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29 luglio 2021
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Il rilevamento dei composti organici volatili (VOC) - Parte 2

I composti organici volatili (COV) sono caratterizzati dalla loro tendenza ad evaporare facilmente a temperatura ambiente. In alcuni settori, i COV rappresentano una minaccia significativa per la salute, per esempio nelle industrie che lavorano con il petrolio greggio e i suoi derivati. I VOC tossici - tra cui benzene, butadiene, esano, toluene, xilene e molti altri - vengono rilasciati durante varie fasi della lavorazione del petrolio greggio, dall'estrazione alla raffineria, e di conseguenza l'industria petrolchimica e di raffinazione del petrolio è riconosciuta come una delle principali fonti di rilascio di VOC nell'ambiente. Puoi leggere di più sugli effetti dei COV sulla salute umana nel nostro blog.

Limiti di esposizione professionale per i COV

La forma più frequentemente dannosa di esposizione ai COV è l'inalazione dei vapori. Per l'industria di raffinazione e petrolchimica, i monitor personali di gas sono usati per proteggere i lavoratori dall'esposizione ai COV tossici, che includono noti cancerogeni come gli aromatici benzene, toluene e stirene. Praticamente tutti i paesi hanno stabilito dei limiti di esposizione professionale (OEL) per i VOC; questi sono progettati per proteggere i lavoratori dagli effetti negativi sulla salute dell'esposizione a tali sostanze pericolose. Il LEP è la concentrazione massima di un contaminante nell'aria a cui un lavoratore non protetto può essere esposto durante l'intero turno di lavoro. Per esempio, nel Regno Unito, i LEP sono elencati nella EH40/2005 Workplace Exposure Limits. Leggi di più sui limiti OEL per i VOC nel nostro libro bianco.

Per i gas tossici, compresi i COV, l'esposizione a lungo termine è spesso misurata attraverso una media ponderata nel tempo, o TWA. Ciò significa che l'esposizione del lavoratore a un gas viene monitorata per un determinato periodo, di solito un turno di lavoro di 8 ore, per assicurarsi che il gas (o i gas) rimanga (rimangano) al livello o al di sotto dell'OEL per tutto quel tempo. I rilevatori Crowcon hanno una funzione proprietaria di ripresa TWA, per cui i TWA accurati vengono registrati per un periodo di 8 ore/TWA, anche se i rilevatori vengono spenti (durante le pause) e riaccesi. Leggi il nostro blog sulla ripresa del TWA per saperne di più. Inoltre, i rilevatori Crowcon memorizzano i dati TWA nei loro registri, dove rimangono disponibili per ulteriori analisi e per dimostrare la conformità normativa. Gli allarmi TWA e i dati "near miss" possono essere esportati in Crowcon Connect, un portale basato su cloud che offre ai responsabili dell'impianto piena visibilità e facile accesso ai dati di rilevamento dei gas, rendendo più facile per loro garantire la conformità alla salute e alla sicurezza, migliorare l'efficienza e aumentare i livelli di sicurezza sul posto di lavoro.

Rilevamento dei VOC nei rilevatori personali

Come menzionato nel nostro blog precedente, molti VOC sono tossici a bassi livelli, mentre altri sono infiammabili a concentrazioni più alte. I COV sono difficili da rilevare nell'aria ambiente, rispetto ai gas inorganici come NO2 e SO2. Inoltre, più di 500 composti diversi sono definiti come COV, e possono essere emessi da molte fonti diverse. Non esiste una tecnologia di sensori perfetta per coprire tutti gli aspetti della misurazione, quindi gli utenti devono scegliere tra le tecnologie di sensori disponibili in base alle loro esigenze. Le tecnologie che possono misurare i vapori VOC includono:
- tubi rivelatori colorimetrici
- dosimetri a badge passivi (a diffusione)
- sistemi di campionamento a tubo sorbente
- sensori a pellistor (noti anche come hotbead catalitici o ponte di Wheatstone)
- rilevamento della foto-ionizzazione (PID)
- rilevamento a ionizzazione di fiamma (FID)
- spettrofotometria a infrarossi

