Zasada i zastosowanie detektorów gazów toksycznych i szkodliwych
Zasady i zastosowania detektorów gazów toksycznych i szkodliwych/Zasady i zastosowania detektorów gazów toksycznych i szkodliwych Kluczowym elementem detektora gazu jest czujnik gazu. Zasadniczo czujniki gazu można podzielić na trzy główne kategorie:
A) Czujniki gazu wykorzystujące właściwości fizyczne i chemiczne: takie jak typ półprzewodnika (typ kontroli powierzchni, typ kontroli objętości, typ potencjału powierzchni), typ spalania katalitycznego, typ przewodności cieplnej ciała stałego itp.
B) Czujniki gazu wykorzystujące właściwości fizyczne: takie jak rodzaj przewodzenia ciepła, rodzaj zakłóceń optycznych, rodzaj absorpcji w podczerwieni itp.
C) Czujniki gazu wykorzystujące właściwości elektrochemiczne: takie jak typ elektrolityczny o stałym potencjale, typ ogniwa galwanicznego, typ elektrody membranowo-jonowej, typ stałego elektrolitu itp.
W zależności od zagrożenia dzielimy toksyczne i szkodliwe gazy na dwie kategorie: gazy łatwopalne i gazy toksyczne. Ze względu na różne właściwości i zagrożenia, metody ich wykrywania są również różne.
Gazy palne są najniebezpieczniejszymi gazami spotykanymi w przemyśle petrochemicznym i innych zakładach przemysłowych. Są to głównie gazy organiczne, takie jak alkany i niektóre gazy nieorganiczne, takie jak tlenek węgla. Aby doszło do wybuchu gazów palnych, muszą zostać spełnione pewne warunki, czyli: określone stężenie gazów palnych, określona ilość tlenu oraz źródło ognia posiadające wystarczającą ilość ciepła, aby je zapalić. To trzy elementy eksplozji, które są niezbędne. Oznacza to, że brakuje któregokolwiek z warunków. Nie spowoduje pożaru ani eksplozji.
Kiedy palny gaz (para, pył) i tlen zmieszają się i osiągną określone stężenie, nastąpi eksplozja w przypadku napotkania źródła ognia o określonej temperaturze. Stężenie gazu palnego, które eksploduje po napotkaniu źródła ognia, nazywamy granicą stężenia wybuchu lub w skrócie granicą wybuchowości, zwykle wyrażoną w%.
W rzeczywistości ta mieszanina nie eksploduje przy żadnym stosunku mieszania, ale ma zakres stężeń. Do wybuchu nie dojdzie, gdy stężenie gazu palnego będzie niższe od LEL (dolna granica wybuchowości) (niewystarczające stężenie gazu palnego) oraz gdy jego stężenie będzie wyższe od UEL (górna granica wybuchowości) (niewystarczająca ilość tlenu). LEL i UEL różnych gazów palnych są różne (patrz wprowadzenie w ósmym numerze). Należy na to zwrócić uwagę podczas kalibracji przyrządu.
Ze względów bezpieczeństwa generalnie powinniśmy włączać alarm, gdy stężenie gazu palnego mieści się w przedziale od 10% do 20% LEL. W tym przypadku 10% LEL nazywa się alarmem ostrzegawczym, a 20% LEL nazywa się alarmem niebezpieczeństwa. Dlatego też detektory gazów palnych nazywamy także detektorami LEL. Należy zauważyć, że wskazanie 100% na detektorze LEL nie oznacza, że stężenie gazu palnego osiąga 100% objętości gazu, ale osiąga 100% LEL, co odpowiada najniższej granicy wybuchowości gazu palnego gaz. Jeśli jest to metan, stężenie objętościowe 100%LEL=4% (VOL).
