Krótka historia detekcji gazów 

Ewolucja wykrywania gazów zmieniła się znacząco na przestrzeni lat. Nowe, innowacyjne pomysły, od kanarków po przenośne urządzenia monitorujące, zapewniają pracownikom ciągłe, precyzyjne monitorowanie gazu.

Rewolucja przemysłowa była katalizatorem rozwoju detekcji gazu ze względu na wykorzystanie paliwa, które było bardzo obiecujące, takiego jak węgiel. Ponieważ węgiel może być wydobywany z ziemi w kopalniach lub pod ziemią, narzędzia takie jak hełmy i lampy płomieniowe były jedyną ochroną przed niebezpieczeństwem narażenia na metan pod ziemią, które nie zostało jeszcze odkryte. Metan jest bezbarwny i bezwonny, co sprawia, że trudno jest rozpoznać jego obecność, aż do momentu odkrycia zauważalnego wzorca problemów zdrowotnych. Ryzyko związane z narażeniem na gaz spowodowało, że zaczęto eksperymentować z metodami wykrywania, aby zachować bezpieczeństwo pracowników na długie lata.

Potrzeba wykrywania gazu

Kiedy narażenie na gaz stało się oczywiste, górnicy zrozumieli, że muszą wiedzieć, czy w kopalni znajduje się jakakolwiek kieszeń z gazem metanowym, w której pracują. Na początku XIX wieku powstał pierwszy detektor gazu, a wielu górników nosiło na hełmach lampy płomieniowe, aby móc widzieć podczas pracy, więc zdolność do wykrywania niezwykle łatwopalnego metanu była najważniejsza. Pracownik zakładał na siebie gruby, mokry koc i nosił długi knot z podpalonym końcem. Wchodząc do kopalni, osoba ta przesuwała płomień wokół i wzdłuż ścian w poszukiwaniu kieszeni gazowych. W przypadku ich znalezienia następował zapłon i reakcja, o której informowano załogę, podczas gdy osoba dokonująca detekcji była chroniona przed kocem. Z czasem opracowano bardziej zaawansowane metody wykrywania gazu.

Wprowadzenie kanarków

Wykrywanie gazu zostało przeniesione z ludzi na kanarki ze względu na ich głośne ćwierkanie i podobne systemy nerwowe do kontrolowania wzorców oddechowych. Kanarki umieszczano w określonych miejscach kopalni, skąd pracownicy sprawdzali, czy kanarki nie ucierpiały na zdrowiu. Podczas pracy górnicy słuchali ćwierkania kanarków. Jeśli kanarek zaczął potrząsać klatką, był to silny wskaźnik ekspozycji kieszeni gazowej, w której zaczął wpływać na jego zdrowie. Górnicy ewakuowali się wtedy z kopalni i stwierdzili, że wejście do niej jest niebezpieczne. W niektórych przypadkach, jeśli kanarek przestał ćwierkać, górnicy wiedzieli, że należy szybciej opuścić kopalnię, zanim narażenie na gaz będzie miało szansę wpłynąć na ich zdrowie.

Światło płomienia

W wyniku obaw o bezpieczeństwo zwierząt, płomień był kolejnym etapem ewolucji w zakresie wykrywania gazu w kopalni. Podczas gdy zapewniała światło dla górników, płomień był umieszczony w osłonie, która pochłaniała wszelkie ciepło i zatrzymywała płomień, aby zapobiec zapaleniu się metanu, który mógł być obecny. Zewnętrzna powłoka zawierała szklany element z trzema nacięciami biegnącymi poziomo. Środkowa linia była ustawiona jako idealne środowisko gazowe, podczas gdy dolna linia wskazywała środowisko ubogie w tlen, a górna linia wskazywała narażenie na metan lub środowisko wzbogacone w tlen. Górnicy zapalali płomień w środowisku ze świeżym powietrzem. Jeśli płomień obniżył się lub zaczął ginąć, wskazywałoby to, że atmosfera miała niskie stężenie tlenu. Jeśli płomień się powiększył, górnicy wiedzieli, że metan był obecny z tlenem, w obu przypadkach wskazując, że muszą opuścić kopalnię.

