Kako se detektori toksičnih i štetnih plinova primjenjuju u industriji?
U stvarnosti, mnogi plinovi koji se susreću u smislu sigurnosti i higijene su mješavine organskih i anorganskih plinova. Zbog različitih razloga, naše trenutno razumijevanje otrovnih i štetnih plinova više je usmjereno na zapaljive plinove, plinove koji mogu uzrokovati akutna trovanja (sumporovodik, cijanovodik, itd.) i neke uobičajene otrovne plinove (ugljični monoksid), kisik i druge detektora, stoga će se ovaj članak prvo fokusirati na predstavljanje takvih detektora, te dati prijedloge za primjenu različitih detektora toksičnih i štetnih (anorganskih/organskih) plinova na temelju postojećeg stanja.
Klasifikacija detektora otrovnih i štetnih plinova, a ključne komponente izvornih detektora plina su senzori plina.
Plinski senzori se u načelu mogu podijeliti u tri kategorije:
A) Plinski senzori koji koriste fizikalna i kemijska svojstva: kao što su tip poluvodiča (tip kontrole površine, tip kontrole volumena, tip površinskog potencijala), tip katalitičkog izgaranja, tip toplinske vodljivosti čvrstih tvari itd.
B) Plinski senzori koji koriste fizikalna svojstva: kao što su provođenje topline, interferencija svjetla, infracrvena apsorpcija itd.
C) Plinski senzori koji koriste elektrokemijska svojstva: kao što su elektroliza konstantnog potencijala, galvanska baterija, ionska elektroda dijafragme, fiksni elektrolit itd.
Prema opasnostima, otrovne i štetne plinove dijelimo u dvije kategorije: zapaljive plinove i otrovne plinove.
Zbog različitih svojstava i opasnosti različite su im i metode detekcije.
Zapaljivi plin je najopasniji plin koji se susreće u petrokemijskim i drugim industrijskim prilikama. To su uglavnom organski plinovi poput alkana i neki anorganski plinovi poput ugljičnog monoksida. Eksplozija zapaljivog plina mora ispunjavati određene uvjete, a to su: određena koncentracija zapaljivog plina, određena količina kisika i dovoljno topline da zapali njihov izvor vatre, to su tri elementa eksplozije (kao što je trokut eksplozije prikazan na lijevoj slici gore), nedostaje jedan Ne, to jest, nedostatak bilo kojeg od ovih uvjeta neće izazvati požar i eksploziju. Kada se zapaljivi plin (para, prašina) i kisik pomiješaju i postignu određenu koncentraciju, pri susretu s izvorom vatre određene temperature dolazi do eksplozije. Koncentraciju zapaljivog plina koji eksplodira kada naiđe na izvor vatre nazivamo granicom koncentracije eksplozije, koja se naziva granicom eksplozivnosti, a općenito se izražava u postocima. Zapravo, ova smjesa ne eksplodira u bilo kojem omjeru miješanja, ali ima raspon koncentracija.
Osjenčani dio prikazan je na gornjoj desnoj slici. Neće doći do eksplozije kada je koncentracija zapaljivog plina ispod LEL (donja granica eksplozivnosti) (nedovoljna koncentracija zapaljivog plina) i iznad UEL (gornja granica eksplozivnosti) (nedovoljno kisika). LEL i UEL različitih zapaljivih plinova su različiti (vidi uvod osmog broja), na što treba obratiti pozornost prilikom kalibracije instrumenta. Radi sigurnosti, općenito bismo trebali izdati alarm kada je koncentracija zapaljivog plina 10 posto i 20 posto LEL-a, ovdje znači 10 posto LEL-a. Kao alarm upozorenja i 20 posto LEL kao alarm za opasnost. Zbog toga detektor zapaljivih plinova nazivamo i LEL detektorom.
Treba napomenuti da 100 posto prikazano na LEL detektoru ne znači da koncentracija zapaljivog plina doseže 100 posto volumena plina, već doseže 100 posto LEL-a, što je ekvivalentno najnižoj granici eksplozivnosti zapaljivog plina. plin. Ako je metan, 100 posto LEL=4 postotna koncentracija volumena (VOL). U radu, detektor koji mjeri ove plinove pomoću LEL je naš uobičajeni katalitički detektor izgaranja. Njegov princip je dvosmjerni most (poznatiji kao Wheatstoneov most) detekcijska jedinica. Jedan od platinastih žičanih mostova obložen je katalitičkim tvarima za izgaranje. Bez obzira na vrstu zapaljivog plina, sve dok ga elektrode mogu zapaliti, otpor mosta od platinske žice će se promijeniti zbog promjena temperature. Koncentracija zapaljivog plina je u određenom omjeru, a koncentracija zapaljivog plina može se izračunati kroz sustav kruga i mikroprocesor instrumenta. Na tržištu su dostupni i VOL detektori toplinske vodljivosti koji izravno mjere volumnu koncentraciju zapaljivih plinova. U isto vrijeme već postoje LEL/VOL kombinirani detektori. VOL detektor zapaljivosti posebno je prikladan za mjerenje volumetrijskih (VOL) koncentracija zapaljivih plinova u anoksičnim (nedovoljno kisika) okruženjima.
Otrovni plinovi mogu postojati ne samo u sirovinama za proizvodnju, kao što je većina organskih kemijskih tvari (VOC), već iu nusproizvodima raznih karika u proizvodnom procesu, kao što su amonijak, ugljični monoksid, sumporovodik itd. Oni predstavljaju najveću opasnost za radnike. Ova vrsta štete uključuje ne samo trenutnu štetu, kao što je fizička nelagoda, bolest, smrt itd., već i dugotrajnu štetu ljudskom tijelu, kao što je invaliditet, rak i tako dalje. Otkrivanje ovih otrovnih i štetnih plinova problem je kojem bi naše zemlje u razvoju trebale početi posvećivati punu pozornost.
