کاربردهای آشکارساز گازهای سمی و مضر در صنعت

کاربردهای آشکارساز گازهای سمی و مضر در صنعت

الف) حسگرهای گاز با استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی، مانند نیمه هادی (کنترل شده سطح، کنترل حجم، بر اساس پتانسیل سطح)، بر اساس احتراق کاتالیزوری، بر اساس هدایت حرارتی جامد، و غیره. سلول، الکترود یون دیافراگم، الکترولیت ثابت و... با توجه به خطرات، گازهای سمی و مضر را به دو دسته گازهای قابل احتراق و گازهای سمی طبقه بندی می کنیم. با توجه به خواص و خطرات مختلف آنها، روش های تشخیص آنها نیز متفاوت است. گازهای قابل احتراق گازهای خطرناکی هستند که معمولاً در محیط‌های صنعتی مانند پتروشیمی‌ها با آن مواجه می‌شوند و عمدتاً از گازهای آلی مانند آلکان‌ها و گازهای معدنی خاصی مانند مونوکسید کربن تشکیل شده‌اند. انفجار گازهای قابل احتراق باید دارای شرایط خاصی باشد که عبارتند از: غلظت معینی از گاز قابل احتراق، مقدار مشخصی اکسیژن و منبع آتش با حرارت کافی برای مشتعل کردن آنها. اینها سه عنصر انفجار هستند (همانطور که در مثلث انفجار در شکل سمت چپ بالا نشان داده شده است) که همه آنها ضروری هستند. به عبارت دیگر عدم وجود هر یک از این شرایط باعث آتش سوزی یا انفجار نخواهد شد. هنگامی که گازهای قابل احتراق (بخار، غبار) و اکسیژن با هم مخلوط می شوند و به غلظت معینی می رسند، وقتی در معرض منبع آتش با دمای معین قرار می گیرند، منفجر می شوند. ما به غلظتی که در آن گازهای قابل احتراق هنگام قرار گرفتن در معرض منبع آتش منفجر می شوند به عنوان حد غلظت مواد منفجره اشاره می کنیم که به اختصار حد انفجاری نامیده می شود که به طور کلی بر حسب درصد بیان می شود. در واقع، این مخلوط لزوما در هیچ نسبت اختلاط منفجر نمی شود و نیاز به محدوده غلظت دارد. ناحیه سایه دار که در شکل سمت راست بالا نشان داده شده است. هنگامی که غلظت گاز قابل احتراق کمتر از LEL (حداقل حد انفجار) (غلظت گاز قابل احتراق ناکافی) و بالاتر از UEL (حداکثر حد انفجار) (اکسیژن ناکافی) باشد، هیچ انفجاری رخ نخواهد داد. LEL و UEL گازهای قابل احتراق مختلف متفاوت است (به مقدمه در شماره هشتم مراجعه کنید) که باید هنگام کالیبراسیون ابزارها مورد توجه قرار گیرد. به دلایل ایمنی، معمولاً زمانی که غلظت گاز قابل احتراق در 10٪ و 20٪ LEL است، که در آن 10٪ LEL است، باید زنگ هشدار صادر کنیم. یک هشدار هشدار دهید، در حالی که 20٪ LEL هشدار خطر نامیده می شود. به همین دلیل است که آشکارساز گازهای قابل احتراق را آشکارساز LEL می نامیم. لازم به ذکر است که 100% نمایش داده شده در آشکارساز LEL نشان دهنده رسیدن غلظت گاز قابل احتراق به 100% حجم گاز نیست، بلکه به 100% LEL می رسد که معادل کمترین حد انفجاری گاز قابل احتراق است. اگر متان باشد، 100% LEL=4% غلظت حجمی (VOL). در حین کار، آشکارسازی که این گازها را با استفاده از روش LEL اندازه گیری می کند، آشکارساز احتراق کاتالیستی رایج است. اصل آن یک پل دوگانه (که معمولاً به عنوان پل وتستون شناخته می شود) واحد تشخیص است. یک ماده احتراق کاتالیزوری روی یکی از پل های سیمی پلاتینی پوشیده شده است. صرف نظر از گاز قابل اشتعال، تا زمانی که بتوان آن را توسط الکترود مشتعل کرد، مقاومت پل سیمی پلاتین به دلیل تغییرات دما تغییر می کند. این تغییر مقاومت متناسب با غلظت گاز قابل اشتعال است و غلظت گاز قابل اشتعال را می توان از طریق سیستم مدار دستگاه و ریزپردازنده محاسبه کرد. آشکارسازهای VOL هدایت حرارتی که به طور مستقیم غلظت حجمی گازهای قابل احتراق را اندازه گیری می کنند را نیز می توان در بازار به دست آورد و در حال حاضر آشکارسازهایی وجود دارند که LEL/VOL را ترکیب می کنند. آشکارساز قابل احتراق VOL به ویژه برای اندازه گیری غلظت حجمی (VOL) گازهای قابل احتراق در محیط های دارای کمبود اکسیژن مناسب است. گازهای سمی می توانند هم در مواد خام تولیدی مانند اکثر مواد شیمیایی آلی (VOCs) و هم در محصولات{36} در مراحل مختلف فرآیند تولید مانند آمونیاک، مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن و غیره وجود داشته باشند. آنها خطرناک ترین عوامل برای کارگران هستند. این نوع آسیب نه تنها شامل صدمات فوری مانند ناراحتی جسمی، بیماری، مرگ و غیره می‌شود، بلکه شامل صدمات طولانی‌مدت به بدن انسان مانند ناتوانی، سرطان و غیره می‌شود. تشخیص این گازهای سمی و مضر موضوعی است که کشورهای در حال توسعه باید توجه کامل به آن داشته باشند. TWA (میانگین وزنی آماری 8 ساعت)، STEL (سطح قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت 15 دقیقه)، IDLH (دوز کشنده فوری) گازهای سمی و مضر رایج در جدول