Czujnik katalityczny

Chociaż płomień świetlny stanowił postęp w technologii wykrywania gazu, nie był jednak podejściem "uniwersalnym" dla wszystkich branż. Dlatego też czujnik katalityczny był pierwszym detektorem gazu, który ma podobieństwo do nowoczesnej technologii. Czujniki te działają na zasadzie, że kiedy gaz się utlenia, wytwarza ciepło. Czujnik katalityczny działa poprzez zmianę temperatury, która jest proporcjonalna do stężenia gazu. Chociaż był to krok naprzód w rozwoju technologii wymaganej do wykrywania gazu, początkowo wymagał on ręcznej obsługi w celu uzyskania odczytu.

Nowoczesna technologia

Technologia wykrywania gazów została bardzo rozwinięta od początku XIX wieku, kiedy to zarejestrowano pierwszy detektor gazu. Obecnie we wszystkich branżach stosuje się ponad pięć różnych typów czujników, w tym Elektrochemiczne, Kulki katalityczne (Pellistor), Detektor fotojonizacji (PID) i Technologia podczerwieni (IR), wraz z najnowocześniejszymi czujnikami Spektrometr właściwości molekularnych™ (MPS) i Long-Life Oxygen (LLO2), współczesne detektory gazu charakteryzują się wysoką czułością, dokładnością, a przede wszystkim niezawodnością, co pozwala zapewnić bezpieczeństwo wszystkim pracownikom, zmniejszając liczbę wypadków śmiertelnych w miejscu pracy.

T4x 4-gazowy monitor zgodności 

Niezwykle ważne jest zapewnienie, aby stosowany czujnik gazu był w pełni zoptymalizowany i niezawodny w wykrywaniu i dokładnym pomiarze gazów i par łatwopalnych, niezależnie od tego, w jakim środowisku lub miejscu pracy się znajduje.

Stałe czy przenośne?

Detektory gazu występują w wielu różnych formach, najczęściej są znane jako stałe, przenośne Są to urządzenia zaprojektowane tak, aby spełniały potrzeby użytkownika i środowiska, chroniąc jednocześnie bezpieczeństwo osób znajdujących się w jego obrębie.

Czujki stacjonarne są stosowane jako stałe elementy wyposażenia w środowisku w celu zapewnienia ciągłego monitorowania instalacji i sprzętu. Zgodnie z wytycznymi Health and Safety Executive (HSE) tego typu czujniki są szczególnie przydatne w sytuacjach, gdy istnieje możliwość wycieku do zamkniętej lub częściowo zamkniętej przestrzeni, co może prowadzić do gromadzenia się gazów palnych. Strona Międzynarodowy Kodeks Przewoźników Gazu (Kodeks IGC) stanowi, że urządzenia do wykrywania gazu powinny być instalowane w celu monitorowania integralności środowiska, które mają monitorować, i powinny być testowane zgodnie z uznanymi normami. Aby zapewnić skuteczne działanie stacjonarnego systemu detekcji gazu, niezbędna jest terminowa i dokładna kalibracja czujników.

Detektory przenośne są zazwyczaj dostarczane w postaci małych, podręcznych urządzeń, które mogą być używane w mniejszych środowiskach, przestrzenie zamkniętew celu śledzenia wycieków lub wczesnego ostrzegania o obecności łatwopalnych gazów i oparów w strefach niebezpiecznych. Detektory przenośne nie są ręczne, ale można je łatwo przenosić z miejsca na miejsce, aby pełniły funkcję monitora "stand-in", podczas gdy detektor stacjonarny jest poddawany konserwacji.

Czym jest 4-gazowy monitor zgodności?

Czujniki gazów są przede wszystkim zoptymalizowane do wykrywania określonych gazów lub par poprzez odpowiednią konstrukcję lub kalibrację. Pożądane jest, aby czujnik gazu toksycznego, na przykład wykrywający tlenek węgla lub siarkowodór, zapewniał dokładne wskazanie stężenia gazu docelowego, a nie reagował na inny związek zakłócający. Osobiste monitory bezpieczeństwa często łączą w sobie kilka czujników chroniących użytkownika przed określonymi zagrożeniami gazowymi. Jednak "monitor zgodności z normą 4-gazową" obejmuje czujniki do pomiaru poziomu tlenku węgla (CO), siarkowodoru (H2S), tlenu (O2) i gazów palnych; zazwyczaj metanu (CH4) w jednym urządzeniu.

