Výber detektorov plynu
Hlavnou funkciou detektora plynu je upozorniť príslušný personál, aby prijal príslušné opatrenia na ochranu personálu na mieste, bezpečnú prevádzku výrobných zariadení a okolitého prostredia v prípade úniku alebo hroziaceho nebezpečenstva. Ak si vyberiete správne detektory, ktoré chcete použiť, dosiahnete lepšie výsledky. Existujú rôzne technológie detekcie plynov, ktoré môžu dnešnému priemyslu pomôcť chrániť ľudí a výrobu. Samozrejme, každá technológia má svoje výhody a nevýhody. Z nasledujúcich najpopulárnejších technológií uvidíme, že neexistuje jediný „najlepší spôsob“, iba najlepší systém detekcie plynov, ktorý kombinuje viacero technológií podľa vašej aktuálnej situácie.
Detektor plynu sa skladá hlavne zo snímačov a súvisiacich obvodov. Senzor je kľúčovou súčasťou celého detektora a je jedným z dôležitých faktorov určujúcich jeho spoľahlivosť. V súčasnosti existujú tieto technológie detekcie plynov: elektrochemická technológia, technológia katalytického spaľovania, technológia chemickej papierovej pásky, technológia pevných oxidov kovov, infračervená technológia, technológia fotoionizácie atď.
Elektrochemická technológia a technológia katalytického spaľovania
Rôzne elektrochemické senzory plynov obsahujú rôzne komponenty, ktoré určujú, že môžu reagovať so zodpovedajúcim toxickým plynom; meracia hlavica môže merať prúd generovaný reakciou a previesť ho na hodnotu koncentrácie plynu (PPM alebo PPB). Katalytické senzory „bezplameňového“ horľavého plynu na guľôčke potiahnutej katalyzátorom; meracia hlavica meria zmenu odporu a pomocou A/D prevodu zobrazí zodpovedajúcu hodnotu zmeny. Vo všeobecnosti je spodná hranica výbušnosti celá stupnica.
Vzhľadom na relatívne nízku cenu meracích hláv elektrochemického a katalytického spaľovania sa často používajú na merania v „zdrojových bodoch“ (kde môže dôjsť k netesnostiam). Reakcia na úniky je preto rýchla a dá sa priebežne detegovať. Keďže neexistujú žiadne pohyblivé časti, nedochádza k žiadnym mechanickým poruchám.
Tieto dva senzory však majú aj nevýhody: niektoré plynové senzory reagujú nielen na zodpovedajúci plyn (t. j. plyn, ktorý by mal byť navrhnutý tak, aby reagoval), ale aj na iné plyny (rušivé plyny), takže v prípade potreby je potrebné venovať pozornosť Tieto snímače používajte tam, kde môžu byť počas inštalácie prítomné rušivé plyny. Senzor je potrebné pravidelne kalibrovať, zvyčajne raz za tri mesiace (v závislosti od vplyvu faktorov, ako sú rôzne značky, pracovné prostredie, pracovný stav atď.); snímač je zvyčajne potrebné vymeniť po 1 až 3 rokoch používania (v závislosti od vplyvov rôznych značiek, pracovného prostredia, pracovných podmienok atď.). Niektoré značky snímačov navyše používajú elektrolyt, ktorý je potrebné pravidelne dopĺňať.
technológia chemickej papierovej pásky
Technológia chemickej papierovej pásky zisťuje toxické plyny pomocou chemicky nasiaknutej papierovej pásky. Táto papierová páska je veľmi podobná lakmusovému papieriku a zmení farbu, keď narazí na zodpovedajúci plyn; stroj na výrobu papierovej pásky meria farbu papierovej pásky cez fotobunku a prevádza ju na hodnotu koncentrácie plynu.
Výhodou tohto systému je, že páskový stroj poskytuje fyzický dôkaz úniku plynu v dôsledku odfarbovacej reakcie (naproti tomu elektrochemické, katalytické spaľovanie, pevný oxid kovu a infračervené sondy vydávajú iba 4-20mA signál). Najmä sú tiež ovplyvnené rušivými plynmi, ale menej ako elektrochemické typy a typy pevných oxidov kovov, takže sú špecifickejšie ako oni. Okrem toho páskový stroj dokáže detekovať viac plynu ako elektrochemický typ.
