Przyszłość zasilana bateriami: Wzrost popularności akumulatorów litowo-jonowych i jego znaczenie dla zrównoważonego rozwoju

W miarę jak wspólnie zmierzamy w kierunku bardziej ekologicznej przyszłości, w której przejście na zrównoważone rozwiązania energetyczne stało się kluczową globalną kwestią społeczno-polityczną, baterie litowo-jonowe znalazły się w centrum uwagi jako możliwe rozwiązanie. Dzięki ich zdolności do przechowywania dużych ilości energii w stosunkowo lekkiej i kompaktowej formie, zrewolucjonizowały one wszystko, od konsumenckich urządzeń do noszenia po pojazdy elektryczne. Ale w jakim stopniu przyszłość zasilana bateriami jest naprawdę idealnym rozwiązaniem energetycznym, którego szukaliśmy?

Ułatwianie korzystania z bardziej ekologicznych źródeł energii

Wzrost popularności akumulatorów litowo-jonowych niesie ze sobą wiele korzyści, ponieważ odchodzimy od uzależnienia od paliw kopalnych, przyczyniając się do znacznej redukcji emisji gazów cieplarnianych i zanieczyszczenia powietrza. Szczególnie w odniesieniu do elektryfikacji transportu poprzez pojazdy elektryczne (EV). Dzięki zasilaniu pojazdów elektrycznych czystą energią elektryczną przechowywaną w akumulatorach, sektor transportu może zmniejszyć swoją zależność od paliw kopalnych i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń. W miarę jak sektor pojazdów elektrycznych staje się coraz bardziej konkurencyjny, a wiele rządów zachęca do rozwoju pojazdów elektrycznych, postępy w technologii akumulatorów nadal poprawiają zasięg, szybkość ładowania i przystępność cenową pojazdów elektrycznych, przyspieszając ich przyjęcie i jeszcze bardziej zmniejszając zależność od pojazdów z silnikami spalinowymi.

Akumulatory litowo-jonowe odgrywają również coraz ważniejszą rolę w stabilizowaniu sieci energetycznych, umożliwiając integrację nieciągłych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, z siecią elektryczną. Nie zawsze świeci słońce i nie zawsze wieje wiatr - ale poprzez magazynowanie nadmiaru energii generowanej w okresach wysokiej produkcji i rozładowywanie jej w razie potrzeby, akumulatory ułatwiają niezawodne dostawy czystej energii w niezawodny, stabilny sposób, który wcześniej był trudny do osiągnięcia. Optymalizując zarządzanie energią i zmniejszając straty związane z tradycyjnymi systemami energetycznymi, akumulatory przyczyniają się do bardziej wydajnego i zrównoważonego wykorzystania energii w różnych sektorach.

Jak bardzo ekologiczne są baterie litowo-jonowe?

Jednak rosnąca popularność akumulatorów niesie ze sobą szereg konsekwencji dla środowiska. Wydobycie i przetwarzanie metali ziem rzadkich, takich jak lit i kobalt, często odbywa się w warunkach eksploatacji w regionach górniczych, a proces wydobycia może mieć również znaczący wpływ na środowisko, w tym niszczenie siedlisk i zanieczyszczenie wody. Co więcej, utylizacja baterii litowo-jonowych po zakończeniu ich cyklu życia również budzi obawy dotyczące recyklingu i możliwości wycieku niebezpiecznych odpadów do środowiska.

Istnieje jednak inny obszar związany z akumulatorami litowo-jonowymi, który wraz ze wzrostem ich wykorzystania doprowadził do wzrostu liczby niebezpiecznych incydentów: ich lotny i łatwopalny charakter. Każdy, kto widział rozładowanie termiczne akumulatorów litowo-jonowych, nie może nie zauważyć ryzyka związanego z ich zwiększonym użyciem. Nawet awaria niewielkiego urządzenia elektronicznego litowo-jonowego może spowodować śmiertelne i niszczycielskie eksplozje i pożary, co sprawia, że przechowywanie i używanie akumulatorów na większą skalę wymaga solidnych środków bezpieczeństwa.

Zarządzanie ryzykiem związanym z akumulatorami litowo-jonowymi

Na szczęście istnieją sposoby na ograniczenie ryzyka związanego z akumulatorami litowo-jonowymi. Systemy zarządzania bateriami (BMS) są zwykle używane do monitorowania poziomu naładowania baterii, napięcia, prądu i temperatury - co może pomóc w identyfikacji problemów z bateriami. Istnieje jednak bardziej skuteczny i niezawodny sposób wykrywania niekontrolowanego wzrostu temperatury: detekcja gazu.

Przed termicznym rozładowaniem akumulatory przechodzą proces "odgazowywania", w którym uwalniane są zwiększone ilości toksycznych lotnych związków organicznych. Monitorując gazy wokół akumulatorów, można zidentyfikować oznaki stresu lub uszkodzenia, zanim rozpocznie się niekontrolowany wzrost temperatury.