Monitor T4x monitor z przełomowym czujnikiem czujnikiem MPS jest w stanie zapewnić ochronę przed CO, H2S, O2 dzięki dokładnemu pomiarowi wielu łatwopalnych gazów i oparów z wykorzystaniem podstawowej kalibracji metanu.

Czy istnieje zapotrzebowanie na zgodny z przepisami monitor 4-gazowy?

Wiele czujników gazów palnych stosowanych w konwencjonalnych monitorach jest zoptymalizowanych do wykrywania konkretnego gazu lub oparów poprzez kalibrację, ale reagują na wiele innych związków. Jest to problematyczne i potencjalnie niebezpieczne, ponieważ stężenie gazu wskazywane przez czujnik nie będzie dokładne i może wskazywać wyższe (lub bardziej niebezpieczne) i niższe stężenie gazu/opary niż obecne. Ponieważ pracownicy są często potencjalnie narażeni na ryzyko związane z wieloma łatwopalnymi gazami i oparami w miejscu pracy, niezwykle ważne jest zapewnienie im ochrony poprzez zastosowanie dokładnego i niezawodnego czujnika.

Czym różni się przenośny detektor gazu 4 w 1 T4x ?

Aby zapewnić stałą niezawodność i dokładność detektora T4x . Detektor wykorzystuje funkcję czujnika MPS™ (spektrometrii właściwości molekularnych) w swojej solidnej jednostce, która zapewnia szereg funkcji zapewniających bezpieczeństwo. Zapewnia ochronę przed czterema typowymi zagrożeniami gazowymi: tlenkiem węgla, siarkowodorem, gazami palnymi i zubożeniem tlenu, podczas gdy detektor wielogazowy T4x jest teraz wyposażony w ulepszoną detekcję pentanu, heksanu i innych długołańcuchowych węglowodorów. Posiada duży pojedynczy przycisk i łatwy w obsłudze system menu, aby umożliwić łatwą obsługę osobom noszącym rękawice, które przeszły minimalne szkolenie. Wytrzymały, a jednocześnie przenośny detektor T4x posiada zintegrowaną gumową osłonę i opcjonalny zatrzaskowy filtr, który można łatwo wyjąć i wymienić w razie potrzeby. Dzięki tym funkcjom czujniki są chronione nawet w najbrudniejszych środowiskach, aby zapewnić ich ciągłość.

Unikalną zaletą detektora T4x jest to, że zapewnia on dokładne obliczanie narażenia na toksyczne gazy przez całą zmianę, nawet jeśli jest chwilowo wyłączony, podczas przerwy lub podczas podróży do innego miejsca. Funkcja TWA pozwala na nieprzerwane i nieprzerwane monitorowanie, więc po włączeniu zasilania detektor zaczyna od zera, tak jakby rozpoczynał nową zmianę i ignoruje wszystkie poprzednie pomiary. Witryna T4x umożliwia użytkownikowi uwzględnienie poprzednich pomiarów w odpowiednich ramach czasowych. Detektor jest niezawodny nie tylko pod względem dokładnego wykrywania i pomiaru czterech gazów, ale także ze względu na żywotność baterii. Bateria wystarcza na 18 godzin pracy i jest przydatna do użytku podczas wielu lub dłuższych zmian bez konieczności regularnego ładowania.

Podczas użytkowania T4 wykorzystuje poręczny wyświetlacz "sygnalizacji świetlnej", oferując stałą wizualną pewność, że działa on prawidłowo i jest zgodny z polityką testów uderzeniowych i kalibracji w miejscu pracy. Jasne zielone i czerwone diody LED są widoczne dla wszystkich, dzięki czemu zapewniają szybkie, proste i kompleksowe wskazanie stanu monitora zarówno dla użytkownika, jak i innych osób w jego otoczeniu.

