L'industria energetica è la spina dorsale del nostro mondo industriale e domestico, fornendo energia essenziale ai clienti industriali, manifatturieri, commerciali e residenziali di tutto il mondo. Il settore comprende le industrie di combustibili fossili (petrolio, carbone, GNL); la generazione, la distribuzione e la vendita di elettricità; l'energia nucleare e le energie rinnovabili.
L'industria energetica attrae investimenti molto consistenti in tutto il mondo. Questo perché i paesi sviluppati stanno cercando di aggiornare le loro flotte invecchiate e di passare a diverse fonti di combustibile. Nel frattempo, l'espansione continua nei paesi in via di sviluppo per soddisfare la crescente domanda alimentata dalla crescita della popolazione.
Processi tipici e problemi di rilevamento del gas associati
La produzione di elettricità inizia con il caricamento del combustibile in una centrale elettrica. Il combustibile viene bruciato in un forno gigante e viene rilasciata energia termica. Nella caldaia, il calore del forno scorre intorno a tubi pieni di acqua fredda. Il calore fa bollire l'acqua e la trasforma in vapore ad alta pressione. Il vapore riscaldato scorre ad alta pressione intorno a una ruota di turbina, le cui pale iniziano a girare al passaggio del vapore.
La turbina è collegata da un asse a un generatore, che ruota insieme alle pale della turbina. Durante la rotazione, il generatore utilizza l'energia cinetica della turbina per produrre elettricità. L'acqua bollente della turbina a vapore viene raffreddata in un condensatore (che è una forma di scambiatore di calore), quindi spruzzata in torri di raffreddamento giganti e pompata di nuovo per il riutilizzo.
Il trasporto e la polverizzazione del carbone comportano un alto rischio di combustione. La polvere di carbone fine diventa sospesa nell'aria e altamente esplosiva. La più piccola scintilla, per esempio dall'attrezzatura dell'impianto, può accendere la nube di polvere e causare un'esplosione che solleva altra polvere, che esplode a sua volta, e così via in una reazione a catena. Le centrali a carbone ora richiedono la certificazione per le polveri combustibili, oltre a quella per i gas pericolosi.
Le centrali elettriche a carbone generano grandi volumi di monossido di carbonio (CO), altamente tossico e infiammabile, che deve essere accuratamente monitorato. Componente tossico di una combustione incompleta, il CO proviene da perdite nel rivestimento delle caldaie e dal carbone fumante. È fondamentale monitorare il CO nei tunnel del carbone, nei bunker, nelle tramogge e nei locali di ribaltamento, insieme al rilevamento di gas infiammabili a infrarossi per individuare le condizioni di pre-incendio.
L'idrogeno deve essere monitorato, per prevenire incendi al sistema di tenuta dell'olio, arresti non programmati e per proteggere il personale dal fuoco. L'idrogeno brucia con una fiamma blu pallido, quasi invisibile, che può causare gravi ferite e gravi danni alle attrezzature.
Inoltre, le centrali elettriche devono avere batterie di riserva, per garantire il funzionamento continuo dei sistemi di controllo critici in caso di interruzione di corrente. Le stanze delle batterie generano una quantità considerevole di idrogeno, e il monitoraggio viene spesso effettuato insieme alla ventilazione.
L'aggiunta di prodotti chimici disinfettanti al serbatoio della torre di raffreddamento serve a prevenire la formazione di microrganismi. L'ammoniaca è anche dosata per mantenere un pH ottimale nel sistema. Cloro, ozono e ammoniaca sono gas fortemente tossici e devono essere monitorati in caso di perdite. Il monitoraggio delle perdite è richiesto nelle aree di stoccaggio e di dosaggio dei prodotti chimici.
Anche se non è tossico, l'SF6 è considerato il peggior gas serra, avendo una vita atmosferica superiore ai 1.000 anni. L'uso e lo stoccaggio dell'SF6 (e di altri gas fluorurati ad effetto serra, spesso chiamati F-gas) sono regolati negli Stati Uniti e nell'UE. L'SF6 è anche costoso, quindi qualsiasi perdita genera inefficienze operative e costi operativi più alti.