Obecnie wielu ubezpieczycieli koncentruje się na ryzyku pożaru, zachęcając systemy magazynowania energii w akumulatorach (BESS) do stosowania procesów zapewniających jak najszybsze i najskuteczniejsze kontrolowanie i zarządzanie pożarami. Ponieważ jednak akumulatory litowo-jonowe są bardzo wrażliwe na temperaturę, po wybuchu pożaru w jednym akumulatorze prawdopodobne jest, że inne akumulatory znajdujące się w pobliżu również zostaną nieodwracalnie uszkodzone - lub same zaczną uciekać. Rozwiązanie jest proste: zidentyfikować problemy na najwcześniejszym możliwym etapie poprzez wykrywanie gazu i upewnić się, że pożary nie mogą wybuchnąć w pierwszej kolejności, aby lepiej zabezpieczyć się przed katastrofą.

Bezpieczeństwa nie da się wycenić

Koszt związany z inwestycją w zaawansowaną detekcję gazu jest znikomy w przeciwieństwie do kosztu pożaru - około 0,01% kosztów nowego projektu - co czyni go oczywistym wyborem dla tych, którzy chcą ograniczyć ryzyko związane z produkcją, przechowywaniem i użytkowaniem akumulatorów litowo-jonowych. Uszkodzenia mienia, koszty dla ludzkiego zdrowia (a nawet życia), a także szkody wyrządzone środowisku naturalnemu z potencjalnymi kwestiami zanieczyszczenia po awarii baterii są rozległe i znaczące. W połączeniu z zagrożeniem dla prowadzenia działalności gospodarczej oraz koniecznością kontroli szkód, potrzeba uniknięcia skomplikowanych i kosztownych operacji oczyszczania jest najważniejsza. Zespół Crowcon rozumie to lepiej niż ktokolwiek inny.

Crowcon będzie ściśle współpracować z klientem, aby zapewnić firmie i pracownikom maksymalne bezpieczeństwo dzięki najnowocześniejszej technologii wykrywania gazów, takiej jak czujnik MPS™. Nasza technologia Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) dokładnie wykrywa ponad 15 niebezpiecznych gazów w jednym, pozwalając na wyższy standard wykrywania gazów palnych i większą pewność co do bezpieczeństwa baterii.

Kliknij tutaj aby porozmawiać z nami o zabezpieczeniuw Twojej firmy

Podczas gdy wykorzystanie pełnego potencjału technologii litowo-jonowej nadal wymaga sprostania wyzwaniom środowiskowym i społecznym związanym z jej produkcją, konserwacją i utylizacją, rosnąca popularność akumulatorów litowo-jonowych stanowi znaczący krok w kierunku bardziej zrównoważonej i czystszej przyszłości energetycznej. Innowacje w zakresie konserwacji i zwiększonej wydajności technologii energii odnawialnej, takich jak akumulatory, są kluczowym krokiem w uniezależnianiu społeczeństwa od paliw kopalnych. Od zasilania naszych codziennych urządzeń do napędzania przejścia na transport elektryczny i energię odnawialną, akumulatory litowo-jonowe znajdują się w czołówce rewolucji zrównoważonego rozwoju - a zespół Crowcon jest pod ręką, aby pomóc stworzyć bardziej ekologiczną i bezpieczniejszą przyszłość dla przyszłych pokoleń.

Aby uzyskać więcej informacji na temat bezpieczeństwa baterii, pobierz nasz eBook "The Battery Boom: The Explosive Rise of Thermal Runaway and how you can prevent it".

Pobierz BEZPŁATNĄ kopię eBooka "The Battery Boom

Chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak Crowcon może pomóc zabezpieczyć przyszłość Twojej firmy dzięki najlepszym systemom detekcji gazu? Kliknij tutaj aby umówić się na niezobowiązującą rozmowę z członkiem naszego zespołu.

Spektrometr właściwości molekularnych™ Czujniki gazów palnych

Opracowane przez NevadaNano czujniki Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) stanowią nową generację detektorów gazów palnych. następną generację detektorów gazów łatwopalnych. MPS™ może szybko wykryć ponad 15 scharakteryzowanych gazów palnych jednocześnie. Do niedawna każdy, kto potrzebował monitorować gazy palne, musiał wybrać albo tradycyjny detektor gazów palnych zawierający czujnik pelistorowy skalibrowany dla określonego gazu, albo zawierający czujnik podczerwieni (IR), którego moc wyjściowa również różni się w zależności od mierzonego gazu palnego, a zatem musi być skalibrowany dla każdego gazu. Choć są to korzystne rozwiązania, nie zawsze są one idealne. Na przykład oba typy czujników wymagają regularnej kalibracji, a katalityczne czujniki pelistorowe wymagają również częstych testów sprawności, aby upewnić się, że nie zostały uszkodzone przez zanieczyszczenia (znane jako czynniki "zatruwające czujnik") lub przez trudne warunki. W niektórych środowiskach czujniki muszą być często wymieniane, co jest kosztowne zarówno pod względem finansowym, jak i czasu przestoju lub dostępności produktu. Technologia podczerwieni nie wykrywa wodoru, który nie ma sygnatury podczerwieni, a zarówno detektory podczerwieni, jak i pelistorowe czasami przypadkowo wykrywają inne (tj. nieskalibrowane) gazy, dając niedokładne odczyty, które mogą wywoływać fałszywe alarmy lub niepokoić operatorów.