T4x pomaga zespołom operacyjnym skupić się na zadaniach o większej wartości dodanej, zmniejszając liczbę wymian czujników o 75% i zwiększając ich niezawodność. Zapewniając zgodność w całym zakładzie, T4x pomaga kierownikom ds. zdrowia i bezpieczeństwa, eliminując potrzebę upewnienia się, że każde urządzenie jest skalibrowane dla odpowiedniego łatwopalnego gazu, ponieważ dokładnie wykrywa 19 jednocześnie. Odporność na trucizny i podwojona żywotność baterii sprawiają, że operatorzy nigdy nie pozostają bez urządzenia. T4x zmniejsza 5-letni całkowity koszt posiadania o ponad 25% i oszczędza 12 g ołowiu na detektor, co znacznie ułatwia jego recykling po zakończeniu okresu użytkowania.

Ogólnie rzecz biorąc, dzięki połączeniu trzech czujników (w tym dwóch nowych technologii czujników MPS i O2) w już popularnym przenośnym detektorze wielogazowym. Crowcon pozwolił na zwiększenie bezpieczeństwa, opłacalności i wydajności poszczególnych urządzeń i całych flot. Nowy T4x oferuje dłuższą żywotność i wyższą dokładność wykrywania zagrożeń gazowych, zapewniając jednocześnie bardziej zrównoważoną konstrukcję niż kiedykolwiek wcześniej.

Jak długo wytrzyma mój czujnik gazu?

Detektory gazów są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu (m.in. w uzdatnianiu wody, przemyśle rafineryjnym, petrochemicznym, hutniczym i budowlanym ) do ochrony personelu i sprzętu przed niebezpiecznymi gazami i ich skutkami. Użytkownicy urządzeń przenośnych i stacjonarnych znają potencjalnie znaczące koszty związane z utrzymaniem bezpiecznej pracy przyrządów przez cały okres ich eksploatacji. Czujniki gazu służą do pomiaru stężenia interesujących nas analitów, takich jak CO (tlenek węgla), CO2 (dwutlenek węgla) lub NOx (tlenek azotu). W zastosowaniach przemysłowych najczęściej stosowane są dwa rodzaje czujników gazu: elektrochemiczne do gazów toksycznych i pomiaru tlenu oraz pelistorowe (lub katalityczne) do gazów palnych. W ostatnich latach wprowadzono na rynek zarówno Tlen i MPS (Molecular Property Spectrometer) pozwoliło na poprawę bezpieczeństwa.

Skąd mam wiedzieć, że mój czujnik uległ awarii?

W ciągu ostatnich kilku dekad powstało kilka patentów i technik stosowanych w detektorach gazu, które twierdzą, że są w stanie określić, kiedy czujnik elektrochemiczny uległ awarii. Większość z nich jednak tylko wnioskuje, że czujnik działa poprzez jakąś formę stymulacji elektrody i może dawać fałszywe poczucie bezpieczeństwa. Jedyną pewną metodą wykazania, że czujnik działa, jest zastosowanie gazu testowego i zmierzenie reakcji: test uderzeniowy lub pełna kalibracja.

Czujnik elektrochemiczny

Czujnikielektrochemiczne są najczęściej stosowane w trybie dyfuzyjnym, w którym gaz z otoczenia przedostaje się przez otwór w ściance komórki. Niektóre przyrządy wykorzystują pompę do dostarczania próbek powietrza lub gazu do czujnika. Aby zapobiec przedostawaniu się wody lub olejów do wnętrza komory, na otworze umieszcza się membranę z PTFE. Zakresy i czułości czujników mogą być zróżnicowane dzięki zastosowaniu otworów o różnych rozmiarach. Większe otwory zapewniają wyższą czułość i rozdzielczość, natomiast mniejsze otwory zmniejszają czułość i rozdzielczość, ale zwiększają zasięg.

Czynniki wpływające na żywotność czujnika elektrochemicznego

Istnieją trzy główne czynniki, które wpływają na żywotność czujnika, w tym temperatura, ekspozycja na ekstremalnie wysokie stężenia gazów i wilgotność. Inne czynniki obejmują elektrody czujnika oraz ekstremalne wibracje i wstrząsy mechaniczne.

