Primjena plinskih senzora u zbrinjavanju akcidenata istjecanja plina
Za nadzor zapaljivih plinova i alarm
Trenutačni razvoj materijala za senzor plina čini senzore plina visoke osjetljivosti, stabilnih performansi, jednostavne strukture, male veličine i niske cijene, te poboljšava selektivnost i osjetljivost senzora. Većina postojećih plinskih alarma koristi plinski senzor kositrenog oksida i katalizatora plemenitog metala, ali selektivnost je loša, a na točnost alarma utječe trovanje katalizatora. Osjetljivost poluvodičkih materijala osjetljivih na plinove na plinove povezana je s temperaturom. Osjetljivost je niska pri normalnoj temperaturi, a osjetljivost raste s porastom temperature, dostižući vršnu vrijednost pri određenoj temperaturi. Budući da ovi materijali osjetljivi na plin trebaju postići najbolju osjetljivost na višim temperaturama (općenito većim od 100 stupnjeva), to ne samo da troši dodatnu snagu grijanja, već također uzrokuje požare.
Razvoj plinskih senzora riješio je ovaj problem. Na primjer, plinski senzori izrađeni od keramike osjetljive na plin na bazi željeznog oksida mogu proizvesti plinske senzore visoke osjetljivosti, dobre stabilnosti i određene selektivnosti bez dodavanja katalizatora plemenitih metala. Smanjite radnu temperaturu poluvodičkih materijala osjetljivih na plin, uvelike poboljšajte njihovu osjetljivost na sobnoj temperaturi, tako da mogu raditi na sobnoj temperaturi. Trenutačno, uz uobičajeno korištenu keramiku s jednim metalnim oksidom, razvijene su neke kompozitne metalno-oksidne poluvodičke keramike osjetljive na plin i miješane keramike s metalnim oksidom osjetljive na plin.
Instalirajte senzore plina na mjestima gdje se proizvode, skladište, transportiraju, koriste zapaljivi, eksplozivni, otrovni i štetni plinovi, itd., kako biste na vrijeme otkrili sadržaj plina i rano otkrili nesreće s curenjem. I senzor plina je povezan sa zaštitnim sustavom, tako da će zaštitni sustav djelovati prije nego što plin dosegne granicu eksplozivnosti, a gubici u slučaju nezgode bit će svedeni na minimum. Istodobno, minijaturizacija i smanjenje cijene plinskih senzora omogućuje ulazak u obitelj.
Detekcija vrsta i karakteristika plina
Nakon što dođe do nesreće s curenjem plina, zbrinjavanje nesreće usredotočit će se na uzorkovanje i testiranje, određivanje područja upozorenja, organiziranje evakuacije masa u opasnom području, spašavanje otrovanog osoblja, začepljenje, dekontaminaciju itd. Prvi aspekt zbrinjavanja trebao bi biti kako bi se smanjio rizik od curenja za osoblje, što zahtijeva poznavanje toksičnosti plina koji curi. Toksičnost plina odnosi se na otpuštanje tvari koje mogu poremetiti normalne reakcije tijela osobe, čime se smanjuje sposobnost osobe da razvije protumjere i ublaži ozljede u nesreći. Nacionalna udruga za zaštitu od požara dijeli toksičnost tvari u sljedeće kategorije:
U slučaju požara NH=0, osim opasnosti od općih zapaljivih tvari, kratkotrajni kontakt s drugim opasnim tvarima;
NH=1 kratkotrajna izloženost tvarima koje mogu izazvati iritaciju i uzrokovati laku štetu ljudima;
NH=2 Visoka koncentracija ili kratkotrajna izloženost može uzrokovati privremeni gubitak sposobnosti ili zaostalu ozljedu;
Kratkotrajno izlaganje NH=3 može uzrokovati ozbiljne privremene ili zaostale ozljede;
Budući da otrovni plin može ući u ljudsko tijelo kroz ljudski dišni sustav i uzrokovati štetu, sigurnosna zaštita mora biti dovršena brzo kada se radi o nesrećama s curenjem otrovnog plina. To zahtijeva da osoblje za uklanjanje nesreće bude u stanju razumjeti vrstu, toksičnost i druge karakteristike plina u najkraćem mogućem vremenu nakon dolaska na mjesto nesreće.
Niz senzora plina kombinira se s računalnom tehnologijom kako bi se formirao inteligentni sustav detekcije plina, koji može brzo i točno identificirati vrstu plina, čime se mjeri toksičnost plina. Inteligentni sustav za detekciju plina sastoji se od niza senzora za plin, sustava za obradu signala i izlaznog sustava. Više elemenata senzora plina s različitim osjetljivim karakteristikama koristi se za formiranje niza, a tehnologija prepoznavanja uzoraka neuronske mreže koristi se za identifikaciju plina i praćenje koncentracije miješanih plinova. Istovremeno se u računalo unose vrste, svojstva i toksičnost uobičajenih otrovnih, štetnih i zapaljivih plinova, a prema prirodi plina i unosa u računalo priprema se plan uklanjanja nesreće. Kada dođe do nezgode s curenjem, inteligentni sustav za detekciju plina radit će na sljedeći način:
Uđite na mjesto→adsorbirajte uzorke plina→generirajte signale iz plinskih senzora→računalo identificirajte signale→vrste izlaznih plinova, svojstva, toksičnost i plan zbrinjavanja pomoću računala.
Zbog visoke osjetljivosti senzora plina, može se detektirati kada je koncentracija plina vrlo niska, bez potrebe da se ulazi duboko u mjesto nesreće, kako bi se izbjegla nepotrebna šteta uzrokovana nepoznavanjem situacije. Korištenjem računalne obrade, gore navedeni proces može se brzo dovršiti. Na taj način se mogu brzo i točno poduzeti učinkovite zaštitne mjere, mogu se implementirati ispravne sheme zbrinjavanja, a gubici u slučaju nezgode mogu se svesti na minimum. Osim toga, budući da sustav pohranjuje informacije kao što su svojstva uobičajenih plinova i planovi zbrinjavanja, ako znate vrstu plina u nesreći istjecanja, možete izravno tražiti svojstva plina i planove zbrinjavanja u ovom sustavu. Kratka izloženost NH=4 također može uzrokovati smrt ili ozbiljne ozljede.