Opierając się na ponad 50-letnim doświadczeniu w dziedzinie gazu, Crowcon jest pionierem zaawansowanej technologii czujników technologię czujników MPS która wykrywa i dokładnie identyfikuje ponad 15 różnych gazów palnych w jednym urządzeniu. Teraz dostępne we flagowych Xgard Bright detektorach stacjonarnych i przenośnych Gasman oraz T4x.

Zalety czujników gazów palnych Molecular Property Spectrometer™

Czujnik Czujnik MPS oferuje kluczowe funkcje, które zapewniają realne korzyści operatorowi, a tym samym pracownikom. Obejmują one:

Brak kalibracji

Podczas wdrażania systemu zawierającego czujkę z głowicą stałą, powszechną praktyką jest serwisowanie zgodnie z zalecanym harmonogramem określonym przez producenta. Wiąże się to z bieżącymi, regularnymi kosztami, a także potencjalnym zakłóceniem produkcji lub procesu w celu serwisowania lub nawet uzyskania dostępu do czujki lub wielu czujek. Może również istnieć ryzyko dla personelu, gdy czujniki są zamontowane w szczególnie niebezpiecznych środowiskach. Interakcja z czujnikiem MPS jest mniej rygorystyczna, ponieważ nie ma nieujawnionych trybów awarii, pod warunkiem obecności powietrza. Błędem byłoby stwierdzenie, że nie ma wymogu kalibracji. Jedna kalibracja fabryczna, a następnie test gazowy podczas uruchamiania są wystarczające, ponieważ wewnętrzna automatyczna kalibracja jest wykonywana co 2 sekundy przez cały okres eksploatacji czujnika. W rzeczywistości chodzi o brak kalibracji przez klienta.

Gaz wielogatunkowy - "True LEL"™

Wiele gałęzi przemysłu i zastosowań wykorzystuje lub wykorzystuje jako produkt uboczny wiele gazów w tym samym środowisku. Może to stanowić wyzwanie dla tradycyjnej technologii czujników, które mogą wykrywać tylko jeden gaz, dla którego zostały skalibrowane na odpowiednim poziomie i mogą powodować niedokładne odczyty, a nawet fałszywe alarmy, które mogą zatrzymać proces lub produkcję, jeśli obecny jest inny rodzaj łatwopalnego gazu. Brak reakcji lub nadmierna reakcja często spotykana w środowiskach wielogazowych może być frustrująca i przynosić efekt przeciwny do zamierzonego, zagrażając bezpieczeństwu najlepszych praktyk użytkownika. Czujnik MPS™ może dokładnie wykrywać wiele gazów jednocześnie i natychmiast identyfikować ich rodzaj. Ponadto czujnik MPS™ posiada wbudowaną kompensację środowiskową i nie wymaga zewnętrznego współczynnika korekcyjnego. Niedokładne odczyty i fałszywe alarmy należą już do przeszłości.

Brak zatrucia czujnika

W niektórych środowiskach tradycyjne typy czujników mogą być narażone na zatrucie. Ekstremalne ciśnienie, temperatura i wilgotność mogą potencjalnie uszkodzić czujniki, podczas gdy toksyny i zanieczyszczenia środowiskowe mogą "zatruć" czujniki, prowadząc do poważnego pogorszenia wydajności. Detektory w środowiskach, w których mogą występować trucizny lub inhibitory, regularne i częste testowanie jest jedynym sposobem na zapewnienie, że wydajność nie ulegnie pogorszeniu. Awaria czujnika spowodowana zatruciem może być kosztowna. Zanieczyszczenia w środowisku nie mają wpływu na technologię czujnika MPS™. Procesy, w których występują zanieczyszczenia, mają teraz dostęp do rozwiązania, które działa niezawodnie z konstrukcją zabezpieczającą przed awarią, aby ostrzec operatora i zapewnić spokój personelowi i zasobom znajdującym się w niebezpiecznym środowisku. Dodatkowo, czujnik MPS nie jest uszkadzany przez podwyższone stężenia gazów palnych, które mogą powodować pękanie np. w konwencjonalnych czujnikach katalitycznych. Czujnik MPS nadal działa.

Wodór (H2)

Wykorzystanie wodoru w procesach przemysłowych rośnie wraz z poszukiwaniem czystszej alternatywy dla gazu ziemnego. Wykrywanie wodoru jest obecnie ograniczone do czujników pelistorowych, półprzewodnikowych tlenków metali, elektrochemicznych i mniej dokładnych czujników przewodności cieplnej, ponieważ czujniki podczerwieni nie są w stanie wykrywać wodoru. W obliczu powyższych wyzwań związanych z zatruciem lub fałszywymi alarmami, obecne rozwiązanie może wymagać od operatora częstych testów i serwisowania, a także fałszywych alarmów. Czujnik MPS™ zapewnia znacznie lepsze rozwiązanie do wykrywania wodoru, eliminując wyzwania związane z tradycyjną technologią czujników. Trwały, stosunkowo szybko reagujący czujnik wodoru, który nie wymaga kalibracji przez cały cykl życia czujnika, bez ryzyka zatrucia lub fałszywych alarmów, może znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania i zmniejszyć interakcję z urządzeniem, co skutkuje spokojem ducha i zmniejszonym ryzykiem dla operatorów korzystających z technologii MPS™. Wszystko to jest możliwe dzięki technologii MPS™, która jest największym przełomem w wykrywaniu gazów od kilku dekad.