Skrajne temperatury mogą wpływać na żywotność czujnika. Producent podaje zakres temperatur roboczych dla urządzenia: zazwyczaj od -30˚C do +50˚C. Czujniki wysokiej jakości będą jednak w stanie wytrzymać chwilowe przekroczenia tych limitów. Krótka (1-2 godziny) ekspozycja na temperaturę 60-65˚C w przypadku czujników H2S lub CO (na przykład) jest akceptowalna, ale powtarzające się incydenty spowodują odparowanie elektrolitu i przesunięcia w odczycie bazowym (zerowym) oraz spowolnienie reakcji.

Narażenie na działanie ekstremalnie wysokich stężeń gazu może również pogorszyć wydajność czujnika. Czujniki elektrochemiczne są zazwyczaj testowane poprzez wystawienie ich na działanie nawet dziesięciokrotnie wyższych stężeń niż te, na które zostały zaprojektowane. Czujniki skonstruowane przy użyciu wysokiej jakości materiału katalizatora powinny być w stanie wytrzymać takie narażenia bez zmian w składzie chemicznym lub długotrwałej utraty wydajności. Czujniki z mniejszym obciążeniem katalizatora mogą ulec uszkodzeniu.

Najbardziej znaczący wpływ na żywotność czujnika ma wilgotność. Idealne warunki środowiskowe dla czujników elektrochemicznych to 20˚C i 60% RH (wilgotności względnej). Gdy wilgotność otoczenia wzrasta powyżej 60% RH woda będzie absorbowana do elektrolitu powodując jego rozcieńczenie. W skrajnych przypadkach zawartość cieczy może wzrosnąć 2-3 krotnie, potencjalnie powodując wyciek z korpusu czujnika, a następnie przez styki. Poniżej 60%RH woda w elektrolicie zacznie się odwadniać. Czas odpowiedzi może ulec znacznemu wydłużeniu wraz z odwodnieniem elektrolitu. Elektrody czujników mogą w nietypowych warunkach zostać zatrute przez przeszkadzające gazy, które adsorbują się na katalizatorze lub reagują z nim tworząc produkty uboczne, które hamują działanie katalizatora.

Ekstremalne wibracje i wstrząsy mechaniczne mogą również uszkodzić czujniki poprzez pęknięcie spoin, które łączą ze sobą platynowe elektrody, paski łączące (lub druty w niektórych czujnikach) i styki.

Normalna" żywotność czujnika elektrochemicznego

Elektrochemiczne czujniki powszechnie występujących gazów, takich jak tlenek węgla czy siarkowodór, mają trwałość eksploatacyjną określaną zazwyczaj na 2-3 lata. W przypadku bardziej egzotycznych gazów, takich jak fluorowodór, żywotność czujnika może wynosić jedynie 12-18 miesięcy. W idealnych warunkach (stabilna temperatura i wilgotność w okolicach 20˚C i 60%RH), bez obecności zanieczyszczeń, czujniki elektrochemiczne mogą pracować ponad 4000 dni (11 lat). Okresowe wystawienie na działanie gazu docelowego nie ogranicza żywotności tych maleńkich ogniw paliwowych: wysokiej jakości czujniki posiadają dużą ilość materiału katalitycznego i wytrzymałe przewodniki, które nie ulegają wyczerpaniu w wyniku reakcji.

Czujnik pelistorowy

Czujnikipelistorowe składają się z dwóch dopasowanych cewek drucianych, z których każda jest osadzona w ceramicznej kulce. Przez cewki przepływa prąd, podgrzewając kulki do temperatury około 500˚C. Palny gaz spala się na kulce, a wytworzone dodatkowe ciepło powoduje wzrost rezystancji cewki, która jest mierzona przez urządzenie w celu wskazania stężenia gazu.

