Kuidas kasutatakse mürgiste ja kahjulike gaaside detektoreid tööstuses?
Tegelikult on paljud ohutuse ja hügieeni seisukohalt kokku puutuvad gaasid orgaaniliste ja anorgaaniliste gaaside segud. Erinevatel põhjustel on meie praegune arusaam mürgistest ja kahjulikest gaasidest rohkem keskendunud põlevatele gaasidele, gaasidele, mis võivad põhjustada ägedat mürgistust (vesiniksulfiid, vesiniktsüaniid jne) ning mõnedele levinud mürgistele gaasidele (süsinikoksiid), hapnikule jt. detektorid, seetõttu keskendub käesolev artikkel esmalt selliste detektorite kasutuselevõtule ning teeb ettepanekuid erinevate toksiliste ja kahjulike (anorgaaniliste/orgaaniliste) gaasidetektorite rakendamiseks lähtuvalt hetkeolukorrast.
Mürgiste ja kahjulike gaasidetektorite klassifikatsioon ning algsete gaasidetektorite põhikomponendid on gaasiandurid.
Gaasiandurid võib põhimõtteliselt jagada kolme kategooriasse:
A) Füüsikalisi ja keemilisi omadusi kasutavad gaasiandurid: näiteks pooljuhi tüüp (pindjuhtimise tüüp, mahu reguleerimise tüüp, pinnapotentsiaali tüüp), katalüütilise põlemise tüüp, tahke soojusjuhtivuse tüüp jne.
B) Füüsikalisi omadusi kasutavad gaasiandurid: näiteks soojusjuhtivus, valgushäired, infrapuna neeldumine jne.
C) Elektrokeemilisi omadusi kasutavad gaasiandurid: näiteks konstantse potentsiaaliga elektrolüüs, galvaaniline aku, membraani ioonelektrood, fikseeritud elektrolüüt jne.
Ohtude järgi jagame mürgised ja kahjulikud gaasid kahte kategooriasse: tuleohtlikud gaasid ja mürgised gaasid.
Erinevate omaduste ja ohtude tõttu on ka nende avastamismeetodid erinevad.
Põlevgaas on naftakeemiatööstuses ja muudel tööstuslikel juhtudel kõige ohtlikum gaas. Need on peamiselt orgaanilised gaasid, nagu alkaanid, ja mõned anorgaanilised gaasid, nagu süsinikmonooksiid. Põlevgaasi plahvatus peab vastama teatud tingimustele, see tähendab: teatud põlevgaasi kontsentratsioon, teatud kogus hapnikku ja piisavalt soojust, et süüdata nende tuleallikas, need on plahvatuse kolm elementi (nagu vasakpoolsel joonisel näidatud plahvatuskolmnurk ülal), puudub üks Ei, see tähendab, et ühegi nimetatud tingimuse puudumine ei põhjusta tulekahju ega plahvatust. Kui põlevgaas (aur, tolm) ja hapnik segunevad ja saavutavad teatud kontsentratsiooni, toimub teatud temperatuuriga tuleallikaga kokku puutudes plahvatus. Me nimetame plahvatuskontsentratsiooni piiriks põlevgaasi kontsentratsiooni, mis plahvatab tuleallikaga kokku puutudes, mida nimetatakse plahvatuspiiriks ja seda väljendatakse üldiselt protsentides. Tegelikult ei plahvata see segu ühegi segamissuhte juures, vaid sellel on kontsentratsioonivahemik.
Varjutatud osa on näidatud ülaloleval parempoolsel pildil. Plahvatus ei toimu, kui tuleohtliku gaasi kontsentratsioon on alla LEL (alumine plahvatuspiir) (süttiva gaasi ebapiisav kontsentratsioon) ja üle UEL (ülemine plahvatuspiir) (hapniku ebapiisav sisaldus). Erinevate põlevgaaside LEL ja UEL on erinevad (vt kaheksanda numbri tutvustust), millele tuleks instrumendi kalibreerimisel tähelepanu pöörata. Üldjuhul peaksime ohutuse huvides andma häire, kui põlevgaasi kontsentratsioon on 10 protsenti ja 20 protsenti LEL-ist, siin tähendab 10 protsenti LEL. Hoiatusalarmina ja 20 protsenti LEL-i ohualarmina. Seetõttu kutsume põlevgaasidetektorit ka LEL-detektoriks.
Tuleb märkida, et LEL-anduril kuvatav 100 protsenti ei tähenda, et põlevgaasi kontsentratsioon ulatub 100 protsendini gaasi mahust, vaid jõuab 100 protsendini LEL-ist, mis on samaväärne põleva aine madalaima plahvatuspiiriga. gaas. Kui see on metaan, siis 100 protsenti LEL{4}} mahukontsentratsiooni (VOL). Töös on detektor, mis mõõdab neid gaase LEL-i abil, meie levinud katalüütiline põlemisdetektor. Selle põhimõte on kahesuunaline silla (üldtuntud kui Wheatstone'i silla) tuvastusüksus. Üks plaatinatraadist sildadest on kaetud katalüütiliste põlemisainetega. Olenemata sellest, milline tuleohtlik gaas on, seni kuni elektroodid võivad seda süttida, muutub plaatina traatsilla takistus temperatuurimuutuste tõttu. Põlevgaasi kontsentratsioon on teatud proportsioonis ning põlevgaasi kontsentratsiooni saab arvutada instrumendi ahelasüsteemi ja mikroprotsessori kaudu. Turul on saadaval ka soojusjuhtivusega VOL detektorid, mis mõõdavad otseselt põlevate gaaside mahukontsentratsiooni. Samas on juba olemas LEL/VOL kombineeritud detektorid. VOL süttivuse detektor sobib eriti hästi tuleohtlike gaaside mahuliste (VOL) kontsentratsioonide mõõtmiseks anoksilises (hapnikupuuduses) keskkonnas.
Mürgised gaasid võivad esineda mitte ainult tootmistoorainetes, nagu enamik orgaanilisi keemilisi aineid (LOÜ), vaid ka tootmisprotsessi erinevate lülide kõrvalsaadustes, nagu ammoniaak, süsinikoksiid, vesiniksulfiid jne. on töötajatele suurimad ohud. Selline kahju ei hõlma mitte ainult vahetut kahju, nagu füüsiline ebamugavustunne, haigus, surm jne, vaid ka pikaajalist kahju inimkehale, nagu puue, vähk jne. Nende mürgiste ja kahjulike gaaside avastamine on probleem, millele meie arengumaad peaksid hakkama täit tähelepanu pöörama.
