Aplikácie detektorov toxických a škodlivých plynov v priemysle
A) Senzory plynu využívajúce fyzikálne a chemické vlastnosti, ako sú polovodičové (riadené povrchom, regulované objemom, založené na povrchovom potenciáli), založené na katalytickom spaľovaní, na báze tepelnej vodivosti pevných látok atď. B) Senzory plynu využívajúce fyzikálne vlastnosti, ako je tepelná vodivosť, optická interferencia, infračervená absorpcia, atď. k nebezpečenstvám klasifikujeme toxické a škodlivé plyny do dvoch kategórií: horľavé plyny a toxické plyny. Vzhľadom na ich odlišné vlastnosti a nebezpečenstvá sa líšia aj ich metódy detekcie. Horľavé plyny sú nebezpečné plyny, ktoré sa bežne vyskytujú v priemyselných prostrediach, ako je petrochemický priemysel, a pozostávajú najmä z organických plynov, ako sú alkány, a určitých anorganických plynov, ako je oxid uhoľnatý. Výbuch horľavých plynov musí spĺňať určité podmienky, ktorými sú: určitá koncentrácia horľavého plynu, určité množstvo kyslíka a zdroj ohňa s dostatočným teplom na ich zapálenie. Toto sú tri prvky výbuchu (ako je znázornené na trojuholníku výbuchu na ľavom obrázku vyššie), z ktorých všetky sú nevyhnutné. Inými slovami, absencia ktorejkoľvek z týchto podmienok nespôsobí požiar ani výbuch. Keď sa horľavé plyny (para, prach) a kyslík zmiešajú a dosiahnu určitú koncentráciu, pri vystavení zdroju ohňa s určitou teplotou vybuchnú. Koncentráciu, pri ktorej horľavé plyny explodujú pri pôsobení zdroja požiaru, označujeme ako medzu koncentrácie výbušnosti, skrátene medza výbušnosti, ktorá sa všeobecne vyjadruje v %. V skutočnosti táto zmes nemusí nevyhnutne explodovať pri akomkoľvek zmiešavacom pomere a vyžaduje si určitý rozsah koncentrácie. Vytieňovaná oblasť zobrazená na obrázku vpravo hore. Keď je koncentrácia horľavého plynu pod LEL (minimálny limit výbušnosti) (nedostatočná koncentrácia horľavého plynu) a nad UEL (maximálny limit výbušnosti) (nedostatok kyslíka), k výbuchu nedôjde. LEL a UEL rôznych horľavých plynov sa líšia (pozri úvod v ôsmom čísle), čo by sa malo brať do úvahy pri kalibrácii prístrojov. Z bezpečnostných dôvodov by sme vo všeobecnosti mali spustiť alarm, keď je koncentrácia horľavého plynu na úrovni 10 % a 20 % LEL, kde sa hovorí o 10 % LEL. Urobte varovné upozornenie, zatiaľ čo 20% LEL sa nazýva varovanie pred nebezpečenstvom. Detektor horľavých plynov preto nazývame detektorom LEL. Je potrebné poznamenať, že 100 % zobrazených na detektore LEL neznamená, že koncentrácia horľavého plynu dosahuje 100 % objemu plynu, ale skôr dosahuje 100 % LEL, čo zodpovedá najnižšej hranici výbušnosti horľavého plynu. Ak ide o metán, 100 % LEL=4 % objemová koncentrácia (VOL). V prevádzke je detektor, ktorý meria tieto plyny metódou LEL, bežným detektorom katalytického spaľovania. Jeho princípom je detekčná jednotka s dvojitým mostom (bežne známym ako Wheatstoneov most). Na jednom z platinových drôtených mostíkov je nanesená látka katalytického spaľovania. Bez ohľadu na horľavý plyn, pokiaľ ho môže elektróda zapáliť, zmení sa odpor mostíka z platinového drôtu v dôsledku zmien teploty. Táto zmena odporu je úmerná koncentrácii horľavého plynu a koncentrácia horľavého plynu sa môže vypočítať pomocou obvodového systému prístroja a mikroprocesora. Na trhu sa dajú zohnať aj detektory tepelnej vodivosti VOL, ktoré priamo merajú objemovú koncentráciu horľavých plynov a už existujú detektory, ktoré kombinujú LEL/VOL. Detektor horľavých plynov VOL je vhodný najmä na meranie objemovej (VOL) koncentrácie horľavých plynov v prostrediach s nedostatkom kyslíka. Toxické plyny môžu existovať vo výrobných surovinách, ako je väčšina organických chemikálií (VOC), aj vo vedľajších produktoch v rôznych fázach výrobného procesu, ako je amoniak, oxid uhoľnatý, sírovodík atď. Sú to najnebezpečnejšie faktory pre pracovníkov. Tento druh poškodenia nezahŕňa len bezprostredné poškodenie, ako je fyzické nepohodlie, choroba, smrť atď., ale zahŕňa aj dlhodobé-poškodenie ľudského tela, ako je invalidita, rakovina atď. Detekcia týchto toxických a škodlivých plynov je problém, ktorému by rozvojové krajiny mali začať venovať plnú pozornosť. TWA (8-hodinový štatistický vážený priemer), STEL (15-minútová úroveň krátkodobej expozície), IDLH (okamžitá letálna dávka) bežných toxických a škodlivých plynov v tabuľke