Czynniki wpływające na żywotność czujnika pellistorowego

Dwa główne czynniki, które wpływają na żywotność czujnika to ekspozycja na wysokie stężenie gazu oraz poising lub inhibicja czujnika. Ekstremalne wstrząsy mechaniczne lub wibracje mogą również wpłynąć na żywotność czujnika. Zdolność powierzchni katalizatora do utleniania gazu zmniejsza się, gdy został on zatruty lub zahamowany. Żywotność czujnika przekraczająca dziesięć lat jest powszechna w zastosowaniach, w których nie występują związki hamujące lub zatruwające. Pellistory o większej mocy mają większą aktywność katalityczną i są mniej podatne na zatrucie. Bardziej porowate kulki również mają większą aktywność katalityczną, ponieważ ich powierzchnia jest większa. Umiejętne wstępne projektowanie i wyrafinowane procesy produkcyjne zapewniają maksymalną porowatość perełek. Narażenie na wysokie stężenie gazu (>100%LEL) może również pogorszyć działanie czujnika i spowodować przesunięcie sygnału zerowego/linii bazowej. Niekompletne spalanie powoduje osadzanie się węgla na kulce: węgiel "rośnie" w porach i powoduje uszkodzenia mechaniczne. Węgiel może jednak z czasem ulec wypaleniu, odsłaniając miejsca katalityczne. Ekstremalne wstrząsy mechaniczne lub wibracje mogą w rzadkich przypadkach spowodować pęknięcie cewek pelistora. Problem ten jest bardziej powszechny w przenośnych niż stacjonarnych detektorach gazu, ponieważ są one bardziej narażone na upuszczenie, a stosowane pelistory są mniejszej mocy (aby zmaksymalizować żywotność baterii) i dlatego używają bardziej delikatnych cewek z cieńszego drutu.

Skąd mam wiedzieć, że mój czujnik uległ awarii?

Zatruty pelistor pozostaje sprawny elektrycznie, ale może nie reagować na gaz. W związku z tym detektor gazu i system sterowania mogą wydawać się być w dobrym stanie, ale wyciek gazu palnego może nie zostać wykryty.

Czujnik tlenu

Ikona Long Life 02

Nasz nowy bezołowiowy, trwały czujnik tlenu nie posiada ściśniętych pasm ołowiu, przez które musi przenikać elektrolit, co pozwala na stosowanie gęstego elektrolitu, który oznacza brak wycieków, korozji spowodowanej wyciekiem i większe bezpieczeństwo. Dodatkowa wytrzymałość tego czujnika pozwala nam zaoferować 5-letnią gwarancję.

Czujniki tlenu odługiej żywotności mają 5-letni okres eksploatacji, charakteryzują się krótszym czasem przestojów, niższymi kosztami eksploatacji i mniejszym oddziaływaniem na środowisko. Precyzyjnie mierzą tlen w szerokim zakresie stężeń od 0 do 30% objętości i stanowią nową generację czujników do wykrywania gazu O2.

Czujnik MPS

MPS Czujnik oferuje zaawansowaną technologię, która eliminuje konieczność kalibracji i zapewnia "prawdziwy poziom LEL (dolnej granicy wybuchowości)" przy odczycie dla piętnastu gazów palnych, ale może wykrywać wszystkie gazy palne w środowisku wielogatunkowym, co skutkuje niższymi kosztami bieżącej konserwacji i mniejszą interakcją z urządzeniem. Zmniejsza to ryzyko dla personelu i pozwala uniknąć kosztownych przestojów. Czujnik MPS jest również odporny na zatrucie czujnika.  

Awaria czujnika spowodowana zatruciem może być frustrującym i kosztownym doświadczeniem. Technologia zastosowana w czujniku MPS™nie ulega wpływowi zanieczyszczeń znajdujących się w środowisku. Procesy, w których występują zanieczyszczenia, mają teraz dostęp do rozwiązania, które działa niezawodnie i jest wyposażone w konstrukcję zabezpieczającą przed awarią, która ostrzega operatora, zapewniając spokój personelowi i zasobom znajdującym się w niebezpiecznym środowisku. Obecnie możliwe jest wykrywanie wielu gazów palnych, nawet w trudnych warunkach środowiskowych, przy użyciu tylko jednego czujnika, który nie wymaga kalibracji i ma przewidywany okres eksploatacji wynoszący co najmniej 5 lat.