Aplikace detektorů plynů v průmyslu
Aplikace detektorů toxických a škodlivých plynů v průmyslu
Ve skutečnosti je mnoho plynů, se kterými se setkáváme v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví, směsí organických a anorganických plynů. Z různých důvodů se naše současné chápání toxických a škodlivých plynů stále více zaměřuje na hořlavé plyny, plyny, které mohou způsobit akutní otravu (jako je sirovodík a kyselina kyanurová), stejně jako na některé běžné toxické plyny (jako je oxid uhelnatý). , kyslík a další detektory. Proto se tento článek nejprve zaměří na představení těchto typů detektorů a poskytne návrhy na aplikaci různých detektorů toxických a škodlivých (anorganických/organických) plynů na základě aktuální situace.
Klasifikace detektorů toxických a škodlivých plynů a klíčová součást původního detektoru plynů jsou plynové senzory.
Senzory plynu lze v zásadě rozdělit do tří kategorií:
A) Plynové senzory využívající fyzikální a chemické vlastnosti, jako je polovodičový typ (povrchově řízený, objemově řízený, typ povrchového potenciálu), typ katalytického spalování, typ tepelné vodivosti pevných látek atd.
B) Plynové senzory využívající fyzikální vlastnosti, jako je tepelná vodivost, optická interference, infračervená absorpce atd.
C) Plynové senzory využívající elektrochemické vlastnosti, jako je elektrolýza s konstantním potenciálem, Gavanniho baterie, membránová iontová elektroda, fixní elektrolyt atd.
Podle nebezpečnosti klasifikujeme toxické a škodlivé plyny do dvou kategorií: hořlavé plyny a toxické plyny.
Vzhledem k jejich odlišným vlastnostem a nebezpečnosti se liší i jejich detekční metody.
Hořlavý plyn je nejběžnějším nebezpečným plynem, se kterým se setkáváme v průmyslovém prostředí, jako je petrochemický průmysl. Skládá se hlavně z organických plynů, jako jsou alkany, a určitých anorganických plynů, jako je oxid uhelnatý. Výbuch hořlavých plynů musí splňovat určité podmínky, to znamená určitou koncentraci hořlavých plynů, určité množství kyslíku a dostatek tepla k zapálení jejich zdroje vznícení. To jsou tři základní prvky exploze a žádný z nich není nepostradatelný. Jinými slovy, absence kterékoli z těchto podmínek nezpůsobí požár ani výbuch. Když se hořlavé plyny (pára, prach) a kyslík smíchají a dosáhnou určité koncentrace, dojde při střetu se zdrojem ohně s určitou teplotou k výbuchu. Koncentraci hořlavého plynu, který vybuchne, když narazí na zdroj požáru, nazýváme mez koncentrace výbuchu, označovaná jako mez hořlavosti, která se obecně vyjadřuje v procentech. Ve skutečnosti tato směs nemusí nutně explodovat při jakémkoli směšovacím poměru a vyžaduje určité rozmezí koncentrací.
K výbuchu nedojde, když je koncentrace hořlavého plynu pod LEL (* nízká mez výbušnosti) (nedostatečná koncentrace hořlavého plynu) a když je jeho koncentrace nad UEL (* vysoká mez výbušnosti) (nedostatek kyslíku). LEL a UEL různých hořlavých plynů se liší (viz úvod v osmém čísle), což je třeba vzít v úvahu při kalibraci přístroje. Kvůli * * bychom měli obecně spustit poplach, když je koncentrace hořlavého plynu 10 procent a 20 procent LEL, kde se nazývá 10 procent LEL. Vytvořte varovný alarm a 20 procent LEL se nazývá alarm nebezpečí. To je důvod, proč označujeme detektory hořlavých plynů jako detektory LEL.
Je třeba poznamenat, že 100 procent zobrazených na detektoru LEL neznamená, že koncentrace hořlavých plynů dosahuje 100 procent objemu plynu, ale spíše dosahuje 100 procent LEL, což je ekvivalentní minimálnímu limitu výbušnosti hořlavých plynů. . Pokud se jedná o metan, 100 procent LEL=4 procent objemové koncentrace (VOL). V práci jsou detektory, které měří tyto plyny pomocí metody LEL, běžné detektory katalytického spalování. Jeho principem je duální můstek (běžně označovaný jako Wheatstoneův můstek) detekční jednotka. Jeden z těchto platinových drátěných můstků je potažen katalytickými spalovacími látkami. Dokud lze elektrodou zapálit jakýkoli hořlavý plyn, změní se odpor platinového drátěného můstku vlivem teplotních změn. Tato změna odporu je úměrná koncentraci hořlavého plynu. Koncentraci hořlavého plynu lze vypočítat pomocí obvodového systému přístroje a mikroprocesoru. Na trhu lze nalézt i detektory tepelné vodivosti VOL, které přímo měří objemovou koncentraci hořlavých plynů a již existují detektory, které kombinují LEL/VOL. Detektor hořlavých plynů VOL je vhodný zejména pro měření objemové (VOL) koncentrace hořlavých plynů v hypoxickém prostředí (s nedostatkem kyslíku).
