Kā rūpniecībā tiek izmantoti toksisko un kaitīgo gāzu detektori?
Patiesībā daudzas no drošības un higiēnas ziņā sastopamajām gāzēm ir organisko un neorganisko gāzu maisījumi. Dažādu iemeslu dēļ mūsu pašreizējā izpratne par toksiskajām un kaitīgajām gāzēm ir vairāk vērsta uz degošām gāzēm, gāzēm, kas var izraisīt akūtu saindēšanos (sērūdeņradis, ciānūdeņradis utt.), un dažām izplatītām toksiskām gāzēm (oglekļa monoksīds), skābekli un citām. detektori, tāpēc šajā rakstā vispirms tiks pievērsta uzmanība šādu detektoru ieviešanai, kā arī sniegti ieteikumi dažādu toksisko un kaitīgo (neorganisko/organisko) gāzu detektoru pielietošanai, pamatojoties uz pašreizējo situāciju.
Toksisko un kaitīgo gāzu detektoru klasifikācija un oriģinālo gāzes detektoru galvenās sastāvdaļas ir gāzes sensori.
Principā gāzes sensorus var iedalīt trīs kategorijās:
A) Gāzes sensori, kas izmanto fizikālās un ķīmiskās īpašības: piemēram, pusvadītāju tipu (virsmas kontroles tips, tilpuma kontroles veids, virsmas potenciāla tips), katalītiskās sadegšanas veids, cietās siltumvadītspējas veids utt.
B) Gāzes sensori, kas izmanto fizikālās īpašības: piemēram, siltuma vadītspēju, gaismas traucējumus, infrasarkano staru absorbciju utt.
C) Gāzes sensori, kas izmanto elektroķīmiskās īpašības: piemēram, pastāvīga potenciāla elektrolīze, galvaniskais akumulators, diafragmas jonu elektrods, fiksēts elektrolīts utt.
Atbilstoši apdraudējumiem mēs iedalām toksiskās un kaitīgās gāzes divās kategorijās: uzliesmojošas gāzes un toksiskas gāzes.
To atšķirīgo īpašību un bīstamības dēļ atšķiras arī to noteikšanas metodes.
Deggāze ir visbīstamākā gāze, kas sastopama naftas ķīmijas un citos rūpnieciskos gadījumos. Tās galvenokārt ir organiskas gāzes, piemēram, alkāni, un dažas neorganiskas gāzes, piemēram, oglekļa monoksīds. Deggāzes sprādzienam ir jāatbilst noteiktiem nosacījumiem, tas ir: noteiktai degošās gāzes koncentrācijai, noteiktam skābekļa daudzumam un pietiekami daudz siltuma, lai aizdedzinātu to uguns avotu, tie ir trīs sprādziena elementi (piemēram, sprādziena trīsstūris, kas parādīts kreisajā attēlā iepriekš), trūkst viena Nē, tas ir, neviena no šiem nosacījumiem trūkums neizraisīs ugunsgrēku un sprādzienu. Ja degoša gāze (tvaiki, putekļi) un skābeklis tiek sajaukti un sasniedz noteiktu koncentrāciju, tad, saskaroties ar uguns avotu ar noteiktu temperatūru, notiks sprādziens. Mēs saucam par sprādziena robežvērtību degošās gāzes koncentrāciju, kas eksplodē, saskaroties ar uguns avotu, un to parasti izsaka procentos. Faktiski šis maisījums neeksplodē nevienā maisīšanas proporcijā, bet tam ir koncentrācijas diapazons.
Aizēnotā daļa ir parādīta augšējā labajā attēlā. Sprādziens nenotiks, ja uzliesmojošās gāzes koncentrācija ir zemāka par LEL (apakšējā sprādzienbīstamības robeža) (nepietiekama uzliesmojošās gāzes koncentrācija) un virs UEL (augšējā sprādzienbīstamības robeža) (nepietiekams skābekļa daudzums). Dažādu degošu gāzu LEL un UEL atšķiras (skat. astotā numura ievadu), kam jāpievērš uzmanība, kalibrējot instrumentu. Drošības nolūkos parasti jādod trauksmes signāls, kad deggāzes koncentrācija ir 10 procenti un 20 procenti no LEL, šeit nozīmē 10 procenti LEL. Kā brīdinājuma trauksme un 20 procenti LEL kā briesmu trauksme. Tāpēc mēs saucam par LEL detektoru.
Jāņem vērā, ka uz LEL detektora parādītie 100 procenti nenozīmē, ka degošās gāzes koncentrācija sasniedz 100 procentus no gāzes tilpuma, bet gan sasniedz 100 procentus no LEL, kas ir līdzvērtīga degošās vielas zemākajai sprādzienbīstamības robežai. gāze. Ja tas ir metāns, 100 procenti LEL=4 tilpuma koncentrācija (VOL). Darbā detektors, kas mēra šīs gāzes ar LEL, ir mūsu izplatītais katalītiskais degšanas detektors. Tās princips ir divvirzienu tilta (pazīstams kā Vitstonas tilts) noteikšanas vienība. Viens no platīna stiepļu tiltiem ir pārklāts ar katalītiskām degšanas vielām. Neatkarīgi no tā, kāda ir uzliesmojoša gāze, ja vien to var aizdedzināt elektrodi, platīna stiepļu tilta pretestība mainīsies temperatūras izmaiņu dēļ. Deggāzes koncentrācija ir noteiktā proporcijā, un degošās gāzes koncentrāciju var aprēķināt, izmantojot instrumenta ķēdes sistēmu un mikroprocesoru. Tirgū ir pieejami arī siltumvadītspējas VOL detektori, kas tieši mēra degošu gāzu tilpuma koncentrāciju. Tajā pašā laikā jau ir LEL/VOL kombinētie detektori. VOL uzliesmojamības detektors ir īpaši piemērots uzliesmojošu gāzu tilpuma (VOL) koncentrācijas mērīšanai bezskābekļa (nepietiekama skābekļa) vidē.
Toksiskas gāzes var pastāvēt ne tikai ražošanas izejvielās, piemēram, lielākajā daļā organisko ķīmisko vielu (GOS), bet arī dažādu ražošanas procesa posmu blakusproduktos, piemēram, amonjaks, oglekļa monoksīds, sērūdeņradis utt. ir lielākais apdraudējums darbiniekiem. Šāda veida kaitējums ietver ne tikai tūlītēju kaitējumu, piemēram, fizisku diskomfortu, slimības, nāvi utt., bet arī ilgtermiņa kaitējumu cilvēka ķermenim, piemēram, invaliditāti, vēzi un tā tālāk. Šo toksisko un kaitīgo gāzu noteikšana ir problēma, kurai mūsu jaunattīstības valstīm vajadzētu pievērst visu uzmanību.
