Millistel tööstuslikel eesmärkidel võivad ohtlikud ja ohtlikud gaasidetektorid olla?
Tegelikult on paljud ohutuse ja tervisega seotud gaasid orgaaniliste ja anorgaaniliste gaaside segud. Erinevatel põhjustel keskendub meie praegune arusaam mürgistest ja kahjulikest gaasidest siiski rohkem põlevatele gaasidele, gaasidele, mis võivad põhjustada ägedat mürgistust (nt vesiniksulfiid ja tsüanuurhape), aga ka mõnedele levinud mürgistele gaasidele (nt süsinikmonooksiid) , hapniku- ja muud detektorid. Seetõttu keskendub see artikkel esmalt seda tüüpi detektorite tutvustamisele ja annab soovitusi erinevate toksiliste ja kahjulike (anorgaaniliste/orgaaniliste) gaasidetektorite rakendamiseks, lähtudes hetkeolukorrast.
Mürgiste ja kahjulike gaasidetektorite klassifikatsioon ning algse gaasidetektori põhikomponent on gaasiandurid.
Gaasiandurid võib põhimõtteliselt jagada kolme kategooriasse:
A) Gaasiandurid, mis kasutavad füüsikalisi ja keemilisi omadusi, nagu pooljuhttüüp (pindjuhitav, ruumala reguleeritav, pinnapotentsiaali tüüp), katalüütilise põlemise tüüp, tahke soojusjuhtivuse tüüp jne.
B) gaasiandurid, mis kasutavad füüsikalisi omadusi, nagu soojusjuhtivus, optilised häired, infrapuna neeldumine jne.
C) Gaasiandurid, mis kasutavad elektrokeemilisi omadusi, nagu konstantse potentsiaaliga elektrolüüs, Gavanni aku, membraani ioonelektrood, fikseeritud elektrolüüt jne.
Ohtude järgi liigitame mürgised ja kahjulikud gaasid kahte kategooriasse: põlevgaasid ja mürgised gaasid.
Erinevate omaduste ja ohtude tõttu on ka nende avastamismeetodid erinevad.
Põlevgaas on ohtlik gaas, mida tavaliselt kohtab tööstuses, näiteks naftakeemiatööstuses. See koosneb peamiselt orgaanilistest gaasidest, nagu alkaanid, ja teatud anorgaanilistest gaasidest, nagu süsinikmonooksiid. Põlevgaaside plahvatus peab vastama teatud tingimustele, st teatud põlevgaaside kontsentratsioonile, teatud kogusele hapnikku ja piisavale soojusele, et süüdata nende süüteallikas. Need on kolm plahvatuse elementi (nagu on näidatud ülaltoodud vasakpoolsel joonisel plahvatuskolmnurgal), mis on hädavajalikud. Teisisõnu, nende tingimuste puudumine ei põhjusta tulekahju ega plahvatust. Kui põlevad gaasid (aur, tolm) ja hapnik segunevad ja saavutavad teatud kontsentratsiooni, toimub teatud temperatuuriga tuleallikaga kokku puutudes plahvatus. Põlevgaasi kontsentratsiooni, mis plahvatab tuleallikaga kokku puutudes, nimetame plahvatuskontsentratsiooni piiriks, mida nimetatakse süttivuspiiriks, mida üldiselt väljendatakse protsentides. Tegelikult ei pruugi see segu mis tahes segamissuhte juures plahvatada ja nõuab kontsentratsioonivahemikku.
Plahvatus ei toimu, kui põlevgaasi kontsentratsioon on alla LEL (minimaalne plahvatuspiir) (põlevgaasi ebapiisav kontsentratsioon) ja kui selle kontsentratsioon on üle UEL (maksimaalne plahvatuspiir) (hapniku ebapiisav). Erinevate põlevgaaside LEL ja UEL on erinevad (vt kaheksanda numbri sissejuhatust), mida tuleks instrumendi kalibreerimisel arvestada. Ohutuse huvides peaksime üldjuhul andma häire, kui põlevgaasi kontsentratsioon on vahemikus 10–20 protsenti LEL-ist. Siin ütleb 10 protsenti LEL. Tehke hoiatushäire ja 20 protsenti LEL-i nimetatakse ohualarmiks. Seetõttu nimetame põlevgaasidetektoreid LEL-detektoriteks.
Tuleb märkida, et LEL-detektoril kuvatav 100 protsenti ei tähenda, et põlevate gaaside kontsentratsioon ulatub 100 protsendini gaasi mahust, vaid pigem 100 protsenti LEL-ist, mis on võrdne põlevgaaside alumise plahvatuspiiriga. . Kui see on metaan, 100 protsenti LEL{4}} mahukontsentratsiooni (VOL). Töötavad detektorid, mis mõõdavad neid gaase LEL-i abil, on tavaliselt kasutatavad katalüütilised põlemisdetektorid. Selle põhimõte on kahe silla (tavaliselt viidatud kui Wheatstone'i silla) tuvastamise üksus.
Üks neist plaatina traatsildadest on kaetud katalüütiliste põlemisainetega. Kuni mis tahes süttivat gaasi saab elektroodiga süüdata, muutub plaatina traatsilla takistus temperatuurimuutuste tõttu. See takistuse muutus on võrdeline põleva gaasi kontsentratsiooniga. Põlevgaasi kontsentratsiooni saab arvutada instrumendi ahelasüsteemi ja mikroprotsessori kaudu. Turult võib leida ka soojusjuhtivusega VOL-andureid, mis mõõdavad otseselt põlevgaaside mahukontsentratsiooni, ja juba on olemas andureid, mis kombineerivad LEL/VOL-i. Põlevgaaside detektor VOL sobib eriti hästi põlevate gaaside mahu (VOL) kontsentratsiooni mõõtmiseks hüpoksilises (hapnikuvaeses) keskkonnas.
Mürgised gaasid võivad esineda nii tootmistoorainetes, nagu enamik orgaanilisi kemikaale (LOÜ), kui ka tootmisprotsessi eri etappides esinevates kõrvalsaadustes, nagu ammoniaak, süsinikmonooksiid, vesiniksulfiid jne. Need on olulised riskitegurid, mis ohustavad töötajaid. Seda tüüpi kahju ei hõlma mitte ainult vahetut kahju, nagu füüsiline ebamugavustunne, haigus, surm jne, vaid ka pikaajalisi kahjustusi inimkehale, nagu puue, vähk jne. Nende mürgiste ja kahjulike gaaside tuvastamine on probleem, millele arengumaad peaksid hakkama piisavalt tähelepanu pöörama.