Nevýhodou stroja na výrobu papierových pások je, že dokáže detekovať iba toxické plyny a nedokáže odhaliť horľavé plyny, ako je vodík. Pretože stroj na výrobu papierových pások je drahý, je zvyčajne umiestnený v strede a pripojený ku každému meraciemu bodu cez vzorkovacie potrubie; vzorka plynu z každého meracieho bodu sa čerpá postupne. V dôsledku toho existuje značné časové oneskorenie medzi únikom plynu a detekciou a sekvenčné čerpanie môže spôsobiť, že detekčné prístroje ignorujú niektoré úniky plynu. Okrem toho sa reaktívne plyny (ako HF, Cl2, HCl, NH3) ľahko adsorbujú na vzorkovacej trubici a detekčný prístroj „nevidí“ únik plynu. Mechanické poruchy boli tiež problémom páskových strojov (zaseknuté jednotky kartónu, špinavá optika, zlé čerpadlá, upchaté filtre, nepravidelný prietok), takže je potrebná pravidelná preventívna údržba. Nevyhnutná je aj pravidelná kalibrácia optického systému. Výrobca odporúča vymeniť papierovú pásku každých šesť mesiacov. Aj keď ide o jednoduchý proces, kúpa a likvidácia washi pások je skutočne drahá.
Technológia pevných oxidov kovov
Snímače pevných oxidov kovov sú vyrobené z oxidov kovov (zvyčajne oxidu cínu) a reagujú na prítomnosť plynu zmenou odporu; meracia hlava meria zmenu odporu a prevádza ju na koncentráciu.
Výhodou snímačov z pevných oxidov kovov je ich dlhá životnosť, zvyčajne 10 rokov. Dokážu odhaliť veľmi široké spektrum plynov, dokonca aj tie, ktoré elektrochemické a papierenské páskovacie stroje nedokážu detekovať. Pretože sú relatívne lacné, často sa používajú na detekciu "pri zdroji", rýchlo reagujú na úniky a možno ich neustále zisťovať. Nemajú žiadne pohyblivé časti, ktoré by mohli spôsobiť mechanické zlyhanie.
Hoci snímače pevných oxidov kovov dokážu detekovať rôzne plyny a majú vysokú citlivosť, ich selektivita je slabá, takže pravdepodobnosť „falošných poplachov“ je výrazne vyššia ako pri iných technológiách. Okrem toho, keď nie sú po určitú dobu vystavené detegovanému plynu, senzory pevných oxidov kovov zoxidujú a prejdú do „kľudového“ stavu, čo znamená, že nereagujú na skutočný únik plynu. Senzory s pevným oxidom kovu tiež poskytujú nelineárny výstup, takže kalibrácia je oveľa náročnejšia a trvá dlhšie ako elektrochemické senzory s lineárnym výstupom.
Infračervená technológia
Infračervené prístroje s Fourierovou transformáciou (FTIR) používajú spektrofotometrické techniky na detekciu plynov. Keď infračervené svetlo prechádza a je absorbované vzorkou plynu, prístroj určí jeho zloženie analýzou jeho absorpčného spektra.
FTIR je bezpochyby najpresnejšia plynová technika pre všeobecné aplikácie s dobrou citlivosťou a veľmi nízkymi falošnými poplachmi. Nespotrebúvajú sa žiadne náhradné diely, takže náklady na následnú údržbu sú oveľa nižšie ako pri iných technológiách. Avšak kvôli vysokej cene je FTIR zvyčajne umiestnený v strede a pripojený k rôznym meracím bodom pomocou odberových potrubí; vzorka plynu v každom bode merania sa postupne čerpá. Preto medzi únikom plynu a detekciou existuje značné časové oneskorenie.
Navyše, podobne ako stroj na výrobu papierových pások, reaktívne plyny (ako HF, Cl2, HCl, NH3) sa ľahko adsorbujú na vzorkovacej trubici a detekčný prístroj nemôže „vidieť“ únik plynu. Problémom FTIR prístrojov sú aj mechanické poruchy: opotrebované alebo zaseknuté rotačné uzávery, poškodené čerpadlá.
