Les dangers du gaz dans l'agriculture et l'élevage

L'agriculture est un secteur colossal dans le monde entier, qui fournit plus de 44 millions d'emplois dans l'UE et représente plus de 10 % de l'emploi total aux États-Unis.

Avec un large éventail de processus impliqués dans ce secteur, il y a forcément des dangers qui doivent être pris en compte. Il s'agit notamment des risques liés aux gaz tels que le méthane, le sulfure d'hydrogène, l'ammoniac, le dioxyde de carbone et le protoxyde d'azote.

Le méthane est un gaz incolore et inodore qui peut avoir des effets nocifs sur l'homme, entraînant des troubles de l'élocution, des problèmes de vision, des pertes de mémoire, des nausées et, dans les cas extrêmes, un impact sur la respiration et le rythme cardiaque, pouvant entraîner une perte de conscience, voire la mort. Dans les environnements agricoles, il est créé par la digestion anaérobie de matières organiques, telles que le fumier. La quantité de méthane générée est exacerbée dans les zones mal ventilées ou à température élevée, et dans les zones où la circulation de l'air est particulièrement faible, le gaz peut s'accumuler, être piégé et provoquer des explosions.

Le dioxyde de carbone (_CO2) est un gaz produit naturellement dans l'atmosphère, dont les niveaux peuvent être augmentés par les processus agricoles. Le_CO2 peut être émis par une série de processus agricoles, y compris la production de cultures et de bétail, et il est également émis par certains équipements utilisés dans des applications agricoles. Les espaces de stockage utilisés pour les déchets et les céréales et les silos scellés sont particulièrement préoccupants en raison de la capacité du_CO2 de s'accumuler et de supplanter l'oxygène, augmentant ainsi le risque de suffocation pour les animaux comme pour les humains.

Tout comme le méthane, le sulfure d'hydrogène provient de la décomposition anaérobie de matières organiques et peut également être présent dans une série de processus agricoles liés à la production et à la consommation de biogaz. LE_H2S empêche l'oxygène d'être transporté vers nos organes vitaux et les zones où il s'accumule présentent souvent des concentrations d'oxygène réduites, ce qui accroît le risque d'asphyxie lorsque les niveaux de_H2Ssont élevés. Bien qu'il puisse être considéré comme plus facile à détecter en raison de son odeur distincte d'"œuf pourri", l'intensité de l'odeur diminue en fait à des concentrations plus élevées et en cas d'exposition prolongée. À des niveaux élevés, le_H2Speut provoquer une grave irritation et une accumulation de liquide dans les poumons et avoir un impact sur le système nerveux.

L'ammoniac (NH3) est un gaz présent dans les déchets animaux, qui sont souvent épandus et émis par l'épandage de lisier sur les terres agricoles. Comme pour de nombreux gaz couverts, l'impact de l'ammoniac est accru en cas de manque de ventilation. Il est nocif pour le bien-être du bétail et des humains, provoquant des maladies respiratoires chez les animaux tandis que des niveaux élevés peuvent entraîner des brûlures et un gonflement des voies respiratoires ainsi que des lésions pulmonaires chez les humains et peuvent être mortels.

L'oxyde d'azote (NO2) est un autre gaz dont il faut tenir compte dans l'agriculture et l'industrie agricole. Il est présent dans les engrais synthétiques qui sont souvent utilisés dans les pratiques agricoles plus intensives pour assurer un meilleur rendement des cultures. Les effets négatifs potentiels du NO2 chez l'homme comprennent une réduction de la fonction pulmonaire, des hémorragies internes et des problèmes respiratoires permanents.

Les travailleurs de cette industrie sont souvent en déplacement et Crowcon propose à cet effet une large gamme de détecteurs de gaz fixes et portables pour assurer la sécurité des travailleurs. La gamme portable de Crowcon comprend T4, Gas-Pro, Clip SGD et Gasman qui offrent tous des capacités de détection fiables et transportables pour une variété de gaz. Nos détecteurs de gaz fixes sont utilisés lorsque la fiabilité et l'absence de fausses alarmes sont essentielles à une protection efficace des biens et des zones. Ils comprennent les détecteurs Xgard et Xgard Bright. Combinées à une variété de nos détecteurs fixes, nos centrales de détection de gaz offrent une gamme flexible de solutions qui mesurent les gaz inflammables, toxiques et l'oxygène, signalent leur présence et activent les alarmes ou l'équipement associé. Pour l'industrie agricole et l'agriculture, nous recommandons souvent nos centrales de détection de gaz. Gasmaster, Vortex et de contrôleurs adressables.

