En kort historie om gasdetektion 

Udviklingen inden for gasdetektion har ændret sig betydeligt i årenes løb. Nye, innovative idéer fra kanariefugle til bærbart overvågningsudstyr giver arbejderne kontinuerlig præcis gasovervågning.

Den industrielle revolution var katalysator for udviklingen af gasdetektion på grund af brugen af meget lovende brændsler som f.eks. kul. Da kul kan udvindes af jorden enten ved minedrift eller underjordisk minedrift, var redskaber som hjelme og flammelys deres eneste beskyttelse mod farerne ved metaneksponering under jorden, som endnu ikke var blevet opdaget. Metangas er farveløs og lugtløs, hvilket gør det svært at vide, at den er til stede, indtil der blev opdaget et mærkbart mønster af sundhedsproblemer. Risikoen ved eksponering for gas resulterede i, at man eksperimenterede med detektionsmetoder for at bevare arbejdernes sikkerhed i mange år fremover.

Et behov for gasdetektion

Da eksponeringen for gas blev åbenbar, forstod minearbejderne, at de var nødt til at vide, om der var en lomme af metangas i minen, hvor de arbejdede. I begyndelsen af det 19. århundrede blev den første gasdetektor registreret, og mange minearbejdere bar flammelamper på deres hjelme for at kunne se, mens de arbejdede, så det var af afgørende betydning at kunne opdage den ekstremt brandfarlige metan. Arbejderen bar et tykt, vådt tæppe over kroppen, mens han bar en lang væge, hvis ende var tændt i brand. Når de gik ind i minerne, bevægede de flammen rundt og langs væggene for at finde gaslommer. Hvis der blev fundet en reaktion, blev den antændt og meddelt besætningen, mens den person, der opdagede den, var beskyttet af tæppet. Med tiden blev der udviklet mere avancerede metoder til gasdetektering.

Introduktion af kanariefugle

Gasdetektion blev flyttet fra mennesker til kanariefugle på grund af deres høje kvidren og lignende nervesystemer til at kontrollere vejrtrækningsmønstre. Kanariefuglene blev placeret i bestemte områder af minen, hvorfra arbejderne så efter kanariefuglene for at passe dem og se, om deres helbred var blevet påvirket. I løbet af arbejdsskiftet lyttede minearbejderne til kanariefuglenes kvidren. Hvis en kanariefugl begyndte at ryste sit bur, var det en stærk indikator på, at den var blevet udsat for en gaslomme, der var begyndt at påvirke dens helbred. Minearbejderne ville så evakuere minen og bemærkede, at det var usikkert at komme ind i den. I nogle tilfælde, hvor kanariefuglen holdt op med at kvidre, vidste minearbejderne, at de skulle skynde sig ud af minen, før gaseksponeringen havde haft en chance for at påvirke deres helbred.

Flammen lys

Flammelyset var den næste udvikling inden for gasdetektering i minen som følge af bekymringer om dyrenes sikkerhed. Flammen gav lys til minearbejderne, men var samtidig anbragt i en flammeskærm, der absorberede al varme og fangede flammen for at forhindre, at den antændte eventuel tilstedeværende metan. Den udvendige skal indeholdt et glas med tre vandrette snit. Den midterste linje var indstillet som det ideelle gasmiljø, mens den nederste linje angav et iltfattigt miljø, og den øverste linje angav methaneksponering eller et iltberiget miljø. Minearbejderne ville tænde flammen i et miljø med frisk luft. Hvis flammen blev svagere eller begyndte at dø, var det et tegn på, at atmosfæren havde en lav iltkoncentration. Hvis flammen blev større, vidste minearbejderne, at der var metan til stede sammen med ilt, hvilket i begge tilfælde indikerede, at de skulle forlade minen.