Jak działa czujnik gazów palnych Molecular Property Spectrometer™?

Przetwornik systemu mikro-elektromechanicznego (MEMS) - składający się z obojętnej, mikrometrycznej membrany z wbudowaną grzałką i termometrem - mierzy zmiany właściwości termicznych powietrza i gazów znajdujących się w jego pobliżu. Wielokrotne pomiary, podobne do "widma" termicznego, a także dane środowiskowe są przetwarzane w celu sklasyfikowania rodzaju i stężenia obecnych gazów łatwopalnych, w tym mieszanin gazów. Nazywa się to TrueLEL.

  1. Gaz szybko ulatnia się przez siatkę czujnika do komory czujnika, wchodząc do modułu czujnika MEMS.
  2. Grzałka dżulowa szybko nagrzewa płytę grzejną.
  3. Warunki środowiskowe w czasie rzeczywistym (temperatura, ciśnienie i wilgotność) są mierzone przez zintegrowany czujnik środowiskowy.
  4. Energia wymagana do podgrzania próbki jest precyzyjnie mierzona za pomocą termometru oporowego.
  5. Poziom gazu, skorygowany o kategorię gazu i warunki środowiskowe, jest obliczany i wysyłany do detektora gazu.

MPS w naszych produktach

Xgard Bright

W wielu gałęziach przemysłu i zastosowaniach wykorzystuje się lub stosuje jako produkt uboczny wiele gazów w tym samym środowisku. Może to stanowić wyzwanie dla tradycyjnej technologii czujników, które mogą wykrywać tylko jeden gaz, dla którego zostały skalibrowane na odpowiednim poziomie, co może skutkować niedokładnym odczytem. 

Xgard Bright z technologią czujników MPS™ zapewnia"TrueLEL™odczyt dla wszystkich gazów palnych w dowolnym środowisku wielogatunkowym bezkalibracjilubzaplanowanej konserwacjiprzez ponadPonad 5-letni cykl życiazmniejszając przerwy w pracy i wydłużając czas sprawności. To z kolei zmniejsza interakcję z detektorem, co skutkujeniższy całkowity koszt posiadaniaw całym cyklu życia czujnika i zmniejszone ryzyko dla personelu i produkcji w celu wykonania regularnej konserwacji.Xgard Bright MPS™ jestdostosowany do wykrywania wodoruDzięki czujnikowi MPS™ potrzebne jest tylko jedno urządzenie, co pozwala zaoszczędzić miejsce bez uszczerbku dla bezpieczeństwa.

Gasman

Nasza technologia czujników MPS™ została zaprojektowana z myślą o dzisiejszych środowiskach wielogazowych, jest odporna na zanieczyszczenia i zapobiega zatruciu czujnika. Zapewnij swoim zespołom spokój ducha dzięki specjalnie zaprojektowanemu urządzeniu w każdym środowisku. Technologia MPS w naszych przenośnych miernikach gazu automatycznie wykrywa wodór i powszechnie występujące węglowodory w jednym czujniku. Nasze niezawodne i niezawodne Gasman z wiodącą w branży technologią czujników, której wymagają Twoje aplikacje.

Gasman MPS™ zapewnia"TrueLEL™odczyt dla wszystkich gazów palnych w dowolnym środowisku wielogatunkowym bezkalibracjilubzaplanowanej konserwacjiprzez ponadPonad 5-letni cykl życiaredukując przerwy w działaniu i wydłużając czas pracy.Będącodporny na truciznyi zpodwojoną żywotnością bateriizwiększa prawdopodobieństwo, że operatorzy nigdy nie pozostaną bez urządzenia.Gasman MPS™ posiada certyfikat ATEXStrefa 0 zatwierdzonaumożliwiając operatorom wejście do obszaru, w którym atmosfera wybuchowego gazu jest obecna w sposób ciągły lub przez długi czas, bez obawy, że ich Gasman spowoduje zapłon otoczenia.

T4x

T4xPonieważ branża nieustannie domaga się poprawy bezpieczeństwa, zmniejszenia wpływu na środowisko i obniżenia kosztów posiadania, nasze niezawodne i niezawodne przenośne urządzenia T4x spełnia te potrzeby dzięki wiodącym w branży technologiom czujników. Został specjalnie zaprojektowany, aby sprostać wymaganiom aplikacji. 

