Applicazione dei sensori di gas nello smaltimento di incidenti dovuti a perdite di gas
Per il monitoraggio e l'allarme dei gas combustibili
Allo stato attuale, lo sviluppo di materiali per il rilevamento del gas rende sensori di gas con elevata sensibilità, prestazioni stabili, struttura semplice, dimensioni ridotte e prezzo basso e migliora la selettività e la sensibilità del sensore. La maggior parte degli allarmi gas esistenti utilizzano un sensore di gas catalizzatore a ossido di stagno più metallo nobile, ma la selettività è scarsa e la precisione dell'allarme è influenzata dall'avvelenamento del catalizzatore. La sensibilità ai gas dei materiali semiconduttori sensibili ai gas è correlata alla temperatura. La sensibilità è bassa a temperatura normale e aumenta con l'aumento della temperatura, raggiungendo un valore di picco ad una certa temperatura. Poiché questi materiali sensibili ai gas devono raggiungere la migliore sensibilità a temperature più elevate (generalmente superiori a 100 gradi), ciò non solo consuma energia di riscaldamento aggiuntiva, ma provoca anche incendi.
Lo sviluppo dei sensori di gas ha risolto questo problema. Ad esempio, i sensori di gas realizzati con ceramiche sensibili ai gas a base di ossido di ferro possono produrre sensori di gas con elevata sensibilità, buona stabilità e una certa selettività senza l'aggiunta di catalizzatori di metalli nobili. Ridurre la temperatura operativa dei materiali semiconduttori sensibili ai gas, migliorare notevolmente la loro sensibilità a temperatura ambiente, in modo che possano funzionare a temperatura ambiente. Attualmente, oltre alle ceramiche di ossido di metallo singolo comunemente usate, sono state sviluppate alcune ceramiche composite sensibili ai gas di ossidi di metallo semiconduttori e ceramiche miste sensibili ai gas di ossidi di metallo.
Installare sensori di gas in luoghi in cui vengono prodotti, immagazzinati, trasportati, utilizzati, ecc. gas infiammabili, esplosivi, tossici e nocivi, per rilevare tempestivamente il contenuto di gas e rilevare tempestivamente eventuali perdite. Inoltre, il sensore del gas è collegato al sistema di protezione, in modo che il sistema di protezione agisca prima che il gas raggiunga il limite di esplosione e la perdita accidentale sarà ridotta al minimo. Allo stesso tempo, la miniaturizzazione e la riduzione dei prezzi dei sensori di gas consentono di entrare nella famiglia.
Rilevazione dei tipi e delle caratteristiche dei gas
Dopo che si è verificato un incidente dovuto a una perdita di gas, lo smaltimento dell'incidente si concentrerà sul campionamento e sui test, sulla determinazione dell'area di allarme, sull'organizzazione dell'evacuazione delle masse nell'area pericolosa, sul salvataggio del personale avvelenato, sull'ostruzione, sulla decontaminazione, ecc. Il primo aspetto dello smaltimento dovrebbe essere per ridurre al minimo il rischio di perdite per il personale, il che richiede la conoscenza della tossicità del gas fuoriuscito. La tossicità di un gas si riferisce al rilascio di sostanze che possono disturbare le normali risposte del corpo di una persona, riducendo così la capacità della persona di sviluppare contromisure e mitigare le lesioni in caso di incidente. La National Fire Protection Association divide la tossicità delle sostanze nelle seguenti categorie:
In caso di incendio di NH=0, oltre al pericolo di combustibili generici, contatto a breve termine senza altre sostanze pericolose;
NH=1 esposizione a breve termine a sostanze che possono causare irritazione e causare lievi danni agli esseri umani;
NH=2 Un'elevata concentrazione o un'esposizione a breve termine possono causare perdita temporanea di capacità o lesioni residue;
L'esposizione a breve termine all'NH=3 può causare gravi lesioni temporanee o residue;
Poiché il gas tossico può penetrare nel corpo umano attraverso il sistema respiratorio e causare danni, la protezione della sicurezza deve essere completata rapidamente in caso di incidenti legati a perdite di gas tossico. Ciò richiede che il personale addetto allo smaltimento degli incidenti sia in grado di comprendere il tipo, la tossicità e le altre caratteristiche del gas nel più breve tempo possibile dopo essere arrivato sulla scena dell'incidente.
La serie di sensori di gas è combinata con la tecnologia informatica per formare un sistema di rilevamento del gas intelligente, in grado di identificare rapidamente e accuratamente il tipo di gas, misurandone così la tossicità. Il sistema di rilevamento del gas intelligente è costituito da una serie di sensori di gas, un sistema di elaborazione del segnale e un sistema di uscita. Più elementi di sensori di gas con caratteristiche sensibili diverse vengono utilizzati per formare un array e la tecnologia di riconoscimento del modello di rete neurale viene utilizzata per l'identificazione del gas e il monitoraggio della concentrazione di gas misti. Allo stesso tempo, i tipi, le proprietà e la tossicità dei comuni gas tossici, nocivi e infiammabili vengono immessi nel computer e viene preparato un piano di smaltimento degli incidenti in base alla natura del gas e immesso nel computer. Quando si verifica una perdita accidentale, il sistema di rilevamento intelligente del gas funzionerà come segue:
Accedere al sito→assorbire campioni di gas→generare segnali dai sensori di gas→identificare i segnali tramite computer→tipi di gas in uscita, proprietà, tossicità e piano di smaltimento tramite computer.
Grazie all'elevata sensibilità del sensore di gas, è possibile rilevare quando la concentrazione di gas è molto bassa, senza dover approfondire la scena dell'incidente, in modo da evitare danni inutili causati dall'ignoranza della situazione. Utilizzando l'elaborazione informatica, il processo di cui sopra può essere completato rapidamente. In questo modo è possibile adottare misure protettive efficaci in modo rapido e preciso, attuare schemi di smaltimento corretti e ridurre al minimo le perdite dovute a incidenti. Inoltre, poiché il sistema memorizza informazioni quali le proprietà dei gas comuni e i piani di smaltimento, se si conosce il tipo di gas coinvolto nella perdita, è possibile interrogare direttamente le proprietà del gas e i piani di smaltimento in questo sistema. Una breve esposizione all'NH=4 può anche causare morte o lesioni gravi.
