آشکارسازهای گاز برای گازهای سمی و خطرناک چگونه در صنعت استفاده می شوند؟
در حقیقت، بسیاری از گازهایی که در بهداشت و بهداشت با آن مواجه می شوند، مخلوطی از گازهای آلی و معدنی هستند. به دلایل مختلف، درک فعلی ما از گازهای سمی و مضر بیشتر بر روی گازهای قابل احتراق، گازهایی که می توانند باعث مسمومیت حاد شوند (سولفید هیدروژن، سیانید هیدروژن و غیره) و برخی از گازهای سمی رایج (مونوکسید کربن)، اکسیژن و غیره متمرکز شده است. دتکتورها، بنابراین، این مقاله ابتدا به معرفی این نوع آشکارسازها می پردازد و بر اساس شرایط موجود پیشنهاداتی را برای کاربرد انواع آشکارسازهای گاز سمی و مضر (غیر آلی/آلی) ارائه می کند.
طبقه بندی آشکارسازهای گاز سمی و مضر و اجزای کلیدی آشکارسازهای گاز اصلی سنسورهای گاز هستند.
سنسورهای گاز را می توان در اصل به سه دسته تقسیم کرد:
الف) حسگرهای گاز با استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی: مانند نوع نیمه هادی (نوع کنترل سطح، نوع کنترل حجم، نوع پتانسیل سطح)، نوع احتراق کاتالیزوری، نوع هدایت حرارتی جامد و غیره.
ب) حسگرهای گاز با استفاده از خواص فیزیکی: مانند هدایت گرما، تداخل نور، جذب مادون قرمز و غیره.
ج) حسگرهای گاز با استفاده از خواص الکتروشیمیایی: مانند الکترولیز پتانسیل ثابت، باتری گالوانیکی، الکترود یون دیافراگم، الکترولیت ثابت و غیره.
با توجه به خطرات، گازهای سمی و مضر را به دو دسته گازهای قابل اشتعال و گازهای سمی تقسیم می کنیم.
با توجه به خواص و خطرات متفاوت، روش های تشخیص آنها نیز متفاوت است.
گاز قابل احتراق خطرناک ترین گازی است که در صنایع پتروشیمی و سایر موارد صنعتی با آن مواجه می شود. عمدتاً گازهای آلی مانند آلکان ها و برخی گازهای معدنی مانند مونوکسید کربن است. انفجار گاز قابل احتراق باید شرایط خاصی را داشته باشد، یعنی: غلظت معینی از گاز قابل احتراق، مقدار مشخصی اکسیژن و حرارت کافی برای مشتعل شدن منبع آتش آنها، اینها سه عنصر انفجار هستند (مانند مثلث انفجار که در شکل سمت چپ نشان داده شده است. در بالا)، از دست دادن یک نه، یعنی عدم وجود هر یک از این شرایط باعث آتش سوزی و انفجار نمی شود. هنگامی که گازهای قابل احتراق (بخار، غبار) و اکسیژن با هم مخلوط می شوند و به غلظت معینی می رسند، هنگام برخورد با منبع آتش با دمای معین، انفجار رخ می دهد. غلظت گاز قابل احتراق را که هنگام برخورد با منبع آتش منفجر می شود حد غلظت انفجار می نامیم که به آن حد انفجار گفته می شود و به طور کلی بر حسب درصد بیان می شود. در واقع، این مخلوط در هیچ نسبت اختلاط منفجر نمی شود، اما محدوده غلظت دارد.
هنگامی که غلظت گاز قابل اشتعال کمتر از LEL (محدودیت انفجاری پایین) (غلظت گاز قابل اشتعال ناکافی) و بالاتر از UEL (محدودیت انفجاری بالایی) (اکسیژن ناکافی) باشد، هیچ انفجاری رخ نخواهد داد. LEL و UEL گازهای قابل احتراق مختلف متفاوت است (به مقدمه مبحث هشتم مراجعه کنید) که هنگام کالیبراسیون دستگاه باید به آن توجه کرد. به منظور ایمنی، عموماً زمانی که غلظت گاز قابل احتراق 10 درصد و 20 درصد LEL باشد، باید زنگ خطر را صادر کنیم، در اینجا به معنای 10 درصد LEL است. به عنوان زنگ هشدار و 20 درصد LEL به عنوان هشدار خطر. به همین دلیل است که ما آشکارساز گازهای قابل احتراق را به نام آشکارساز LEL نیز می نامیم.
لازم به ذکر است که 100 درصد نمایش داده شده در آشکارساز LEL به معنای رسیدن غلظت گاز قابل احتراق به 100 درصد حجم گاز نیست، بلکه به 100 درصد LEL می رسد که معادل کمترین حد انفجار ماده احتراق است. گاز. اگر متان باشد، 100 درصد LEL{4}} درصد غلظت حجمی (VOL). در کار، آشکارساز که این گازها را با LEL اندازه گیری می کند، آشکارساز احتراق کاتالیستی رایج ما است. اصل آن یک پل دو طرفه (که معمولاً به عنوان پل وتستون شناخته می شود) واحد تشخیص است. یکی از پل های سیمی پلاتین با مواد احتراق کاتالیزوری پوشیده شده است. مهم نیست که چه نوع گاز قابل اشتعال، تا زمانی که بتوان توسط الکترودها مشتعل شد، مقاومت پل سیمی پلاتین به دلیل تغییرات دما تغییر می کند. غلظت گاز قابل احتراق به نسبت معینی است و غلظت گاز قابل احتراق را می توان از طریق سیستم مدار و ریزپردازنده دستگاه محاسبه کرد. آشکارسازهای VOL هدایت حرارتی که به طور مستقیم غلظت حجمی گازهای قابل احتراق را اندازه گیری می کنند نیز در بازار موجود هستند. در همان زمان، در حال حاضر آشکارسازهای ترکیبی LEL/VOL وجود دارد. آشکارساز اشتعال پذیری VOL مخصوصاً برای اندازه گیری غلظت حجمی (VOL) گازهای قابل اشتعال در محیط های بدون اکسیژن (اکسیژن ناکافی) مناسب است.
گازهای سمی می توانند نه تنها در مواد خام تولیدی مانند اکثر مواد شیمیایی آلی (VOC)، بلکه در محصولات جانبی پیوندهای مختلف فرآیند تولید مانند آمونیاک، مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن و غیره وجود داشته باشند. خطرناک ترین خطر برای کارگران هستند. این نوع آسیب نه تنها شامل آسیب های فوری مانند ناراحتی جسمی، بیماری، مرگ و غیره می شود، بلکه آسیب های طولانی مدت به بدن انسان مانند ناتوانی، سرطان و غیره را نیز شامل می شود. شناسایی این گازهای سمی و مضر مشکلی است که کشورهای در حال توسعه ما باید توجه کامل به آن داشته باشند.