A causa dei vincoli di costo e dimensioni, le forme più comunemente usate di rivelatori personali per VOC sono sensori a pellistor o basati su PID. Puoi scoprire di più sulle tecnologie dei sensori nel nostro libro bianco. Entrambe le tecnologie dei sensori a pellistor e PID sono aspecifiche, quindi non possono essere utilizzate per distinguere un rischio VOC/infiammabile da un altro. Di conseguenza, i sensori a pellistor e i rilevatori a fotoionizzazione possono essere considerati tecnologie di rilevamento complementari per molte applicazioni in cui i VOC rappresentano un pericolo.

I pellistor sono comunemente utilizzati per monitorare gas combustibili come metano, propano e altri che non sono rilevabili dal PID. D'altra parte, il PID rileva molecole di COV e idrocarburi di grandi dimensioni che i sensori a pellistor potrebbero trovare quasi impossibile rilevare, certamente nell'intervallo di parti per milione richiesto per allertare su livelli tossici. Pertanto, l'approccio migliore in molti ambienti è uno strumento multisensore per il rilevamento di gas infiammabili e tossici con VOC. L'unità Crowcon Gas-Pro è in grado di rilevare fino a 5 gas diversi ed è dotata di una pompa integrata per l'ingresso in spazi confinati. Leggete il nostro caso di studio di un'importante società di upstream di petrolio e gas in Medio Oriente, che utilizza i monitor portatili per gas Gas-Pro PID di Crowcon per aiutare a proteggere i dipendenti dai rischi dei VOC.

Rilevamento dei VOC nell'aria ambiente

Oltre al rilevamento personale, le industrie sono tenute a monitorare la qualità dell'aria ambiente intorno al perimetro della fabbrica. I proprietari di siti industriali vicini a zone residenziali sono tenuti a monitorare i gas nocivi presenti nell'aria. Il monitoraggio della qualità dell'aria nell'aria ambiente di solito comporta il rilevamento di gas serra come NO2, SO2, CO2 e O3 oltre ai VOC. In alcune applicazioni, i gas maleodoranti come NH3, H2S devono essere rilevati e questo può essere fatto in combinazione con un'unità di lettura degli odori (OU).
Crowcon offre sistemi di monitoraggio della qualità dell'aria che includono una pompa di campionamento e un sistema di pre-trattamento, una serie di sensori e un sistema di acquisizione dati. Il sistema di campionamento di Crowcon utilizza una gamma di tecnologie di rilevamento, tra cui sensori elettrochimici, semiconduttori a ossido di metallo, rilevatori a pellistor e sensori di gas PID, per rilevare un'ampia gamma di gas. Questo metodo di rilevamento dei gas è ben sviluppato e fornisce una risoluzione temporale veloce - permettendo di rilevare i gas in un breve periodo di tempo e riducendo i tempi di inattività. Il design può essere variato in base alle esigenze. Un sistema di rilevamento dei gas online consente un rapido dispiegamento in loco ed è anche relativamente poco costoso da acquistare e utilizzare se paragonato alla gascromatografia o alla spettroscopia di massa. Potete leggere della soluzione di campionamento di Crowcon per il più grande impianto di trattamento delle acque reflue di Shanghai nel nostro ultimo caso di studio.

Gas-Pro PID

Riferimenti:
1. Emissioni di composti organici volatili dalla lavorazione del petrolio greggio - Inventario delle emissioni globali e rilascio ambientale(Science of The Total Environment, Volume 727, 20 luglio 2020, 138654)
2. Monitoraggio dei COV nell'aria ambiente - Una nuova attenzione per soddisfare le esigenze politiche(AWE International, 2 dicembre 2019)
3. Odori nelle fognature - Una descrizione delle emissioni e delle misure tecniche di abbattimento (MDPI Environments, 06-00089-v2)
4. Revisione dei sensori a basso costo per il monitoraggio dell'aria ambiente di benzene e altri composti organici volatili (JRC Science Hub Report, JRC98368, EUR 27713)

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