Primjena detektora toksičnih i štetnih plinova u industriji
A) Senzori za gas koji koriste fizička i hemijska svojstva, kao što su poluprovodnici (površinski kontrolisani, zapreminski, površinski potencijalni), bazirani na katalitičkom sagorevanju, bazirani na čvrstoj toplotnoj provodljivosti, itd. B) Senzori za gas koji koriste fizička svojstva kao što su toplotna provodljivost, optičke smetnje, infracrvena apsorpcija, itd. ćelija, membranska jonska elektroda, fiksni elektrolit itd. Prema opasnostima, toksične i štetne gasove klasifikujemo u dve kategorije: zapaljivi gasovi i toksični gasovi. Zbog različitih svojstava i opasnosti, metode njihove detekcije također se razlikuju. Zapaljivi gasovi su opasni gasovi koji se obično susreću u industrijskim okruženjima kao što su petrohemija, uglavnom se sastoje od organskih gasova kao što su alkani i određenih neorganskih gasova kao što je ugljen monoksid. Eksplozija zapaljivih gasova mora ispunjavati određene uslove, a to su: određena koncentracija zapaljivog gasa, određena količina kiseonika i izvor vatre sa dovoljno toplote da ih zapali. Ovo su tri elementa eksplozije (kao što je prikazano u trokutu eksplozije na lijevoj slici iznad), a svi su neophodni. Drugim riječima, odsustvo bilo kojeg od ovih uslova neće uzrokovati požar ili eksploziju. Kada se zapaljivi plinovi (para, prašina) i kisik pomiješaju i dostignu određenu koncentraciju, eksplodiraju kada su izloženi izvoru vatre određene temperature. Koncentraciju pri kojoj zapaljivi plinovi eksplodiraju kada su izloženi izvoru vatre nazivamo graničnom koncentracijom eksplozivnosti, skraćenom granicom eksplozivnosti, koja se općenito izražava u%. Zapravo, ova mješavina ne eksplodira u bilo kojem omjeru miješanja i zahtijeva raspon koncentracije. Zasjenjeno područje prikazano na slici desno iznad. Kada je koncentracija zapaljivog gasa ispod LEL (minimalne granice eksplozivnosti) (nedovoljna koncentracija zapaljivog gasa) i iznad UEL (maksimalne granice eksplozivnosti) (nedovoljno kiseonika), neće doći do eksplozije. LEL i UEL različitih zapaljivih gasova su različiti (vidi uvod u osmom broju), što treba uzeti u obzir pri kalibraciji instrumenata. Iz sigurnosnih razloga, općenito bismo trebali izdati alarm kada je koncentracija zapaljivog plina na 10% i 20% LEL, gdje se odnosi na 10% LEL. Napravite upozorenje, dok se 20% LEL naziva upozorenjem na opasnost. Zato detektor zapaljivih gasova zovemo LEL detektor. Treba napomenuti da 100% prikazano na LEL detektoru ne znači da koncentracija zapaljivog gasa dostiže 100% zapremine gasa, već dostiže 100% LEL, što je ekvivalentno najnižoj granici eksplozivnosti zapaljivog gasa. Ako je u pitanju metan, 100% LEL=4% zapreminske koncentracije (VOL). U radu, detektor koji mjeri ove plinove pomoću LEL metode je uobičajeni katalitički detektor sagorijevanja. Njegov princip je dvostruki most (poznatiji kao Wheatstoneov most) jedinica za detekciju. Supstanca katalitičkog sagorevanja je presvučena na jednom od mostova od platinaste žice. Bez obzira na zapaljivi plin, sve dok ga elektroda može zapaliti, otpor mosta od platinaste žice će se promijeniti zbog temperaturnih promjena. Ova promjena otpora je proporcionalna koncentraciji zapaljivog plina, a koncentracija zapaljivog plina može se izračunati preko sistema kola instrumenta i mikroprocesora. Na tržištu se mogu nabaviti i VOL detektori toplotne provodljivosti koji direktno mere zapreminsku koncentraciju zapaljivih gasova, a već postoje detektori koji kombinuju LEL/VOL. VOL detektor zapaljivih gasova je posebno pogodan za merenje zapreminske (VOL) koncentracije zapaljivih gasova u sredinama sa nedostatkom kiseonika. Otrovni gasovi mogu postojati i u sirovinama za proizvodnju, kao što je većina organskih hemikalija (VOC), i u-nusproizvodima u različitim fazama proizvodnog procesa, kao što su amonijak, ugljen monoksid, vodonik sulfid i tako dalje. Oni su najopasniji faktori za radnike. Ova vrsta štete ne uključuje samo neposrednu štetu, kao što je fizička nelagoda, bolest, smrt, itd., već uključuje i dugotrajnu{40}}štetu po ljudsko tijelo, kao što je invalidnost, rak, itd. Otkrivanje ovih toksičnih i štetnih plinova je pitanje na koje zemlje u razvoju trebaju početi obraćati punu pažnju. TWA (8-satni statistički ponderisani prosjek), STEL (15-minutni nivo kratkotrajne izloženosti), IDLH (trenutna smrtonosna doza) uobičajenih toksičnih i štetnih plinova u tabeli
