Crowcon - wykrywanie gazu ratuje życie
Szukaj
ARTYKUŁ
Sprostanie wyzwaniom związanym z monitorowaniem H2S

Siarkowodór (H2S) jest niebezpiecznym gazem, który musi być monitorowany w pobliżu obiektów wydobycia ropy naftowej i gazu. Od detektorów często wymaga się pracy w trudnych warunkach, takich jak ekstremalny klimat Bliskiego Wschodu. Stanowi to problem dla tradycyjnych detektorów H2S, które bazują na chemii mokrej, gdzie gaz docelowy wywołuje zmiany w elektrolicie. Wysokie temperatury i niska wilgotność powodują wysychanie czujników, co pogarsza ich wydajność i prowadzi do częstych wymian oraz wyższych kosztów.

Jedną z możliwych alternatyw jest technologia MOS (Metal Oxide Semiconductor), która nie ma tego samego problemu. Czujniki MOS mają jednak kilka innych istotnych wad. Co najbardziej niepokojące, niektóre z nich są podatne na "usypianie", jeśli przez pewien czas nie napotkają gazu, co stanowi realny problem dla bezpieczeństwa.

Ponadto czujniki MOS muszą być podgrzewane, aby uzyskiwać spójne wyniki. Ich rozgrzanie wymaga czasu, co powoduje znaczne opóźnienie pomiędzy włączeniem a prawidłową reakcją czujnika na gaz. Producenci powszechnie zalecają, aby przed kalibracją pozostawić czujniki MOS na 24-48 godzin w celu wyrównania temperatur. Wydłuża to czas serwisowania i konserwacji oraz utrudnia produkcję.

Grzałki są również energochłonne i mogą powodować gwałtowne zmiany temperatury w kablu zasilania DC. Może to powodować znaczne zmiany napięcia na głowicy detektora i związane z tym niedokładności w odczycie poziomu gazu.

Czujniki MOS bazują na półprzewodnikach, które są podatne na dryfowanie przy zmianach wilgotności. Aby zapobiec takim problemom, półprzewodniki w chipach komputerowych są zamykane w żywicy epoksydowej, ale to utrudniłoby czujnikowi gazu wykonywanie jego pracy. Odsłonięty element czujnika jest również podatny na dryf, gdy znajduje się w kwaśnej atmosferze, co jest typowe dla piaszczystego środowiska Bliskiego Wschodu.

Dryf może powodować fałszywe alarmy przy poziomachH2Sbliskich zeru. Czasami można sobie z tym poradzić stosując "tłumienie zera" na panelu kontrolnym, ale ma to znaczące implikacje dla bezpieczeństwa. Panel kontrolny może nadal pokazywać odczyt zerowy przez pewien czas po tym, jak poziomH2Szacznie wzrastać. To opóźnione rejestrowanie niskiego poziomuH2Smoże opóźnić ostrzeżenie o znaczącym wycieku gazu, co z kolei opóźnia ewakuację i naraża życie.

Problemy te mogą być potęgowane przez wszelkie zmiany napięcia na głowicy detektora oraz niedokładności odczytu poziomu gazu spowodowane przez element grzejny, jak wspomniano wcześniej.

Na plus należy zaliczyć fakt, że czujniki MOS bardzo szybko reagują naH2S. Jednakże, konieczność stosowania spieku niweluje tę zaletę.H2Sjest gazem "lepkim", który adsorbuje się na powierzchniach, w tym na spiekach, spowalniając tempo, w jakim gaz dociera do powierzchni detekcyjnej.

Świeże rozwiązanie

Istnieje sposób na pokonanie wszystkich tych wyzwań poprzez dostosowanie elektrochemicznego podejścia do wykrywania H2S, aby było ono mniej podatne na wysychanie. Wysokotemperaturowy (HT) czujnikH2Sfor XgardIQfirmy Crowcon wykorzystuje kombinację dwóch adaptacji, aby zapobiec parowaniu, nawet w najtrudniejszych warunkach klimatycznych.

Po pierwsze, czujnik oparty jest na higroskopijnym (lubiącym wodę) żelu elektrolitycznym, który ma za zadanie utrzymywać poziom wilgotności. Po drugie, wielkość porów, przez które gaz dostaje się do czujnika została zmniejszona, co jeszcze bardziej utrudnia wydostawanie się wilgoci.

Podczas przechowywania w temperaturze 55°C lub 65°C przez ponad rok, HTH2Straci zaledwie 3% swojej wagi, co koreluje z bardzo niską utratą wilgoci. Standardowy czujnik elektrochemicznyH2Sw takich warunkach straciłby typowo 50% swojej wagi w ciągu 100 dni. Oznacza to, że w przeciwieństwie do tradycyjnych modeli, nowy czujnik oferuje żywotność ponad 24 miesięcy, nawet w warunkach pustynnych.

Czujnik HTH2Sfirmy Crowcon pracuje szczęśliwie w środowisku roboczym do 70°C przy 0-95%rh. W temperaturach powyżej -25°C, ten czujnik 0-200ppm ma czas odpowiedzi T90 mniejszy niż 30 sekund, co jest lepszym wynikiem niż większość innych elektrochemicznych czujnikówH2S.