T4x pomaga zespołom operacyjnym skupić się na zadaniach o większej wartości dodanej poprzezzmniejszenie liczby wymian czujnikówo 75% i zwiększając niezawodność czujników.

Poprzez zapewnienie zgodności w całym zakładzie T4x pomaga menedżerom ds. zdrowia i bezpieczeństwa poprzezwyeliminowanie konieczności kalibracji każdego urządzeniadla odpowiedniego gazu łatwopalnego, ponieważ dokładnie wykrywa ponad 15 gazów jednocześnie.Będąc odporny na truciznyi zpodwojoną żywotnością bateriioperatorzy są bardziej skłonni nigdy nie pozostawać bez urządzenia.T4x zmniejsza5-letni całkowity koszt posiadaniao ponad 25% ioszczędza 12 g ołowiu na detektorco znacznie ułatwia recykling po zakończeniu eksploatacji i jest lepsze dla naszej planety.

Więcej informacji na temat Crowcon można znaleźć na stronie https://www.crowcon.com lub więcej o MPS odwiedź https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

Wprowadzenie do przemysłu naftowego i gazowego 

Przemysł naftowy i gazowy jest jednym z największych przemysłów na świecie, wnoszącym znaczący wkład w gospodarkę światową. Ten ogromny sektor często dzieli się na trzy główne sektory: upstream, midstream i downstream. Każdy z tych sektorów ma swoje własne, unikalne zagrożenia gazowe.

W górę rzeki

Sektor upstream przemysłu naftowego i gazowego, określany czasem jako poszukiwanie i wydobycie (lub E&P), zajmuje się lokalizacją miejsc wydobycia ropy i gazu, a następnie wierceniem, odzyskiwaniem i produkcją ropy naftowej i gazu ziemnego. Wydobycie ropy naftowej i gazu ziemnego jest branżą niezwykle kapitałochłonną, wymagającą użycia drogiego sprzętu maszynowego, jak również wysoko wykwalifikowanych pracowników. Sektor upstream ma szeroki zakres, obejmujący zarówno lądowe, jak i morskie operacje wiertnicze.

Głównym zagrożeniem gazowym występującym w górnictwie naftowym i gazowym jest siarkowodór (H2S), bezbarwny gaz o wyraźnym zapachu przypominającym zgniłe jajo.H2Sjest wysoce toksycznym, łatwopalnym gazem, który może mieć szkodliwy wpływ na nasze zdrowie, prowadząc do utraty przytomności, a w wysokich stężeniach nawet do śmierci.

Rozwiązanie Crowcon do wykrywania siarkowodoru ma postać XgardIQinteligentnego detektora gazu, który zwiększa bezpieczeństwo, minimalizując czas, jaki operatorzy muszą spędzać w strefach zagrożonych wybuchem. XgardIQ jest dostępny z wysokotemperaturowym czujnikiemH2Szaprojektowanym specjalnie do pracy w trudnych warunkach Bliskiego Wschodu.

Midstream

Sektor midstream w przemyśle naftowym i gazowym obejmuje magazynowanie, transport i przetwarzanie ropy naftowej i gazu ziemnego. Transport ropy naftowej i gazu ziemnego odbywa się zarówno drogą lądową, jak i morską, przy czym duże ilości transportowane są tankowcami i statkami morskimi. Na lądzie, metody transportu to tankowce i rurociągi. Wyzwania w sektorze midstream obejmują między innymi utrzymanie integralności statków magazynowych i transportowych oraz ochronę pracowników zaangażowanych w czyszczenie, oczyszczanie i napełnianie.

Monitoring zbiorników magazynowych jest niezbędny dla zapewnienia bezpieczeństwa pracowników i maszyn.

Dalszy ciąg

Sektor downstream odnosi się do rafinacji i przetwarzania gazu ziemnego i ropy naftowej oraz dystrybucji gotowych produktów. Jest to etap procesu, w którym te surowce są przekształcane w produkty, które są wykorzystywane do różnych celów, takich jak napędzanie pojazdów i ogrzewanie domów.

Proces rafinacji ropy naftowej dzieli się zasadniczo na trzy podstawowe etapy: separację, konwersję i obróbkę. Przetwarzanie gazu ziemnego polega na oddzieleniu różnych węglowodorów i płynów w celu uzyskania gazu "jakości rurociągowej".

Zagrożenia gazowe typowe dla sektora downstream to siarkowodór, dwutlenek siarki, wodór i szeroki zakres gazów toksycznych. Crowcon's Xgard i Xgard Bright oferują szeroki zakres opcji czujników, aby pokryć wszystkie zagrożenia gazowe występujące w tej branży. Xgard Bright jest również dostępny z czujnikiem nowej generacji czujnikiem MPSumożliwiającym wykrywanie ponad 15 gazów palnych w jednym detektorze. Dostępne są również osobiste monitory jedno- i wielogazowe, zapewniające bezpieczeństwo pracowników w tych potencjalnie niebezpiecznych środowiskach. Należą do nich Gas-Pro i T4x, z Gas-Pro zapewniającym obsługę 5 gazów w kompaktowym i wytrzymałym rozwiązaniu.

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.

