دتکتورهای گازی در محیط‌های صنعتی برای شناسایی حضور گازهای قابل اشتعال، سمی یا کاهنده اکسیژن به کار می‌روند تا از خطر آتش‌سوزی، انفجار یا آسیب‌های بهداشتی جلوگیری کنند. دتکتورهای گاز دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام برای شرایط و کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در این مقاله، دیجی‌فایر به انواع رایج دتکتورهای گاز و کاربردهای آنها پرداخته و هر یک از این موارد را به طور دقیق و مفصل توضیح می‌دهد.
فهرست محتوا
خطر آتش‌سوزی و انفجار در تمام محیط‌ها وجود دارد، از محیط‌های صنعتی گرفته تا ساختمان‌های مسکونی. در عرصه ایمنی صنعتی، تشخیص و نظارت بر گازهای خطرناک بسیار مهم است. سیستم‌های تشخیص گاز ابزارهای ضروری برای جلوگیری از حوادث و تضمین ایمنی محیط کار در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، تولید مواد شیمیایی و تصفیه پسماند هستند. در این مطلب دیجی‌فایر یک مقاله جامع در مورد گس دتکتور یا آشکارساز گازی آماده کرده است.
گاز چیست؟
گاز یکی از حالت‌های ماده است که دارای خصوصیات خاصی می‌باشد. در حالت گاز، مولکول‌ها فاقد هرگونه حالت سازمان‌یافته‌ای هستند و می‌توانند در تمام فضای در دسترس پخش شوند. این مولکول‌ها به صورت آزادانه حرکت کرده و فاصله زیادی نسبت به یکدیگر دارند، که این امر سبب می‌شود گازها قابلیت انبساط و فشردگی بالایی داشته باشند.
نام گاز از واژه آشوب (Chaos) گرفته شده است. گاز از مجموعه‌ای از مولکول‌ها تشکیل شده که به صورت تصادفی و آشفته حرکت می‌کنند، دائماً با یکدیگر و هر چیز دیگری که در اطراف آنهاست برخورد می‌کنند. گازها هر حجم موجود را پر می‌کنند و به دلیل سرعت بسیار بالایی که دارند، به سرعت در هر محیطی که رها شوند، مخلوط می‌شوند.
گازها می‌توانند از نظر شیمیایی عناصر مختلفی باشند، مانند اکسیژن و هیدروژن، یا ترکیباتی مانند دی‌اکسید کربن و آمونیاک. همچنین برخی گازها مانند بخار آب ممکن است در دمای معمولی به صورت مایع یا جامد باشند اما در شرایط خاصی به حالت گاز درآیند.
گازها در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، کاربردهای زیست‌محیطی، پزشکی و خانگی نقش‌های مهمی ایفا می‌کنند. از نمونه‌های کاربرد آنها می‌توان به تولید انرژی، سیستم‌های تهویه مطبوع، سوخت خودروها، و در موارد پزشکی مانند گازهای تنفسی و استریل کردن اشاره کرد.
نقش گاز در زندگی روزمره
گازهای مختلف در اطراف ما در زندگی روزمره وجود دارند. هوایی که تنفس می‌کنیم از چندین گاز مختلف تشکیل شده است از جمله اکسیژن و نیتروژن. گاز طبیعی (متان) در بسیاری از خانه‌ها برای گرمایش و پخت و پز استفاده می‌شود. موتورهای وسایل نقلیه سوخت را می‌سوزانند و با اکسیژن واکنش داده و گازهای خروجی تولید می‌کنند که شامل اکسیدهای نیتروژن، منوکسید کربن و دی‌اکسید کربن است. گازها می‌توانند سبک‌تر، سنگین‌تر یا تقریباً با تراکم هوا باشند. گازها می‌توانند بو داشته باشند یا بی‌بو باشند. گازها می‌توانند رنگ داشته باشند یا بی‌رنگ باشند. اگر نتوانید آن را ببینید، بو کنید یا لمس کنید، به این معنا نیست که وجود ندارد.
