Αρχές και εφαρμογές ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών αερίων

Αρχές και εφαρμογές ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών αερίων

Αρχές και εφαρμογές των ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών αερίων/Αρχές και εφαρμογές των ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών αερίων Το βασικό συστατικό ενός ανιχνευτή αερίου είναι ο αισθητήρας αερίου. Οι αισθητήρες αερίων μπορούν να χωριστούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες κατ' αρχήν:

Α) Αισθητήρες αερίων που χρησιμοποιούν φυσικές και χημικές ιδιότητες: όπως τύπος ημιαγωγών (τύπος ελέγχου επιφάνειας, τύπος ελέγχου όγκου, τύπος επιφανειακού δυναμικού), τύπος καταλυτικής καύσης, τύπος στερεής θερμικής αγωγιμότητας κ.λπ.

Β) Αισθητήρες αερίων που χρησιμοποιούν φυσικές ιδιότητες: όπως τύπος θερμικής αγωγιμότητας, τύπος οπτικής παρεμβολής, τύπος απορρόφησης υπερύθρων κ.λπ.

Γ) Αισθητήρες αερίων που χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές ιδιότητες: όπως ηλεκτρολυτικός τύπος σταθερού δυναμικού, τύπος γαλβανικής κυψέλης, τύπος ηλεκτροδίου ιόντων διαφράγματος, τύπος σταθερού ηλεκτρολύτη κ.λπ.

Ανάλογα με τον κίνδυνο, χωρίζουμε τα τοξικά και τα επιβλαβή αέρια σε δύο κατηγορίες: εύφλεκτα αέρια και τοξικά αέρια. Λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων και των κινδύνων τους, οι μέθοδοι ανίχνευσης είναι επίσης διαφορετικές.

Τα εύφλεκτα αέρια είναι τα πιο επικίνδυνα αέρια που συναντώνται σε πετροχημικά και άλλα βιομηχανικά περιβάλλοντα. Είναι κυρίως οργανικά αέρια όπως τα αλκάνια και ορισμένα ανόργανα αέρια: όπως το μονοξείδιο του άνθρακα. Για την έκρηξη καύσιμων αερίων πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις, δηλαδή: μια ορισμένη συγκέντρωση καύσιμων αερίων, μια ορισμένη ποσότητα οξυγόνου και μια πηγή φωτιάς με αρκετή θερμότητα για την ανάφλεξή τους. Αυτά είναι τα τρία στοιχεία της έκρηξης που είναι απαραίτητα. Λείπει, δηλαδή, οποιαδήποτε από τις προϋποθέσεις. Δεν θα προκαλέσει πυρκαγιά ή έκρηξη.

Όταν το εύφλεκτο αέριο (ατμός, σκόνη) και το οξυγόνο αναμειγνύονται και φτάσουν σε μια ορισμένη συγκέντρωση, θα συμβεί έκρηξη όταν συναντήσετε μια πηγή πυρκαγιάς με μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Ονομάζουμε τη συγκέντρωση εύφλεκτου αερίου που εκρήγνυται όταν συναντάμε μια πηγή πυρκαγιάς ονομάζεται όριο συγκέντρωσης έκρηξης ή όριο έκρηξης για συντομία, γενικά εκφραζόμενο σε %.

Στην πραγματικότητα, αυτό το μείγμα δεν θα εκραγεί σε καμία αναλογία ανάμειξης, αλλά έχει ένα εύρος συγκέντρωσης. Έκρηξη δεν θα συμβεί όταν η συγκέντρωση εύφλεκτου αερίου είναι χαμηλότερη από το LEL (κατώτερο όριο έκρηξης) (ανεπαρκής συγκέντρωση εύφλεκτου αερίου) και όταν η συγκέντρωσή του είναι υψηλότερη από το UEL (ανώτερο όριο έκρηξης) (ανεπαρκές οξυγόνο). Το LEL και το UEL των διαφορετικών εύφλεκτων αερίων είναι διαφορετικά (δείτε την εισαγωγή στο όγδοο τεύχος). Αυτό πρέπει να δίνεται προσοχή κατά τη βαθμονόμηση του οργάνου.

Για λόγους ασφαλείας, γενικά πρέπει να χτυπάμε συναγερμό όταν η συγκέντρωση εύφλεκτου αερίου είναι μεταξύ 10% και 20% του LEL. Εδώ, το 10% LEL ονομάζεται συναγερμός προειδοποίησης και το 20% LEL ονομάζεται συναγερμός κινδύνου. Αυτός είναι ο λόγος που ονομάζουμε ανιχνευτές καύσιμων αερίων που ονομάζονται επίσης ανιχνευτές LEL. Πρέπει να σημειωθεί ότι το 100% που εμφανίζεται στον ανιχνευτή LEL δεν σημαίνει ότι η συγκέντρωση του εύφλεκτου αερίου φτάνει το 100% του όγκου του αερίου, αλλά φτάνει το 100% του LEL, που ισοδυναμεί με το χαμηλότερο όριο έκρηξης του εύφλεκτου αέριο. Εάν είναι μεθάνιο, 100 %LEL=4% συγκέντρωση όγκου (VOL).