Korzyści wynikające z zastosowania czujników MPS 

Opracowany przezNevadaNano, czujniki Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) stanowią nową generację detektorów gazów palnych. MPS™ może szybko wykryć ponad 15 scharakteryzowanych gazów palnych jednocześnie. Do niedawna każdy, kto potrzebował monitorować gazy palne, musiał wybrać albo tradycyjny detektor gazów palnych zawierający pelistor kalibrowany dla konkretnego gazu, albo zawierający czujnik podczerwieni (IR), którego moc wyjściowa również różni się w zależności od mierzonego gazu palnego, a zatem musi być kalibrowana dla każdego gazu. Chociaż są to korzystne rozwiązania, nie zawsze są idealne. Na przykład oba typy czujników wymagają regularnej kalibracji, a katalityczne czujniki pelistorowe wymagają również częstych testów uderzeniowych, aby upewnić się, że nie zostały uszkodzone przez zanieczyszczenia (znane jako czynniki "zatruwające" czujniki) lub przez trudne warunki. W niektórych środowiskach czujniki muszą być często wymieniane, co jest kosztowne zarówno pod względem pieniędzy, jak i czasu przestoju lub dostępności produktu. Technologia IR nie może wykryć wodoru - który nie ma sygnatury IR, a zarówno detektory IR, jak i pelistorowe czasami przypadkowo wykrywają inne (tj. nieskalibrowane) gazy, dając niedokładne odczyty, które mogą wywołać fałszywe alarmy lub zaniepokoić operatorów.

Strona MPS™ oferuje kluczowe funkcje, które zapewniają operatorowi i pracownikom rzeczywiste, wymierne korzyści. Są to między innymi:

Brak kalibracji

Przy wdrażaniu systemu zawierającego czujkę stałogłowicową powszechną praktyką jest serwisowanie zgodnie z zalecanym harmonogramem określonym przez producenta. Wiąże się to z bieżącymi, regularnymi kosztami, a także z potencjalnymi zakłóceniami produkcji lub procesu w celu przeprowadzenia serwisu lub nawet uzyskania dostępu do czujki lub wielu czujek. Może to również stwarzać zagrożenie dla personelu, jeśli czujki są zamontowane w szczególnie niebezpiecznych środowiskach. Interakcja z czujnikiem MPS jest mniej rygorystyczna, ponieważ nie ma żadnych nieujawnionych trybów awarii, pod warunkiem że jest obecne powietrze. Błędem byłoby stwierdzenie, że nie ma wymogu kalibracji. Wystarczy jedna kalibracja fabryczna, a następnie test gazowy podczas uruchamiania, ponieważ wewnętrzna automatyczna kalibracja jest wykonywana co 2 sekundy przez cały okres eksploatacji czujnika. W rzeczywistości chodzi o to, aby nie wykonywać kalibracji u klienta.

W przypadku Xgard Bright z technologią MPS nie wymaga kalibracji. To z kolei zmniejsza interakcję z czujnikiem, co skutkuje niższym całkowitym kosztem posiadania w całym cyklu życia czujnika oraz zmniejszonym ryzykiem dla personelu i wydajności produkcji w celu przeprowadzenia regularnej konserwacji. Nadal zaleca się sprawdzanie czystości detektora gazu od czasu do czasu, ponieważ gaz nie może przedostać się przez grube nagromadzenia materiału przeszkadzającego i nie dotrze do czujnika.

Gaz wielogatunkowy - "True LEL"™.

W wielu branżach i zastosowaniach wykorzystuje się wiele gazów w tym samym środowisku lub jest to produkt uboczny. Może to stanowić wyzwanie dla tradycyjnych czujników, które mogą wykrywać tylko jeden gaz, dla którego zostały skalibrowane na odpowiednim poziomie, co może skutkować niedokładnymi odczytami, a nawet fałszywymi alarmami, które mogą zatrzymać proces lub produkcję w przypadku obecności innego rodzaju gazu palnego. Brak reakcji lub nadmierna reakcja, często spotykana w środowiskach wielogazowych, może być frustrująca i przynosić efekty odwrotne do zamierzonych, zagrażając bezpieczeństwu najlepszych praktyk użytkownika. Czujnik MPS™ może dokładnie wykryć wiele gazów jednocześnie i natychmiast zidentyfikować rodzaj gazu. Dodatkowo, czujnik MPS™ posiada wbudowaną kompensację środowiskową i nie wymaga stosowania zewnętrznego współczynnika korekcyjnego. Niedokładne odczyty i fałszywe alarmy należą do przeszłości.