جدول زیر ترکیبات گازهای مختلف در هوا را در سطح دریا (به درصد حجمی در دمای 15 درجه سانتی‌گراد و فشار 101325 پاسکال) نشان می‌دهد.
جدول ترکیبات گازهای مختلف در هوا:
| نام | نماد | درصد حجمی |
|---|---|---|
| نیتروژن | N₂ | 78.084% |
| اکسیژن | O₂ | 20.9476% |
| آرگون | Ar | 0.934% |
| دی‌اکسید کربن | CO₂ | 0.0314% |
| نئون | Ne | 0.001818% |
| متان | CH₄ | 0.0002% |
| هلیوم | He | 0.000524% |
| کریپتون | Kr | 0.000114% |
| هیدروژن | H₂ | 0.00005% |
| زنون | Xe | 0.0000087% |
این جدول به درک بهتر ترکیبات هوایی که ما تنفس می‌کنیم و نقش گازهای مختلف در زندگی روزمره کمک می‌کند.
دسته‌بندی انواع گازهای پر خطر
در زمینه ایمنی صنعتی و محیطی، شناسایی و درک سه نوع اصلی خطر گاز بسیار مهم است: گازهای قابل اشتعال، سمی، و خفه‌کننده. در اینجا توضیحاتی در مورد هر کدام از این انواع خطرات و نحوه برخورد با آنها آورده شده است:
۱. گازهای قابل اشتعال (Flammable Gases)
گازهای قابل اشتعال موادی هستند که در هوا می‌توانند ترکیبات قابل انفجار تشکیل دهند. این گازها می‌توانند به سرعت با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و باعث ایجاد آتش یا انفجار شوند. مثال‌هایی از گازهای قابل اشتعال عبارتند از متان، پروپان و بوتان. مدیریت این گازها شامل استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب، نظارت دقیق بر غلظت گاز در هوا، و استفاده از تجهیزات و ابزار ضد انفجار است.
۲. گازهای سمی (Toxic Gases)
گازهای سمی موادی هستند که می‌توانند به سرعت به سلامت انسان آسیب رسانده یا حتی کشنده باشند. این گازها ممکن است در دوزهای بسیار پایین مضر باشند و به راحتی از طریق تنفس جذب بدن شوند. نمونه‌هایی از گازهای سمی عبارتند از منوکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد، و کلرین. کنترل این گازها شامل تشخیص سریع نشت، استفاده از تجهیزات حفاظت شخصی مناسب و سیستم‌های هشداردهنده می‌شود.
۳. گازهای خفه‌کننده (Asphyxiant Gases)
گازهای خفه‌کننده موادی هستند که می‌توانند با جایگزینی یا کاهش سطح اکسیژن در محیط به سرعت منجر به خفگی شوند. این گازها خود به طور مستقیم سمی نیستند، اما با کاهش دسترسی به اکسیژن، می‌توانند خطرناک باشند. نیتروژن، هلیوم و آرگون نمونه‌هایی از گازهای خفه‌کننده هستند. اقدامات پیشگیرانه برای کنترل این نوع گازها شامل اطمینان از کافی بودن تهویه هوا و نظارت مستمر بر سطوح اکسیژن است.
برای هر سه نوع گاز، آموزش کارکنان در مورد خطرات و روش‌های کنترل و همچنین استفاده از تجهیزات تشخیص گاز با کیفیت بالا برای نظارت و هشدار در مورد وجود این گازها ضروری است. این اقدامات کمک می‌کنند تا خطرات احتمالی به حداقل رسیده و ایمنی در محیط‌های کاری تضمین شود.
بررسی ریسک انواع گازهای پر خطر:
۱. ریسک گازهای قابل اشتعال (Flammable Gases)
گازهای قابل اشتعال موادی هستند که در هوا می‌توانند ترکیبات قابل انفجار تشکیل دهند. این گازها می‌توانند به سرعت با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده و باعث ایجاد آتش یا انفجار شوند. مثال‌هایی از گازهای قابل اشتعال عبارتند از متان، پروپان و بوتان. مدیریت این گازها شامل استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب، نظارت دقیق بر غلظت گاز در هوا و استفاده از تجهیزات و ابزار ضد انفجار است.
