Ako sa v priemysle používajú detektory jedovatých a nebezpečných plynov?
V skutočnosti je veľa plynov, s ktorými sa stretávame v zdravotníctve a sanitácii, zmesami organických a anorganických plynov. Z rôznych dôvodov sa naše súčasné chápanie toxických a škodlivých plynov viac zameriava na horľavé plyny, plyny, ktoré môžu spôsobiť akútnu otravu (sírovodík, kyanovodík atď.), a niektoré bežné toxické plyny (oxid uhoľnatý), kyslík a iné. detektory, preto sa tento článok najskôr zameria na predstavenie takýchto detektorov a na základe aktuálnej situácie navrhne použitie rôznych detektorov toxických a škodlivých (anorganických/organických) plynov.
Klasifikácia detektorov toxických a škodlivých plynov a kľúčové komponenty pôvodných detektorov plynov sú plynové senzory.
Senzory plynu možno v zásade rozdeliť do troch kategórií:
A) Plynové senzory využívajúce fyzikálne a chemické vlastnosti: ako je typ polovodiča (typ povrchovej regulácie, typ regulácie objemu, typ povrchového potenciálu), typ katalytického spaľovania, typ tepelnej vodivosti tuhých látok atď.
B) Plynové senzory využívajúce fyzikálne vlastnosti: ako je vedenie tepla, rušenie svetla, infračervená absorpcia atď.
C) Plynové senzory využívajúce elektrochemické vlastnosti: ako je elektrolýza s konštantným potenciálom, galvanická batéria, membránová iónová elektróda, pevný elektrolyt atď.
Podľa nebezpečnosti delíme toxické a škodlivé plyny do dvoch kategórií: horľavé plyny a toxické plyny.
Vzhľadom na ich odlišné vlastnosti a nebezpečenstvá sú odlišné aj ich metódy detekcie.
Horľavý plyn je najnebezpečnejší plyn, s ktorým sa stretávame v petrochemických a iných priemyselných odvetviach. Ide najmä o organické plyny, ako sú alkány a niektoré anorganické plyny, ako je oxid uhoľnatý. Výbuch horľavého plynu musí spĺňať určité podmienky, to znamená: určitú koncentráciu horľavého plynu, určité množstvo kyslíka a dostatok tepla na zapálenie zdroja ohňa, to sú tri prvky výbuchu (ako napríklad trojuholník výbuchu znázornený na obrázku vľavo vyššie), chýba jedna Nie, to znamená, že nesplnenie ktorejkoľvek z týchto podmienok nespôsobí požiar a výbuch. Keď sa horľavý plyn (para, prach) a kyslík zmiešajú a dosiahnu určitú koncentráciu, pri stretnutí so zdrojom ohňa s určitou teplotou dôjde k výbuchu. Koncentráciu horľavého plynu, ktorý vybuchne, keď narazí na zdroj požiaru, nazývame medzou koncentrácie výbuchu, označuje sa ako medza výbušnosti a vo všeobecnosti sa vyjadruje v percentách. V skutočnosti táto zmes neexploduje pri žiadnom zmiešavacom pomere, ale má rozsah koncentrácie.
Žiadna explózia nenastane, keď je koncentrácia horľavého plynu pod LEL (dolný limit výbušnosti) (nedostatočná koncentrácia horľavého plynu) a nad UEL (horný limit výbušnosti) (nedostatok kyslíka). LEL a UEL rôznych horľavých plynov sú rozdielne (pozri úvod ôsmeho čísla), čomu treba venovať pozornosť pri kalibrácii prístroja. V záujme bezpečnosti by sme vo všeobecnosti mali spustiť alarm, keď je koncentrácia horľavého plynu 10 percent a 20 percent LEL, tu znamená 10 percent LEL. Ako varovný alarm a 20 percent LEL ako alarm nebezpečenstva. To je dôvod, prečo nazývame detektor horľavých plynov známy aj ako detektor LEL.
Je potrebné poznamenať, že 100 percent zobrazených na detektore LEL neznamená, že koncentrácia horľavého plynu dosahuje 100 percent objemu plynu, ale dosahuje 100 percent LEL, čo zodpovedá najnižšej hranici výbušnosti horľaviny. plynu. Ak ide o metán, 100 percent LEL=4 percent objemovej koncentrácie (VOL). V práci je detektor, ktorý meria tieto plyny pomocou LEL, náš bežný detektor katalytického spaľovania. Jeho princípom je detekčná jednotka obojsmerného mostíka (bežne známa ako Wheatstoneov most). Jeden z platinových drôtených mostíkov je potiahnutý katalytickými spaľovacími látkami. Bez ohľadu na to, aký druh horľavého plynu môže byť zapálený elektródami, odpor mostíka z platinového drôtu sa zmení v dôsledku zmien teploty. Koncentrácia horľavého plynu je v určitom pomere a koncentrácia horľavého plynu sa môže vypočítať pomocou obvodového systému a mikroprocesora prístroja. Na trhu sú dostupné aj tepelne vodivé VOL detektory, ktoré priamo merajú objemovú koncentráciu horľavých plynov. Zároveň už existujú kombinované detektory LEL/VOL. Detektor horľavosti VOL je vhodný najmä na meranie objemových (VOL) koncentrácií horľavých plynov v anoxickom prostredí (nedostatok kyslíka).
Toxické plyny môžu existovať nielen vo výrobných surovinách, ako je väčšina organických chemických látok (VOC), ale aj vo vedľajších produktoch rôznych článkov vo výrobnom procese, ako je amoniak, oxid uhoľnatý, sírovodík atď. predstavujú najnebezpečnejšie riziká pre pracovníkov. Tento druh ujmy zahŕňa nielen bezprostrednú ujmu, ako je fyzické nepohodlie, choroba, smrť atď., ale aj dlhodobé poškodenie ľudského tela, ako je invalidita, rakovina atď. Odhaľovanie týchto jedovatých a škodlivých plynov je problém, ktorému by naše rozvojové krajiny mali začať venovať plnú pozornosť.