Den katalytiske sensor

Selv om flammelyset var en udvikling inden for gasdetektionsteknologi, var det dog ikke en "one size fits all"-tilgang til alle industrier. Derfor var den katalytiske sensor den første gasdetektor, der har lighed med moderne teknologi. Sensorerne fungerer efter det princip, at når en gas oxideres, producerer den varme. Den katalytiske sensor fungerer ved hjælp af temperaturændringer, som er proportionale med gaskoncentrationen. Selv om dette var et skridt fremad i udviklingen af den teknologi, der var nødvendig for gasdetektion, krævede det i begyndelsen stadig manuel betjening for at få en aflæsning.

Moderne teknologi

Gasdetektionsteknologien er blevet udviklet enormt siden begyndelsen af det 19. århundrede, hvor den første gasdetektor blev registreret. Der findes nu mere end fem forskellige typer sensorer, der almindeligvis anvendes i alle industrier, herunder Elektrokemisk, Katalytiske perler (Pellistor), Fotoioniseringsdetektor (PID) og infrarød teknologi (IR), sammen med de mest moderne sensorer Molekylær egenskabsspektrometer™ (MPS) og Long-Life Oxygen (LLO2) er moderne gasdetektorer meget følsomme, nøjagtige og vigtigst af alt pålidelige, hvilket alt sammen gør det muligt for alt personale at forblive sikkert og reducere antallet af dødsulykker på arbejdspladsen.

Hvad er en flammedetektor, og hvordan fungerer den?

Hvad er en flammedetektor? 

En flammedetektor er en type sensor, der kan registrere og reagere på tilstedeværelsen af en flamme. Disse detektorer har evnen til at identificere røgfri væske og røg, der kan skabe åben ild. For eksempel, i kedel ovne flammedetektorer er meget udbredt, som en flamme detektor kan opdage varme, røg og brand. Disse enheder kan også registrere brand i henhold til lufttemperaturen og lufttrafikken. Flammedetektorerne bruger ultraviolet (UV) eller Infrarød (IR) teknologi til at identificere flammer, hvilket betyder, at de kan advare om flammer på mindre end et sekund. Flammedetektoren ville reagere på påvisning af en flamme i henhold til dens installation, det kunne for eksempel lyde en alarm, deaktivere brændstofledningen eller endda aktivere et brandbekæmpelsessystem. 

Hvor ville du finde disse detektorer? 

  • Industrilagre
  • Kemiske produktionsanlæg 
  • Kemikalielagre 
  • Benzinopbevarings- og pumpestationer 
  • Lysbuesvejserværksteder 
  • Kraftværker 
  • Transformerstationer 
  • Underjordiske tunneler 
  • Motor testbeds 
  • Træbutikker 

Hvad er komponenterne i et flammeovervågningssystem, og virker det?

Den vigtigste komponent i en flamme detektor system er selve detektoren. Det består af fotoelektriske detektivkredsløb, signalkonditioneringskredsløb, mikroprocessorsystemer, I / O-kredsløb og vindkølingssystemer. Sensorerne i flammedetektoren registrerer den stråling, der sendes af flammen, fotoelektrisk konverterer flammens strålende intensitetssignal til et relevant spændingssignal, og dette signal vil blive behandlet i en enkelt chipmikrocomputer og omdannet til en ønsket udgang. 

Hvor mange typer flammedetektorer er der, og hvordan fungerer de? 

Der er 3 forskellige typer af flamme detektor: Ultra-Violet, Infra-Red og en kombination af dem begge Ultra-Violet-Infra-Red 

Ultraviolet (UV)

Denne type flammedetektor fungerer ved at detektere UV-stråling på antændelsesstedet. Næsten alle brande udsender UV-stråling, så hvis der opstår en flamme, vil sensoren blive opmærksom på den og producere en række impulser, som omdannes af detektorens elektronik til en alarmudgang.