آتش چیست؟
آتش مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی و اکسیداسیون سریع مواد قابل اشتعال است که معمولاً به صورت واکنش‌های گرمازا (واکنش‌های اکسوترمیک)، به همراه دود، حرارت، شعله و گاز ظاهر می‌گردد. در شکل زیر مواد تشکیل‌دهنده حریق و سپس در سمت راست خروجی‌های آتش را مشاهده می‌کنید.
وقوع هر آتش نیاز به زمینه‌های فیزیکی و شیمیایی محل وقوع دارد. اصولاً عوامل مؤثر در ایجاد آتش‌سوزی متعدد است ولی برای ایجاد آتش وجود ۴ عامل زیر که بـه هـرم آتش معروف است ضروری است و در صورت حذف حداقل یکی از آنها ادامه حریق ممکن نیست. این عوامل شامل: اکسیژن، حرارت (گرما)، سوخت (مواد قابل اشتعال) و واکنش‌های زنجیره‌ای است.
احتراق یک واکنش شیمیایی نسبتاً ساده است که در آن اکسیژن به سرعت با ماده‌ای دیگر ترکیب می‌شود که منجر به آزاد شدن انرژی می‌گردد. این انرژی عمدتاً به صورت گرما ظاهر می‌شود. ماده اشتعال‌زا معمولاً، اما نه همیشه، یک ترکیب هیدروکربنی است و می‌تواند جامد، مایع، بخار یا گاز باشد. با این حال، فقط گازها و بخارها در این نشریه مورد بررسی قرار می‌گیرند. (توجه: اصطلاحات ‘قابل اشتعال’، ‘انفجاری’، و ‘قابل احتراق’، به منظور این نشریه، با هم قابل تعویض هستند).
این توضیحات نشان می‌دهد که گازهای قابل اشتعال می‌توانند خطرات جدی در زمینه ایمنی ایجاد کنند، به ویژه در محیط‌های صنعتی که استفاده از مواد هیدروکربنی و مشتقات آن بسیار گسترده است. از این رو، درک درست از خواص این گازها و احتیاط در استفاده و نگهداری آنها اهمیت ویژه‌ای دارد.
۲. ریسک گازهای سمی (Toxic Gases)
گازهای سمی موادی هستند که می‌توانند به سرعت به سلامت انسان آسیب رسانده یا حتی کشنده باشند. این گازها ممکن است در دوزهای بسیار پایین مضر باشند و به راحتی از طریق تنفس جذب بدن شوند. نمونه‌هایی از گازهای سمی عبارتند از منوکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد، و کلرین. کنترل این گازها شامل تشخیص سریع نشت، استفاده از تجهیزات حفاظت شخصی مناسب و سیستم‌های هشداردهنده می‌شود.
۳. ریسک گازهای خفه‌کننده (Asphyxiant Gases)
گازهای خفه‌کننده موادی هستند که می‌توانند با جایگزینی یا کاهش سطح اکسیژن در محیط به سرعت منجر به خفگی شوند. این گازها خود به طور مستقیم سمی نیستند، اما با کاهش دسترسی به اکسیژن، می‌توانند خطرناک باشند. نیتروژن، هلیوم و آرگون نمونه‌هایی از گازهای خفه‌کننده هستند. اقدامات پیشگیرانه برای کنترل این نوع گازها شامل اطمینان از کافی بودن تهویه هوا و نظارت مستمر بر سطوح اکسیژن است.
برای هر سه نوع گاز، آموزش کارکنان در مورد خطرات و روش‌های کنترل و همچنین استفاده از تجهیزات تشخیص گاز با کیفیت بالا برای نظارت و هشدار در مورد وجود این گازها ضروری است. این اقدامات کمک می‌کنند تا خطرات احتمالی به حداقل رسیده و ایمنی در محیط‌های کاری تضمین شود.
