Quali usi industriali possono avere i rilevatori di gas pericolosi e pericolosi?
In realtà, molti dei gas incontrati in ambito sicurezza e salute sono miscele di gas organici e inorganici. Per vari motivi, la nostra attuale comprensione dei gas tossici e nocivi è ancora più focalizzata sui gas combustibili, sui gas che possono causare avvelenamenti acuti (come l'idrogeno solforato e l'acido cianurico), nonché su alcuni gas tossici comuni (come il monossido di carbonio). , ossigeno e altri rilevatori. Pertanto, questo articolo si concentrerà innanzitutto sull'introduzione di questi tipi di rilevatori e fornirà suggerimenti per l'applicazione di vari rilevatori di gas tossici e nocivi (inorganici/organici) in base alla situazione attuale.
La classificazione dei rilevatori di gas tossici e nocivi e il componente chiave del rilevatore di gas originale sono i sensori di gas.
I sensori di gas possono essere suddivisi in linea di principio in tre categorie:
A) Sensori di gas che utilizzano proprietà fisiche e chimiche, come il tipo a semiconduttore (controllo della superficie, controllo del volume, tipo a potenziale superficiale), tipo a combustione catalitica, tipo a conduttività termica solida, ecc.
B) Sensori di gas che utilizzano proprietà fisiche, come conduttività termica, interferenza ottica, assorbimento infrarosso, ecc.
C) Sensori di gas che utilizzano proprietà elettrochimiche, come elettrolisi a potenziale costante, batteria Gavanni, elettrodo ionico a membrana, elettrolita fisso, ecc.
In base al pericolo classifichiamo i gas tossici e nocivi in due categorie: gas combustibili e gas tossici.
A causa delle loro diverse proprietà e pericoli, anche i loro metodi di rilevamento variano.
Il gas combustibile è un gas pericoloso comunemente riscontrato in ambienti industriali come l'industria petrolchimica. È costituito principalmente da gas organici come gli alcani e da alcuni gas inorganici come il monossido di carbonio. L'esplosione di gas combustibili deve soddisfare determinate condizioni, ovvero una certa concentrazione di gas combustibili, una certa quantità di ossigeno e calore sufficiente per accendere la fonte di accensione. Questi sono i tre elementi dell'esplosione (come mostrato nel triangolo dell'esplosione nella figura in alto a sinistra), che sono indispensabili. In altre parole, l'assenza di una qualsiasi di queste condizioni non causerà un incendio o un'esplosione. Quando i gas combustibili (vapore, polvere) e l'ossigeno vengono miscelati e raggiungono una certa concentrazione, si verificherà un'esplosione quando si incontra una fonte di fuoco con una certa temperatura. Chiamiamo limite di concentrazione di esplosione la concentrazione di gas combustibile che esplode quando incontra la fonte di fuoco, indicato come limite di infiammabilità, che è generalmente espresso in percentuale. Infatti questa miscela non esplode necessariamente in qualsiasi rapporto di miscelazione e richiede un intervallo di concentrazione.
L'esplosione non si verificherà quando la concentrazione di gas combustibile è inferiore al LEL (limite minimo di esplosione) (concentrazione insufficiente di gas combustibile) e quando la sua concentrazione è superiore a UEL (limite massimo di esplosione) (ossigeno insufficiente). Il LEL e UEL dei diversi gas combustibili sono diversi (fare riferimento all'introduzione nell'ottava edizione), di cui si dovrebbe tenere conto durante la calibrazione dello strumento. Per ragioni di sicurezza, generalmente dovremmo emettere un allarme quando la concentrazione di gas combustibile è compresa tra il 10% e il 20% del LEL. Qui, si afferma il 10% LEL. Effettua un allarme di avvertenza e il 20% LEL viene chiamato allarme di pericolo. Questo è il motivo per cui i rilevatori di gas combustibili vengono definiti rilevatori LEL.
È opportuno notare che il 100% visualizzato sul rilevatore LEL non significa che la concentrazione di gas combustibili raggiunge il 100% del volume del gas, ma piuttosto raggiunge il 100% del LEL, che equivale al limite inferiore di esplosività dei gas combustibili . Se si tratta di metano, concentrazione in volume (VOL) 100% LEL=4%. Durante il funzionamento, i rilevatori che misurano questi gas utilizzando LEL sono comunemente utilizzati rilevatori di combustione catalitica. Il suo principio è un'unità di rilevamento a doppio ponte (comunemente indicato come ponte di Wheatstone).
Uno di questi ponti in filo di platino è rivestito con sostanze di combustione catalitica. Finché qualsiasi gas infiammabile può essere acceso dall'elettrodo, la resistenza del ponte in filo di platino cambierà a causa delle variazioni di temperatura. Questa variazione di resistenza è proporzionale alla concentrazione del gas combustibile. La concentrazione del gas combustibile può essere calcolata attraverso il sistema circuitale e il microprocessore dello strumento. Sul mercato si possono trovare anche rilevatori VOL di conducibilità termica che misurano direttamente la concentrazione volumetrica di gas combustibili, ed esistono già rilevatori che combinano LEL/VOL. Il rilevatore di combustibili VOL è particolarmente adatto per misurare la concentrazione in volume (VOL) di gas combustibili in ambienti ipossici (carenti di ossigeno).
I gas tossici possono essere presenti sia nelle materie prime di produzione, come la maggior parte dei prodotti chimici organici (COV), sia nei sottoprodotti in varie fasi del processo di produzione, come ammoniaca, monossido di carbonio, idrogeno solforato e così via. Sono fattori di rischio significativi che rappresentano una minaccia per i lavoratori. Questo tipo di danno non comprende solo danni immediati, come disagio fisico, malattia, morte, ecc., ma anche danni a lungo termine al corpo umano, come disabilità, cancro, ecc. Il rilevamento di questi gas tossici e nocivi è una questione a cui i paesi in via di sviluppo dovrebbero iniziare a prestare sufficiente attenzione.