Brak zatrucia czujników

W pewnych środowiskach tradycyjne typy czujników mogą być narażone na zatrucie. Ekstremalne ciśnienie, temperatura i wilgotność mogą potencjalnie uszkodzić czujniki, natomiast toksyny i zanieczyszczenia środowiskowe mogą "zatruć" czujniki, prowadząc do poważnego obniżenia ich wydajności. W przypadku detektorów pracujących w środowisku, w którym mogą występować trucizny lub inhibitory, regularne i częste testy są jedynym sposobem zapewnienia, że ich działanie nie ulega pogorszeniu. Awaria czujnika spowodowana zatruciem może być kosztownym doświadczeniem. Na technologię zastosowaną w czujniku MPS™ nie mają wpływu zanieczyszczenia znajdujące się w środowisku. Procesy, w których występują zanieczyszczenia, mają teraz dostęp do rozwiązania, które działa niezawodnie i jest zaprojektowane w taki sposób, aby ostrzegać operatora i zapewniać spokój personelowi i aktywom znajdującym się w niebezpiecznym środowisku. Dodatkowo, czujnikowi MPS nie szkodzą podwyższone stężenia gazów palnych, które mogą powodować np. pękanie konwencjonalnych czujników katalitycznych. Czujnik MPS pracuje dalej.

Wodór (H2)

Wykorzystanie wodoru w procesach przemysłowych rośnie wraz z poszukiwaniem czystszej alternatywy dla gazu ziemnego. Wykrywanie wodoru jest obecnie ograniczone do czujników pelistorowych, półprzewodnikowych tlenków metali, elektrochemicznych i mniej dokładnych czujników przewodności cieplnej, ponieważ czujniki podczerwieni nie są w stanie wykrywać wodoru. W obliczu powyższych wyzwań związanych z zatruciem lub fałszywymi alarmami, obecne rozwiązanie może wymagać od operatora częstych testów i serwisowania, a także fałszywych alarmów. Czujnik MPS™ zapewnia znacznie lepsze rozwiązanie do wykrywania wodoru, eliminując wyzwania związane z tradycyjną technologią czujników. Trwały, stosunkowo szybko reagujący czujnik wodoru, który nie wymaga kalibracji przez cały cykl życia czujnika, bez ryzyka zatrucia lub fałszywych alarmów, może znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania i zmniejszyć interakcję z urządzeniem, co skutkuje spokojem ducha i zmniejszonym ryzykiem dla operatorów korzystających z technologii MPS™. Wszystko to jest możliwe dzięki technologii MPS™, która jest największym przełomem w wykrywaniu gazów od kilku dekad. Gazem Gasman z MPS jest gotowy na wodór (H2). Pojedynczy czujnik MPS dokładnie wykrywa wodór i typowe węglowodory w niezawodnym, odpornym na trucizny rozwiązaniu bez konieczności ponownej kalibracji.

Więcej informacji na temat Crowconu można znaleźć na stronie https://www.crowcon.com lub więcej na temat MPSTM odwiedź . https://www.crowcon.com/mpsinfixed/

Światowy Szczyt Wodorowy 2022

Crowcon uczestniczył w dniach 9-11 maja 2022 r. w World Hydrogen Summit & Exhibition 2022 w ramach imprezy mającej na celu przyspieszenie rozwoju sektora wodorowego. Tegoroczna wystawa, zorganizowana w Rotterdamie przez Sustainable Energy Council (SEC), była pierwszą, w której uczestniczył Crowcon. Byliśmy podekscytowani, że możemy być częścią wydarzenia, które sprzyja nawiązywaniu kontaktów i współpracy między osobami stojącymi na czele przemysłu ciężkiego i napędza rozwój sektora wodorowego.

Przedstawiciele naszego zespołu spotkali się z przedstawicielami różnych branż i zaprezentowali nasze rozwiązania w zakresie wykrywania gazów. Nasz czujnik MPS oferuje wyższy standard wykrywania gazów palnych dzięki pionierskiej technologii zaawansowanego spektrometru właściwości molekularnych (MPS™), który może wykrywać i dokładnie identyfikować ponad 15 różnych gazów palnych. Jest to idealne rozwiązanie do wykrywania wodoru, ponieważ właściwości wodoru umożliwiają łatwy zapłon i większą intensywność spalania w porównaniu z benzyną lub olejem napędowym, co stwarza realne zagrożenie wybuchem. Aby dowiedzieć się więcej, przeczytaj nasz blog.

Nasza technologia MPS wzbudziła zainteresowanie ze względu na to, że nie wymaga kalibracji przez cały cykl życia czujnika i wykrywa gazy palne bez ryzyka zatrucia lub fałszywych alarmów, co pozwala znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania i ograniczyć interakcje z jednostkami, a w efekcie zapewnić spokój ducha i mniejsze ryzyko dla operatorów.

Szczyt pozwolił nam zrozumieć aktualny stan rynku wodorowego, w tym kluczowych graczy i bieżące projekty, dzięki czemu mogliśmy lepiej zrozumieć potrzeby naszych produktów, aby odegrać istotną rolę w przyszłości w dziedzinie wykrywania gazów wodorowych.

Z niecierpliwością czekamy na następny rok!

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.