Pour en savoir plus sur les risques liés au gaz dans l'agriculture et l'élevage, consultez notre page consacrée à l'industrie pour plus d'informations.

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Notre partenariat avec Acutest

Contexte

Acutest s'est imposé comme un acteur majeur dans la fourniture d'instruments de test, la réparation et l'étalonnage, la gestion des actifs et les services de formation sur mesure. Acutest est un fournisseur de solutions complètes qui répond aux besoins de chaque client. Son équipe de gestionnaires de comptes externes soutient les clients en leur proposant des démonstrations de produits sur site dans le cadre du processus d'identification des solutions. Acutest est présent dans de nombreux secteurs, notamment les services publics (opérateurs de réseaux de distribution), les entreprises individuelles, le secteur public et les produits blancs. Acutest est un partenaire de confiance pour de nombreux secteurs, qui ont une base de clients diversifiée comprenant les services publics, les travaux publics et les secteurs ferroviaires, les équipes de maintenance des installations, les usines de fabrication, de transformation et industrielles ainsi que les entrepreneurs individuels et les électriciens.

Vue sur les analyseurs de gaz de combustion

Il est vital de fournir aux travailleurs de ces secteurs l'équipement adéquat, c'est pourquoi Acutest fournit à ces travailleurs un outil essentiel. Cet outil est utilisé tous les jours ; par conséquent, les analyseurs de gaz de combustion Anton by Crowcon constituent un outil facile à utiliser qui détecte le CO (monoxyde de carbone) et le NO (oxyde d'azote).

Travailler avec Crowcon

Acutest est un partenaire de longue date dans lequel nos analyseurs de gaz évitent aux utilisateurs d'avoir à stocker, charger, porter, calibrer et transporter plusieurs appareils. Nos équipements permettent aux clients d'Acutest d'effectuer toutes les mesures critiques avec une seule solution innovante et performante. "Notre partenariat avec Acutest leur a permis de fournir à leurs clients un produit fiable et facilement disponible, ainsi qu'un support client. Anton by Crowcon fournit des outils innovants pour les besoins de tous les ingénieurs et a été une référence à de nombreuses occasions."

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Quelle sera la durée de vie de mon capteur de gaz ?

Les détecteurs de gaz sont largement utilisés dans de nombreuses industries ( traitement de l'eau, raffinerie, pétrochimie, sidérurgie et construction, pour n'en citer que quelques-unes) pour protéger le personnel et les équipements des gaz dangereux et de leurs effets. Les utilisateurs d'appareils portables et fixes connaissent bien les coûts potentiellement importants liés au maintien de la sécurité de leurs instruments tout au long de leur vie utile. Les capteurs de gaz fournissent une mesure de la concentration d'un analyte d'intérêt, tel que le CO (monoxyde de carbone), le CO2 (dioxyde de carbone) ou le NOx (oxyde d'azote). Il existe deux types de capteurs de gaz les plus utilisés dans les applications industrielles : les capteurs électrochimiques pour les gaz toxiques et la mesure de l'oxygène, et les pellistors (ou billes catalytiques) pour les gaz inflammables. Au cours des dernières années, l'introduction des deux Oxygène et MPS (Molecular Property Spectrometer) ont permis d'améliorer la sécurité.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Au cours des dernières décennies, plusieurs brevets et techniques appliqués aux détecteurs de gaz ont prétendu être capables de déterminer quand un capteur électrochimique est défaillant. Cependant, la plupart de ces techniques ne font que déduire que le capteur fonctionne grâce à une certaine forme de stimulation des électrodes et peuvent donner un faux sentiment de sécurité. La seule méthode sûre pour démontrer qu'un capteur fonctionne consiste à appliquer un gaz d'essai et à mesurer la réponse : un test de déclenchement ou un étalonnage complet.