Der er fordele og ulemper ved en UV-detektor. Fordelene ved UV-detektor omfatter højhastighedsrespons, evnen til at reagere på kulbrinte-, brint- og metalbrande. På den anden side omfatter ulemperne ved UV-detektorer at reagere på svejsning på lang afstand, og de kan også reagere på lyn, gnister osv. 

Infrarød (IR)

Den infrarøde flammedetektor fungerer ved at kontrollere det infrarøde spektralbånd for visse ornamentik, som varme gasser frigiver. Denne type enhed kræver dog en flimrende bevægelse af flammen. Den IR-stråling kan ikke kun udsendes af flammer, men kan også udstråles fra ovne, lamper osv. Der er derfor en højere risiko for en falsk alarm 

UV-IR

Denne type detektor er i stand til at opdage både UV- og IR-strålingen, så den besidder både UV- og IR-sensoren. De to sensorer fungerer individuelt på samme måde som de beskrevne, men supplerende begge kredsløbsprocesser signaler er til stede på grund af at der er begge sensorer. Derfor har den kombinerede detektor bedre falsk alarm afvisning kapacitet end den enkelte UV eller IR detektor. 

Selv om der er fordele og ulemper ved UV / IR flamme detektor. Fordelene omfatter højhastighedsrespons og er immune over for den falske alarm. På den anden side omfatter ulemperne ved UV/IR-flammedetektor det problem, at den ikke kan anvendes til ikke-kulstofrelaterede brande, samt kun at kunne opdage brande, der udsender både UV/IR-strålingen ikke individuelt. 

Er der nogen produkter til rådighed? 

FGard IR3 leverer overlegen ydeevne i påvisning af kulbrintebrande. Enheden anvender de nyeste IR flammedetekteringsalgoritmer til at sikre maksimal falsk alarmimmunitet. Detektoren er blevet uafhængigt testet for at påvise, at det kan opdage en kulbrinte brændstof pan brand på næsten 200 fod på mindre end 5 sekunder. FGuard IR3 har en multispektret IR, der giver mulighed for 60 meter flammedetekteringsområde. Det kan detektere alle kulbrintebrande uden kondens, der dannes på vinduet, hvilket forbedrer pålideligheden og ydeevnen på tværs af temperaturen. Dette produkt har hurtig detektionstid, der reagerer på mindre end 5 sekunder til 0,1 m² brand på 60 meter. 

Crowcon tilbyder en række infrarøde (IR) og ultraviolette (UV) baserede flammedetektorer til hurtigt at opdage flammer på afstand. Afhængigt af model omfatter dette en række gas- og brændstofbrande, herunder brande fra kulbrinter, brint, metaller, uorganiske og hydroxylkilder.

Farerne ved brint

Som brændstof er brint meget brandfarligt, og lækager udgør en alvorlig risiko for brand. Brintbrande er imidlertid markant anderledes end brande, der involverer andre brændstoffer. Når tungere brændstoffer og kulbrinter som benzin eller diesel lækker, samler de sig tæt på jorden. I modsætning hertil er brint et af de letteste grundstoffer på jorden, så når der opstår en lækage, spredes gassen hurtigt opad. Dette gør antændelse mindre sandsynlig, men en yderligere forskel er, at brint antændes og brænder lettere end benzin eller diesel. Faktisk er selv en gnist af statisk elektricitet fra en persons finger nok til at udløse en eksplosion, når der er brint til rådighed. Brintflammer er også usynlige, så det er svært at finde ud af, hvor den egentlige "ild" er, men den genererer en lav strålingsvarme på grund af fraværet af kulstof og har tendens til at brænde hurtigt ud.

Brint er lugt-, farve- og smagløst, så lækager er svære at opdage alene ved hjælp af menneskelige sanser. Brint er ikke giftigt, men i indendørs miljøer som f.eks. batterilagerrum kan det ophobes og forårsage kvælning ved at fortrænge ilten. Denne fare kan til en vis grad afhjælpes ved at tilsætte lugtstoffer til brintbrændstof, hvilket giver det en kunstig lugt og advarer brugerne i tilfælde af en lækage. Men da brint spredes hurtigt, er det usandsynligt, at lugtstoffet vil følge med det. Brint, der lækker indendørs, samler sig hurtigt, først i loftet og til sidst fylder hele rummet. Derfor er placeringen af gasdetektorer afgørende for tidlig opdagelse af en lækage.

Brint opbevares normalt og transporteres i flydende brinttanke. Den sidste bekymring er, at fordi det er komprimeret, er flydende brint ekstremt koldt. Hvis brint skal undslippe fra sin tank og komme i kontakt med huden, kan det forårsage alvorlig forfrysninger eller endda tab af ekstremiteter.

Hvilken sensorteknologi er bedst til at detektere brint?

Crowcon har et bredt udvalg af produkter til detektion af brint. De traditionelle sensorteknologier til detektion af brændbare gasser er pellistorer og infrarød (IR). Pellistorgassensorer (også kaldet katalytiske perlegassensorer) har været den primære teknologi til detektion af brændbare gasser siden 1960'erne, og du kan læse mere om pellistorsensorer på vores løsningsside. Deres største ulempe er imidlertid, at pellistorsensorer i iltfattige miljøer ikke fungerer korrekt og måske endda svigter. I nogle installationer risikerer pellistorer at blive forgiftet eller hæmmet, hvilket efterlader arbejdstagerne ubeskyttede. Desuden er pellistorsensorer ikke fejlsikre, og en sensorfejl vil ikke blive opdaget, medmindre der anvendes testgas.

Sensorer af infrarød type er en pålidelig måde at detektere brændbare kulbrinter på i iltfattige miljøer. De er ikke modtagelige for at blive forgiftet, så IR kan øge sikkerheden betydeligt under disse forhold. Læs mere om IR-sensorer på vores løsningsside og om forskellene mellem pellistorer og IR-sensorer i den følgende blog.

Ligesom pellistorer er modtagelige for forgiftning, er IR-sensorer modtagelige for alvorlige mekaniske og termiske stød og er også stærkt påvirket af bruttotryksændringer. Derudover kan IR-sensorer ikke bruges til at detektere brint. Så den bedste mulighed for brint brændbar gasdetektion er molekylær egenskabsspektrometer (MPS™) sensorteknologi. Dette kræver ikke kalibrering i hele sensorens livscyklus, og da MPS registrerer brandfarlige gasser uden risiko for forgiftning eller falske alarmer, kan det i væsentlig grad spare på de samlede ejeromkostninger og reducere interaktionen med enheder, hvilket resulterer i ro i sindet og mindre risiko for operatørerne. Molekylær ejendom spektrometer gasdetektion blev udviklet på University of Nevada og er i øjeblikket den eneste gasdetekteringsteknologi, der er i stand til at detektere flere brændbare gasser, herunder brint, samtidig, meget præcist og med en enkelt sensor.

Læs vores white paper for at finde ud af mere om vores MPS-sensorteknologi, og for mere info om detektering af brintgas kan du besøge vores brancheside og se på nogle af vores andre brintressourcer:

Hvad skal du vide om Brint?

Grøn brint - en oversigt

Blå brint - en oversigt

Xgard Bright MPS leverer brintdetektion i energilagringsapplikation

Nedværdiger silikoneimplantater din gasdetektering?

Med hensyn til gasdetektion har pellistorer været den primære teknologi til påvisning af brændbare gasser siden 60'erne.  I de fleste tilfælde, med korrekt vedligeholdelse, er pellistorer et pålideligt og omkostningseffektivt middel til overvågning af brændbare niveauer af brændbare gasser.  Der er dog omstændigheder, hvor denne teknologi måske ikke er det bedste valg, og infrarød (IR) teknologi bør overvejes i stedet.

Fortsæt læsning "Forringes din gasdetektion af silikoneimplantater?"