Η χρήση ανιχνευτών αερίων στη βιομηχανία
Στην πραγματικότητα, πολλά αέρια που συναντώνται σε θέματα ασφάλειας και υγείας είναι μείγματα οργανικών και ανόργανων αερίων. Ωστόσο, για διάφορους λόγους, η τρέχουσα κατανόησή μας για τα τοξικά και επιβλαβή αέρια επικεντρώνεται ακόμη περισσότερο σε εύφλεκτα αέρια, αέρια που μπορούν να προκαλέσουν οξεία δηλητηρίαση (υδρόθειο, υδροκυανικό οξύ κ.λπ.) και ορισμένα κοινά τοξικά αέρια (μονοξείδιο του άνθρακα). Επομένως, αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί πρώτα στην εισαγωγή αυτού του τύπου ανιχνευτών και θα κάνει προτάσεις για την εφαρμογή διαφόρων ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών (ανόργανων/οργανικών) αερίων με βάση την τρέχουσα κατάσταση.
Ταξινόμηση των ανιχνευτών τοξικών και επιβλαβών αερίων και το βασικό συστατικό των ανιχνευτών αερίων 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 μερικά ανόργανα αέρια όπως το μονοξείδιο του άνθρακα. Για να εκραγούν τα εύφλεκτα αέρια 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 (όπως φαίνεται στο τρίγωνο έκρηξης στην παραπάνω εικόνα στα αριστερά). Ένα από αυτά λείπει. Όχι, δηλαδή, η έλλειψη κάποιας από αυτές τις συνθήκες δεν θα προκαλέσει πυρκαγιά και 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.
