Aplicações de detectores de gases tóxicos e nocivos na indústria
A) Sensores de gás que utilizam propriedades físicas e químicas, como baseados em semicondutores (controlados por superfície, controlados por volume, baseados em potencial de superfície), baseados em combustão catalítica, baseados em condutividade térmica sólida, etc. B) Sensores de gás que utilizam propriedades físicas, como condutividade térmica, interferência óptica, absorção infravermelha, etc. gases combustíveis e gases tóxicos. Devido às suas diferentes propriedades e perigos, os seus métodos de detecção também variam. Gases combustíveis são gases perigosos comumente encontrados em ambientes industriais, como petroquímicos, consistindo principalmente de gases orgânicos, como alcanos, e certos gases inorgânicos, como o monóxido de carbono. A explosão de gases combustíveis deve atender a certas condições, que são: uma certa concentração de gás combustível, uma certa quantidade de oxigênio e uma fonte de fogo com calor suficiente para acendê-los. Estes são os três elementos da explosão (conforme mostrado no triângulo de explosão na figura acima à esquerda), todos indispensáveis. Em outras palavras, a ausência de qualquer uma dessas condições não causará incêndio ou explosão. Quando gases combustíveis (vapor, poeira) e oxigênio são misturados e atingem uma certa concentração, eles explodirão quando expostos a uma fonte de fogo com uma certa temperatura. Referimo-nos à concentração na qual os gases combustíveis explodem quando expostos a uma fonte de fogo como limite de concentração explosiva, abreviado como limite explosivo, que geralmente é expresso em%. Na verdade, esta mistura não explode necessariamente em qualquer proporção de mistura e requer uma faixa de concentração. A área sombreada mostrada na figura à direita acima. Quando a concentração de gás combustível estiver abaixo do LEL (limite mínimo de explosão) (concentração insuficiente de gás combustível) e acima do UEL (limite máximo de explosão) (oxigênio insuficiente), nenhuma explosão ocorrerá. O LEL e o UEL dos diferentes gases combustíveis são diferentes (ver introdução na oitava edição), o que deve ser levado em consideração na calibração dos instrumentos. Por razões de segurança, geralmente devemos emitir um alarme quando a concentração de gás combustível estiver em 10% e 20% do LEL, onde se refere a 10% do LEL. Faça um alerta de aviso, enquanto 20% LEL é chamado de alerta de perigo. É por isso que chamamos o detector de gás combustível de detector LEL. Deve-se observar que 100% exibido no detector LEL não indica que a concentração de gás combustível atinge 100% do volume do gás, mas sim atinge 100% do LEL, o que equivale ao limite explosivo mais baixo do gás combustível. Se for metano, 100% LEL=4% de concentração de volume (VOL). Em operação, o detector que mede esses gases pelo método LEL é um detector de combustão catalítica comum. Seu princípio é uma unidade de detecção de ponte dupla (comumente conhecida como ponte de Wheatstone). Uma substância de combustão catalítica é revestida em uma das pontes de fio de platina. Independentemente do gás inflamável, desde que possa ser inflamado pelo eletrodo, a resistência da ponte de fio de platina mudará devido às mudanças de temperatura. Esta mudança de resistência é proporcional à concentração do gás inflamável, e a concentração do gás inflamável pode ser calculada através do sistema de circuito e microprocessador do instrumento. Detectores VOL de condutividade térmica que medem diretamente a concentração volumétrica de gases combustíveis também podem ser obtidos no mercado, e já existem detectores que combinam LEL/VOL. O detector de combustível VOL é particularmente adequado para medir a concentração de volume (VOL) de gases combustíveis em ambientes com deficiência de oxigênio. Gases tóxicos podem existir tanto em matérias-primas de produção, como a maioria dos produtos químicos orgânicos (VOCs), quanto em subprodutos em vários estágios do processo de produção, como amônia, monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e assim por diante. Eles são os fatores mais perigosos para os trabalhadores. Este tipo de dano não inclui apenas danos imediatos, como desconforto físico, doença, morte, etc., mas também inclui danos de longo prazo ao corpo humano, como deficiência, cancro, etc. TWA (média ponderada estatística de 8-horas), STEL (nível de exposição de curto prazo de 15 minutos), IDLH (dose letal imediata) de gases tóxicos e nocivos comuns na tabela