Niebezpieczeństwa związane z wodorem

Jako paliwo, wodór jest wysoce łatwopalny, a jego wycieki stwarzają poważne zagrożenie pożarowe. Jednak pożary wodoru różnią się znacznie od pożarów innych paliw. W przypadku wycieku cięższych paliw i węglowodorów, takich jak benzyna czy olej napędowy, gromadzą się one blisko ziemi. Natomiast wodór jest jednym z najlżejszych pierwiastków na Ziemi, więc w przypadku wycieku gaz szybko rozprasza się w górę. Dzięki temu prawdopodobieństwo zapłonu jest mniejsze, ale dalsza różnica polega na tym, że wodór zapala się i pali łatwiej niż benzyna czy olej napędowy. W rzeczywistości, nawet iskra elektryczności statycznej z palca człowieka wystarczy, aby wywołać wybuch, gdy wodór jest dostępny. Płomień wodoru jest również niewidoczny, więc trudno jest określić, gdzie tak naprawdę się pali, ale generuje on niskie promieniowanie cieplne z powodu braku węgla i ma tendencję do szybkiego wypalania się.

Wodór jest bezwonny, bezbarwny i bez smaku, więc wycieki są trudne do wykrycia wyłącznie za pomocą ludzkich zmysłów. Wodór jest nietoksyczny, ale w pomieszczeniach zamkniętych, takich jak magazyny akumulatorów, może się gromadzić i powodować uduszenie poprzez wypieranie tlenu. To niebezpieczeństwo można w pewnym stopniu zniwelować dodając do paliwa wodorowego substancje zapachowe, nadające mu sztuczny zapach i ostrzegające użytkowników w przypadku wycieku. Ponieważ jednak wodór szybko się rozprasza, jest mało prawdopodobne, aby substancja zapachowa przemieszczała się wraz z nim. Wodór wyciekający w pomieszczeniach szybko się gromadzi, początkowo na poziomie sufitu, a ostatecznie wypełnia pomieszczenie. Dlatego umieszczenie detektorów gazu jest kluczowe dla wczesnego wykrycia wycieku.

Wodór jest zwykle przechowywany i transportowany w zbiornikach z wodorem ciekłym. Ostatnim problemem jest to, że ponieważ jest on sprężony, ciekły wodór jest bardzo zimny. Jeśli wodór wydostanie się ze zbiornika i wejdzie w kontakt ze skórą, może spowodować poważne odmrożenia, a nawet utratę kończyn.

Która technologia czujników jest najlepsza do wykrywania wodoru?

Crowcon posiada szeroką gamę produktów do wykrywania wodoru. Tradycyjne technologie czujników do wykrywania gazów palnych to pelistory i podczerwień (IR). Pelistorowe czujniki gazu (zwane również katalitycznymi czujnikami gazu z koralikami) są podstawową technologią wykrywania gazów palnych od lat 60-tych i możesz przeczytać więcej o czujnikach pelistorowych na naszej stronie poświęconej rozwiązaniom. Jednak ich kluczową wadą jest to, że w środowiskach o niskiej zawartości tlenu czujniki pelistorowe nie będą działać prawidłowo, a nawet mogą ulec awarii. W niektórych instalacjach istnieje ryzyko zatrucia lub zahamowania pracy pelistorów, co pozostawia pracowników bez ochrony. Czujniki pelistorowe nie są również odporne na uszkodzenia, a awaria czujnika nie zostanie wykryta, jeśli nie zostanie zastosowany gaz testowy.

Czujniki na podczerwień są niezawodnym sposobem wykrywania palnych węglowodorów w środowiskach o niskiej zawartości tlenu. Nie są one podatne na zatrucie, więc IR może znacznie zwiększyć bezpieczeństwo w tych warunkach. Przeczytaj więcej o czujnikach IR na naszej stronie poświęconej rozwiązaniom, a różnice między pelistorami i czujnikami IR w poniższym blogu.

Tak jak pelistory są podatne na zatrucie, tak czujniki IR są podatne na silne szoki mechaniczne i termiczne, a także silnie odczuwają zmiany ciśnienia. Dodatkowo, czujniki IR nie mogą być używane do wykrywania wodoru. Dlatego najlepszą opcją do wykrywania wodoru w gazach palnych jest technologia czujników z molekularnym spektrometrem właściwości (MPS™). Nie wymaga ona kalibracji przez cały cykl życia czujnika, a ponieważ MPS wykrywa gazy palne bez ryzyka zatrucia lub fałszywych alarmów, może znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania i ograniczyć interakcje z urządzeniami, zapewniając spokój ducha i mniejsze ryzyko dla operatorów. Detekcja gazów z wykorzystaniem spektrometru właściwości molekularnych została opracowana na Uniwersytecie w Nevadzie i jest obecnie jedyną technologią detekcji gazów zdolną do jednoczesnego, bardzo dokładnego wykrywania wielu gazów palnych, w tym wodoru, za pomocą jednego czujnika.

Przeczytaj naszą białą księgę, aby dowiedzieć się więcej o naszej technologii czujników MPS, a aby uzyskać więcej informacji na temat wykrywania wodoru, odwiedź naszą stronę branżową i zapoznaj się z innymi naszymi zasobami dotyczącymi wodoru:

Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Zielony wodór - przegląd

Niebieski wodór - przegląd

Xgard Bright MPS zapewnia wykrywanie wodoru w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii