خطرات گازهای voc و گازهای قابل اشتعال

حد منفجره پایین گازهای قابل اشتعال (LEL) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) دو جنبه متمایز و متفاوت از تشخیص گاز هستند، اما ممکن است حساسیت متقاطع بین آنها وجود داشته باشد، به خصوص هنگام استفاده از انواع خاصی از آشکارسازهای گاز. درک این حساسیت متقاطع برای نظارت دقیق و ایمنی در محیط هایی که هر دو LEL و VOC ممکن است وجود داشته باشند بسیار مهم است به این صورت که برخی از آشکارسازهای گاز  برای تشخیص LEL در محیط های صنعتی طراحی شده اند و از تکنولوژی سنسورهای کاتالیستی یا پلیستور استفاده می کنند که این حسگرها نه تنها به گازهای قابل احتراق خاص بلکه به VOCهای خاصی نیز می توانند حساس باشند و این مورد در برخی از VOCها، به ویژه آنهایی که پتانسیل یونیزاسیون کمتری دارند، ممکن است در عملکرد حسگرهای LEL اختلال ایجاد کنند. این تداخل می تواند منجر به آلارم کاذب یا قرائت نادرست شود.

Volatile organic compounds یا VOCs  ترکیبات آلی فرارهستند که به صورت گاز از جامدات یا مایعات خاص ساطع و دارای فشار بخار بالا و حلالیت در آب کم هستند. بسیاری از VOC ها مواد شیمیایی ساخت انسان هستند که اغلب اجزای سوخت های نفتی، سیالات هیدرولیک، رقیق کننده های رنگ و مواد تمیز کننده را تشکیل می دهند . VOCs در حلال های صنعتی مانند تری کلرواتیلن ، اکسیژن های سوختی مانند متیل ترت بوتیل اتر (MTBE)؛ یا محصولات جانبی تولید شده توسط کلرزنی در تصفیه آب مانند کلروفرم یافت می شود. رنگ ها ، لاک ها ، موم‌ها و پاک کننده های رنگ، لوازم تمیز کردن و بسیاری از محصولات پاک‌کننده، ضدعفونی‌کننده، آرایشی و چربی‌زدا ، آفت کش ها، مصالح ساختمانی و اثاثیه، تجهیزات اداری مانند دستگاه های کپی و چاپگر، مایعات اصلاحی و کاغذ کپی بدون کربن، مواد گرافیکی و  چسب، محلول های عکاسی از جمله مواد دارای ترکیبات آلی هستند.

توانایی مواد شیمیایی آلی VOCs برای ایجاد اثرات سلامتی بسیار متفاوت است و مانند سایر آلاینده‌ها، میزان و ماهیت تأثیر سلامتی به عوامل بسیاری از جمله سطح و مدت زمان در معرض قرار گرفتن آن بستگی دارد. سوزش چشم و مجاری تنفسی ،  سردرد، اختلالات بینایی و اختلال حافظه  و سرگیجه از جمله علائم فوری پس از قرار گرفتن در معرض برخی از مواد آلی هستند. اثرات بلند مدت در معرض گاز های آلی قرار گرفتن شامل آسیب به کبد، کلیه و سیستم عصبی مرکزی می باشد و برخی از مواد آلی نیز می توانند باعث سرطان گردند. جهت شناسایی و پیشگیری از عوارض گازها و بخارات VOCs از سنسورهای تشخیص PID که مخفف “Photo-Ionization Detector” است باید استفاده شود. دستگاه های مجهز به سنسور PID ، ابزارهای ضروری برای نظارت بر کیفیت هوا هستند و می‌توانند بصورت یک آشکارساز ( گازسنج ) قابل حمل یا ثابت برای تشخیص ترکیبات آلی فرار (VOCs) و برخی ترکیبات معدنی استفاده شوند.

درک VOCهای خاص موجود در محیط و تأثیر بالقوه آنها بر حسگرهای LEL برای تشخیص دقیق گاز بسیار مهم است و باید به انواع گازهایی که احتمالاً در کاربرد با آنها مواجه می شوند توجه شود. با  وجود بخارات ترکیبات آلی فرار (VOC) خیلی قبل از رسیدن به هشدار LEL به حد مجاز قرار گرفتن در معرض گازهای سمی  می رسید.

حسگرهای LEL کاتالیستی برای اندازه گیری گاز قابل احتراق برای اکثر کاربردهای تشخیص گاز قابل حمل و ثابت انتخابی مناسب است با این حال، وضعیت می تواند تحت تاثیر نوع گاز مورد اندازه گیری قرار گیرد. از این حسگرهای کاتالیستی می توان برای تشخیص گازهایی مانند متان، پروپان ، پنتان و همچنین برای تشخیص بخار بنزین استفاده کرد اما برای تقطیرهای میانی مانند گازوئیل یا نفت سفید توصیه نمی شود زیرا اولین چالش اندازه مولکول ها است. هر چه مولکول بزرگتر باشد، پاسخ نسبی کمتر است و مدت زمان بیشتری طول می کشد تا سنسور به قرائت پایدار نهایی خود برسد. مولکول های نفت سفید و بخار دیزل نسبتاً بزرگ هستند و پاسخ سنسورهای  LELکاتالیستی به این مولکول ها نسبتاً ضعیف است. دلیل دوم این است که محدودیت های مواجهه شغلی (OEL) برای این بخارات سمی VOC بسیار پایین است. برای مثال، در حالی که TLV  برای بخار بنزین 300 ppm است، TLV  برای نفت سفید تنها 30 ppm و برای گازوئیل تنها 15 ppm است یعنی حتی با یک سنسور کاتالیستی تشخیص %LEL ، مدت‌ها قبل از رسیدن به اولین درصد LEL به حد مجاز قرار گرفتن در معرض گازهای سمی می‌رسید. با یک مثال می توان به اینگونه مسئله را تشریح نمود که غلظت 100 % LEL برای نفت سفید 0.7 درصد حجم است که معادل 7000 ppm است. این بدان معناست که 10%LEL نفت سفید هنوز 700 ppm است. اگر کسی از حسگر LEL کاتالیستی استفاده کند و زنگ هشدار را روی 10% LEL تنظیم کند، حتی اگر حسگر برای نفت سفید کاملاً پاسخ دهد، برای فعال کردن آلارم،  غلظتی بیش از 23 برابر بیشتر از حد لازم است در نتیجه باید از یک حسگر PID برای جلوگیری از تجاوز از حد قرار گرفتن در معرض گاز سمی استفاده کرد که اجازه می‌دهد هشدار را در حد مجاز قرار گرفتن در معرض ppm سمی تنظیم نمایید البته هنوز باید ابزاری برای نظارت بر LEL در دستگاه نصب شده باشد، اما باید در غلظت حد سمی نیز اقدام کرد. در نتیجه سنسورهای آشکارساز یونیزاسیون (PID) در کنار سنسورهای  LEL کاتالیستی بسیار خوب کار می کنند. سنسورهای PID برای تشخیص محدوده ppm بخارات سمی VOC طراحی شده اند و نمی توان از آنها برای اندازه گیری محدوده LEL گازهای معمول مانند متان، هیدروژن و گاز طبیعی استفاده کرد.

در زیر به سطح آلارم برای برخی از گازهای رایج از جمله سنسور PID جهت شناسایی گازهای VOCs مطابق با استاندارد OSHA اشاره شده است.

به طور خلاصه هر آنچه باید در مورد سنسورهای PID دانست با سوال و جواب های ذیل توضیح داده شده است:

• سنسور PID چیست؟ سنسور PID برای اندازه گیری و نظارت بر ترکیبات آلی فرار (VOCs) تا غلظت های بسیار کم و سایر گازهای موجود در هوا استفاده می شود و برای شناسایی و تعیین کمیت این مواد به فناوری به نام فوتیونیزاسیون متکی است.
• سنسور PID چگونه کار می کند؟ یک سنسور PID با تابش نمونه گاز با نور فرابنفش کار می کند. این انرژی نوری مولکول های گاز را یونیزه می کند و یون های با بار مثبت و یک الکترون تولید می کند. جریان یونیزاسیون حاصل از الکترون ها متناسب با غلظت VOCs در نمونه است.
• سنسورهای PID کجا استفاده می شوند؟ سنسورهای PID در صنایع مختلفی از جمله نظارت بر محیط زیست، ایمنی صنعتی، واکنش به مواد خطرناک، ارزیابی کیفیت هوای داخل ساختمان و کیفیت هوای بیرون استفاده می‌شوند.
• مزایای کلیدی سنسورهای PID چیست؟ سنسورهای PID اندازه گیری سریع و دقیق، نظارت در زمان واقعی و توانایی تشخیص طیف وسیعی از VOC ها را ارائه می دهند. آنها همچنین قابل حمل و استفاده آسان هستند و آنها را به ابزارهای همه کاره برای بسیاری از برنامه ها تبدیل می کند.
• سنسورهای PID چه نوع VOC ها را می توانند تشخیص دهند؟ حسگرهای PID می‌توانند طیف گسترده‌ای از VOCها از جمله حلال‌ها، سوخت‌ها، آفت‌کش‌ها و سایر ترکیبات آلی را شناسایی کنند.
• آیا استفاده از سنسورهای PID ایمن است؟ بله، سنسورهای PID زمانی که طبق دستورالعمل‌های سازنده کار می‌کنند، ایمن هستند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که غیر مخرب و غیر تهاجمی باشند.
• چه عواملی می توانند بر دقت سنسور PID تأثیر بگذارند؟ شرایط محیطی، آلودگی حسگر و وجود ترکیبات مزاحم می تواند بر دقت سنسور PID در بازار تأثیر بگذارد. ویژگی ابتکاری ION Science در مقاومت در برابر رطوبت به حفظ عملکرد بهینه سنسور در شرایط چالش‌برانگیز رطوبت کمک می‌کند و به خوانش‌های قابل اعتماد و دقیق در محیط‌های مختلف کمک می‌کند.
• آیا سنسورهای PID می توانند غلظت گاز را در زمان واقعی تشخیص دهند؟ بله، سنسورهای PID اندازه‌گیری‌های بی‌درنگ را ارائه می‌کنند و امکان واکنش فوری به تغییر غلظت گاز را فراهم می‌کنند.
• چگونه سنسور PID مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنیم؟ هنگام انتخاب سنسور PID، عواملی مانند محدوده VOCهایی را که باید تشخیص دهید، حساسیت مورد نیاز، شرایط محیطی و کاربرد مورد نظر را در نظر بگیرید.
• الزامات نگهداری برای سنسورهای PID چیست؟ نگهداری منظم، از جمله تمیز کردن، کالیبراسیون، و جایگزینی سنسور، برای اطمینان از عملکرد بهینه سنسورهای PID بسیار مهم است.
• هنگام استفاده و ذخیره سنسورهای PID چه نکاتی را باید در نظر بگیرید؟ نگهداری و جابجایی مناسب برای جلوگیری از آسیب به سنسورهای PID ضروری است. این شامل محافظت از آنها در برابر دمای شدید و آسیب فیزیکی است.
• سنسورهای PID چگونه با سایر فناوری‌های تشخیص گاز مقایسه می‌شوند؟ سنسورهای PID در تشخیص VOC عالی هستند اما ممکن است برای همه انواع گاز مناسب نباشند. آنها را با سایر فناوری های تشخیص گاز مقایسه کنید تا بهترین انتخاب را برای نیازهای خود تعیین کنید.
• آیا حسگرهای PID می توانند گازهای قابل احتراق را تشخیص دهند؟ در حالی که سنسورهای PID اساساً برای تشخیص VOC طراحی شده‌اند، برخی از مدل‌ها می‌توانند گازهای قابل احتراق را به طور غیرمستقیم با اندازه‌گیری تغییرات غلظت VOC شناسایی کنند.