Primjena detektora plina u industriji
Primjena detektora otrovnih i štetnih plinova u industriji
U stvarnosti, mnogi plinovi koji se susreću u sigurnosti i zdravlju su mješavine organskih i anorganskih plinova. Zbog raznih razloga, naše trenutno razumijevanje otrovnih i štetnih plinova još uvijek je više usmjereno na zapaljive plinove, plinove koji mogu uzrokovati akutna trovanja (kao što su sumporovodik i cijanurna kiselina), kao i neke uobičajene otrovne plinove (kao što je ugljični monoksid) , kisika i drugih detektora. Stoga će se ovaj članak prvo usredotočiti na predstavljanje ovih tipova detektora i dati prijedloge za primjenu različitih detektora toksičnih i štetnih (anorganskih/organskih) plinova na temelju trenutne situacije.
Klasifikacija detektora otrovnih i štetnih plinova i ključna komponenta izvornog 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 (kontroliran površinski, kontroliran volumenom, tip površinskog potencijala), tip katalitičkog izgaranja, tip toplinske vodljivosti čvrstih tvari, itd.
B) Plinski senzori koji koriste fizikalna svojstva, kao što su toplinska vodljivost, optička interferencija, infracrvena apsorpcija itd.
C) Plinski senzori koji koriste elektrokemijska svojstva, kao što je elektroliza konstantnog potencijala, Gavannijeva baterija, membranska ionska elektroda, fiksni elektrolit itd.
Prema opasnostima, otrovne i štetne plinove dijelimo u dvije kategorije: zapaljive plinove i otrovne plinove.
Zbog različitih svojstava i opasnosti razlikuju se i njihove metode detekcije.
Zapaljivi plin je najčešći opasni plin koji se susreće u industrijskim okruženjima kao što je petrokemijska industrija. Uglavnom se sastoji od organskih plinova kao što su alkani i određenih anorganskih plinova kao što je ugljikov monoksid. Eksplozija zapaljivih plinova mora zadovoljiti određene uvjete, odnosno određenu koncentraciju zapaljivih plinova, određenu količinu kisika i dovoljno topline da zapali njihov izvor paljenja. Ovo su tri bitna elementa eksplozije, a nijedan od njih nije neophodan. Drugim riječima, nepostojanje bilo kojeg od ovih uvjeta neće izazvati požar ili eksploziju. Kada se zapaljivi plinovi (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 se susretne s izvorom vatre nazivamo granicom koncentracije eksplozije, koja se naziva granicom zapaljivosti, koja se općenito izražava u postocima. Zapravo, ova smjesa ne mora nužno eksplodirati u bilo kojem omjeru miješanja i zahtijeva raspon koncentracije.
Do eksplozije neće doći kada je koncentracija zapaljivog plina ispod LEL (* niska granica eksplozivnosti) (nedovoljna koncentracija zapaljivog plina) i kada je njegova koncentracija iznad UEL (* visoka granica eksplozivnosti) (nedovoljno kisika). LEL i UEL različitih zapaljivih plinova su različiti (pogledajte uvod u osmo izdanje), što treba uzeti u obzir prilikom kalibracije instrumenta. U svrhu * *, općenito bismo trebali izdati alarm kada je koncentracija zapaljivog plina 10 posto i 20 posto LEL-a, gdje se poziva 10 posto LEL-a. Uključite alarm upozorenja, a 20 posto LEL se naziva alarmom opasnosti. Zbog toga detektore zapaljivih plinova nazivamo LEL detektorima.
Treba napomenuti da 100 posto prikazano na LEL detektoru ne znači da koncentracija zapaljivih plinova doseže 100 posto volumena plina, već doseže 100 posto LEL, što je ekvivalentno minimalnoj granici eksplozivnosti zapaljivih plinova . Ako je metan, 100 posto LEL=4 postotna koncentracija volumena (VOL). U radu, detektori koji mjere te plinove koristeći LEL metodu uobičajeni su detektori katalitičkog izgaranja. Njegov princip je dvostruki most (obično poznat kao Wheatstoneov most) detekcijska jedinica. Jedan od tih mostova od platinske žice obložen je katalitičkim tvarima za izgaranje. Sve dok se bilo koji zapaljivi plin može zapaliti elektrodom, otpor mosta od platinske žice mijenjat će se zbog promjena temperature. Ova promjena otpora proporcionalna je koncentraciji zapaljivog plina. Koncentracija zapaljivog plina može se izračunati putem sustava kruga instrumenta i mikroprocesora. Na tržištu se mogu naći i detektori toplinske vodljivosti VOL koji izravno mjere volumnu koncentraciju zapaljivih plinova, a već postoje i detektori koji kombiniraju LEL/VOL. VOL detektor zapaljivih tvari posebno je prikladan za mjerenje volumne (VOL) koncentracije zapaljivih plinova u hipoksičnim okruženjima (s nedostatkom kisika).
