen, räjähdyspitoisuusrajaksi, jota kutsutaan syttymisrajaksi, joka ilmaistaan yleensä prosentteina. Itse asiassa tämä seos ei välttämättä räjähdy millään sekoitussuhteella ja vaatii pitoisuusalueen.
Räjähdys ei tapahdu, kun palavan kaasun pitoisuus on alle LEL:n (minimiräjähdysraja) (riittävä palavan kaasun pitoisuus) ja kun sen pitoisuus on yli UEL (maksimi räjähdysraja) (riittämätön happea). Eri palavien kaasujen LEL- ja UEL-arvot ovat erilaiset (katso kahdeksannen numeron johdanto), mikä tulee ottaa huomioon laitetta kalibroitaessa. Turvallisuussyistä meidän tulee yleensä antaa hälytys, kun palavan kaasun pitoisuus on 10–20 prosenttia LEL:stä. Tässä 10 prosentin LEL toteaa. Tee varoitushälytys, ja 20 prosenttia LEL:stä kutsutaan vaarahälytykseksi. Tästä syystä kutsumme palavien kaasujen ilmaisimia LEL-ilmaisimiin.
On huomioitava, että LEL-ilmaisimessa näkyvä 100 prosenttia ei tarkoita, että palavien kaasujen pitoisuus saavuttaisi 100 prosenttia kaasun tilavuudesta, vaan saavuttaa 100 prosenttia LEL:stä, mikä vastaa palavien kaasujen alempaa räjähdysrajaa. . Jos se on metaania, 100 prosenttia LEL{4}} tilavuusprosenttia (VOL). Käytössä ilmaisimet, jotka mittaavat näitä kaasuja LEL:llä, ovat yleisesti käytettyjä katalyyttisiä paloilmaisimia. Sen periaate on kaksoissilta (jota kutsutaan yleisesti Wheatstone-sillaksi) tunnistusyksikkö.
Yksi näistä platinalankasilloista on päällystetty katalyyttisillä palamisaineilla. Niin kauan kuin mikä tahansa palava kaasu voi syttyä elektrodilla, platinalankasillan vastus muuttuu lämpötilan muutosten vuoksi. Tämä vastuksen muutos on verrannollinen palavan kaasun pitoisuuteen. Palavan kaasun pitoisuus voidaan laskea instrumentin piirijärjestelmän ja mikroprosessorin avulla. Markkinoilta löytyy 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 hypoksisissa (happivajeissa) 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 merkittäviä riskitekijöitä, jotka uhkaavat työntekijöitä. Tämäntyyppiset haitat eivät sisällä vain välittömiä haittoja, kuten fyysistä epämukavuutta, sairautta, kuolemaa jne., vaan myös pitkäaikaisia ihmiskehoon kohdistuvia haittoja, kuten vammaisuutta, syöpää jne. Näiden myrkyllisten ja haitallisten kaasujen havaitseminen on Asia, johon kehitysmaiden pitäisi alkaa kiinnittää riittävästi huomiota.