Capteur électrochimique

Les capteursélectrochimiques sont les plus utilisés en mode diffusion dans lequel le gaz du milieu ambiant pénètre par un trou dans la face de la cellule. Certains instruments utilisent une pompe pour alimenter le capteur en air ou en gaz. Une membrane en PTFE est placée sur le trou pour empêcher l'eau ou les huiles de pénétrer dans la cellule. La conception des capteurs permet de varier leur portée et leur sensibilité en utilisant des trous de différentes tailles. Les trous plus grands offrent une sensibilité et une résolution plus élevées, tandis que les trous plus petits réduisent la sensibilité et la résolution mais augmentent la portée.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs électrochimiques

Trois facteurs principaux affectent la durée de vie du capteur : la température, l'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées et l'humidité. Les autres facteurs sont les électrodes du capteur et les vibrations et chocs mécaniques extrêmes.

Les températures extrêmes peuvent affecter la durée de vie du capteur. Le fabricant indiquera une plage de température de fonctionnement pour l'instrument : généralement -30˚C à +50˚C. Les capteurs de haute qualité seront toutefois capables de supporter des excursions temporaires au-delà de ces limites. Une exposition de courte durée (1 à 2 heures) à 60-65˚C pour les capteurs de H2S ou de CO (par exemple) est acceptable, mais des incidents répétés entraîneront l'évaporation de l'électrolyte et des décalages dans la lecture de la ligne de base (zéro) et une réponse plus lente.

L'exposition à des concentrations de gaz extrêmement élevées peut également compromettre les performances des capteurs. Les capteurs électrochimiques sont généralement testés par une exposition à des concentrations jusqu'à dix fois supérieures à leur limite de conception. Les capteurs construits à l'aide d'un matériau catalytique de haute qualité doivent pouvoir résister à de telles expositions sans modification de la chimie ou perte de performance à long terme. Les capteurs avec une charge de catalyseur inférieure peuvent subir des dommages.

L'influence la plus considérable sur la durée de vie des capteurs est l'humidité. La condition environnementale idéale pour les capteurs électrochimiques est de 20˚Celsius et 60 % d'HR (humidité relative). Lorsque l'humidité ambiante augmente au-delà de 60 %HR, de l'eau est absorbée dans l'électrolyte, ce qui entraîne une dilution. Dans des cas extrêmes, la teneur en liquide peut augmenter de 2 à 3 fois, ce qui peut entraîner une fuite du corps du capteur, puis des broches. En dessous de 60 % d'humidité relative, l'eau contenue dans l'électrolyte commence à se déshydrater. Le temps de réponse peut être prolongé de manière significative lorsque l'électrolyte est déshydraté. Dans des conditions inhabituelles, les électrodes des capteurs peuvent être empoisonnées par des gaz interférents qui s'adsorbent sur le catalyseur ou réagissent avec lui en créant des sous-produits qui inhibent le catalyseur.

Les vibrations extrêmes et les chocs mécaniques peuvent également endommager les capteurs en fracturant les soudures qui relient les électrodes de platine, les bandes de connexion (ou les fils dans certains capteurs) et les broches entre elles.

Durée de vie "normale" d'un capteur électrochimique

Les capteurs électrochimiques pour les gaz courants tels que le monoxyde de carbone ou le sulfure d'hydrogène ont une durée de vie opérationnelle généralement estimée à 2 ou 3 ans. Les capteurs de gaz plus exotiques, comme le fluorure d'hydrogène, peuvent avoir une durée de vie de seulement 12 à 18 mois. Dans des conditions idéales (température et humidité stables de l'ordre de 20˚C et 60%HR), sans incidence de contaminants, les capteurs électrochimiques sont connus pour fonctionner plus de 4000 jours (11 ans). L'exposition périodique au gaz cible ne limite pas la durée de vie de ces minuscules piles à combustible : les capteurs de haute qualité possèdent une grande quantité de matériau catalyseur et des conducteurs robustes qui ne s'épuisent pas sous l'effet de la réaction.

Capteur à pellistor

Les capteurs àpellistor sont constitués de deux bobines de fil appariées, chacune étant encastrée dans une perle de céramique. Le courant passe dans les bobines, chauffant les billes à environ 500˚C. Le gaz inflammable brûle sur la perle et la chaleur supplémentaire générée produit une augmentation de la résistance de la bobine qui est mesurée par l'instrument pour indiquer la concentration de gaz.

Facteurs affectant la durée de vie des capteurs à pellistors

Les deux principaux facteurs qui affectent la durée de vie du capteur sont l'exposition à une forte concentration de gaz et l'empoisonnement ou l'inhibition du capteur. Les chocs ou vibrations mécaniques extrêmes peuvent également affecter la durée de vie du capteur. La capacité de la surface du catalyseur à oxyder le gaz diminue lorsqu'elle a été empoisonnée ou inhibée. Une durée de vie du capteur supérieure à dix ans est courante dans les applications où les composés inhibiteurs ou empoisonnants ne sont pas présents. Les pellistors de plus grande puissance ont une plus grande activité catalytique et sont moins vulnérables à l'empoisonnement. Les billes plus poreuses ont également une plus grande activité catalytique à mesure que leur volume de surface augmente. Une conception initiale habile et des procédés de fabrication sophistiqués garantissent une porosité maximale des billes. L'exposition à de fortes concentrations de gaz (>100%LEL) peut également compromettre les performances du capteur et créer un décalage du signal zéro/ligne de base. Une combustion incomplète entraîne des dépôts de carbone sur la bille : le carbone "croît" dans les pores et crée des dommages mécaniques. Le carbone peut cependant être brûlé au fil du temps pour révéler à nouveau les sites catalytiques. Dans de rares cas, un choc mécanique extrême ou des vibrations peuvent également provoquer une rupture des bobines de pellistors. Ce problème est plus fréquent sur les détecteurs de gaz portables que sur les détecteurs fixes, car ils sont plus susceptibles de tomber, et les pellistors utilisés sont de plus faible puissance (pour maximiser la durée de vie de la batterie) et utilisent donc des bobines de fils plus fins et plus délicats.

Comment puis-je savoir si mon capteur est défaillant ?

Un pellistor qui a été empoisonné reste électriquement opérationnel mais peut ne pas réagir au gaz. Par conséquent, le détecteur de gaz et le système de commande peuvent sembler être en bonne santé, mais une fuite de gaz inflammable peut ne pas être détectée.

Capteur d'oxygène

Notre nouveau capteur d'oxygène sans plomb et à longue durée de vie n'a pas de brins de plomb comprimés dans lesquels l'électrolyte doit pénétrer, ce qui permet d'utiliser un électrolyte épais, donc pas de fuites, pas de corrosion induite par les fuites et une sécurité accrue. La robustesse supplémentaire de ce capteur nous permet d'offrir en toute confiance une garantie de 5 ans pour une plus grande tranquillité d'esprit.

Les capteurs d'oxygène à longue durée de vie ont une durée de vie étendue de 5 ans, avec moins de temps d'arrêt, un coût de possession plus faible et un impact environnemental réduit. Ils mesurent avec précision l'oxygène sur une large gamme de concentrations allant de 0 à 30% en volume et constituent la prochaine génération de détection de gaz O2.

Capteur MPS

MPS offre une technologie avancée qui supprime le besoin d'étalonnage et fournit une "véritable LIE (limite inférieure d'explosivité)" pour la lecture de quinze gaz inflammables, mais peut détecter tous les gaz inflammables dans un environnement multi-espèces, ce qui entraîne des coûts de maintenance permanents plus faibles et une interaction réduite avec l'unité. Cela réduit les risques pour le personnel et évite les temps d'arrêt coûteux. Le capteur MPS est également immunisé contre l'empoisonnement du capteur.

Une défaillance du capteur due à un empoisonnement peut être une expérience frustrante et coûteuse. La technologie du capteur MPS™n'est pas affectée par les contaminants présents dans l'environnement. Les processus qui ont des contaminants ont maintenant accès à une solution qui fonctionne de manière fiable avec une conception à sécurité intégrée pour alerter l'opérateur et offrir une tranquillité d'esprit pour le personnel et les actifs situés dans un environnement dangereux. Il est désormais possible de détecter plusieurs gaz inflammables, même dans des environnements difficiles, en utilisant un seul capteur qui ne nécessite pas d'étalonnage et dont la durée de vie prévue est d'au moins 5 ans.