دلایل استفاده از دتکتورهای گاز
استفاده از دتکتورهای گاز در محیط‌های صنعتی، تجاری، و خانگی اهمیت بالایی دارد. دلایل و اهمیت استفاده از این دستگاه‌ها عبارتند از:
افزایش ایمنی: دتکتورهای گاز با شناسایی سریع گازهای خطرناک یا قابل اشتعال، امکان واکنش سریع و جلوگیری از حوادث، از جمله آتش‌سوزی، انفجار، و مسمومیت با گاز را فراهم می‌آورند.
حفاظت از جان افراد: نشت گازهای سمی مانند منوکسید کربن یا هیدروژن سولفید می‌تواند بدون هشدار قبلی منجر به مسمومیت یا حتی مرگ شود. دتکتورهای گاز با هشدار در مورد حضور این گازها، جان افراد را نجات می‌دهند.
جلوگیری از خسارت مالی: نشت گازهای قابل اشتعال می‌تواند به آتش‌سوزی یا انفجار منجر شود که خسارت‌های سنگین مالی به دنبال دارد. استفاده از دتکتورهای گاز به جلوگیری از این خسارات کمک می‌کند.
رعایت مقررات و استانداردهای ایمنی: در بسیاری از کشورها، استفاده از دتکتورهای گاز در برخی محیط‌های کاری و مسکونی اجباری است. استفاده از این دستگاه‌ها به تامین استانداردهای ایمنی و رعایت مقررات کمک می‌کند.
افزایش آگاهی و کنترل محیطی: دتکتورهای گاز با ارائه اطلاعات دقیق و به موقع در مورد سطح گازهای موجود در هوا، به مدیریت بهتر محیط و اتخاذ تصمیمات آگاهانه‌تر کمک می‌کنند.
پیشگیری از زیان‌های زیست‌محیطی: نشت برخی گازها می‌تواند به آلودگی هوا، آب، و خاک منجر شود. دتکتورهای گاز با اطلاع‌رسانی در مورد نشت‌های احتمالی، به حفاظت از محیط زیست کمک می‌کنند.
در نتیجه، دتکتورهای گاز ابزارهای حیاتی برای حفاظت از افراد و اموال در برابر خطرات ناشی از گازهای خطرناک هستند و نقش کلیدی در تضمین ایمنی و سلامت در محیط‌های گوناگون ایفا می‌کنند.
انواع گس دتکتور یا دتکتور گازی
دتکتورهای گاز در انواع ثابت، قابل حمل و خانگی به بازار عرضه می‌شوند. که در ادامه به شرح هرکدام می‌پردازیم:
1. دتکتور پرتابل یا قابل حمل
دتکتورهای قابل حمل برای شناسایی گازها در محیط‌های مختلف، به ویژه زمانی که نیاز به اندازه‌گیری‌های موقتی در مکان‌های مختلف است، استفاده می‌شوند. این دتکتورها معمولاً توسط کارکنان ایمنی، تکنسین‌ها، و کارگران برای بررسی فضاهای محدود، تونل‌ها، چاه‌ها و دیگر محیط‌هایی که احتمال نشت گاز وجود دارد، حمل می‌شوند. آنها امکان ارزیابی سریع و انعطاف‌پذیر سطوح گاز را فراهم می‌آورند.
2. دتکتور گاز صنعتی ثابت (Fixed Gas Detector)
دتکتورهای گاز ثابت در محل‌هایی که احتمال نشت گاز وجود دارد، به طور دائم نصب می‌شوند. این دستگاه‌ها به طور مداوم هوای محیط را برای شناسایی گازهای خاص مانیتور می‌کنند و در صورت تشخیص گازهای خطرناک یا قابل اشتعال، هشدار می‌دهند. استفاده از این نوع دتکتور در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، تصفیه‌خانه‌ها و محیط‌های صنعتی که با مواد شیمیایی کار می‌کنند، رایج است.
3. آشکار ساز گاز خانگی یا شهری
آشکارسازهای گاز خانگی یا شهری برای استفاده در منازل، آپارتمان‌ها و سایر فضاهای مسکونی طراحی شده‌اند تا از خطرات ناشی از نشت گازهای خانگی مانند گاز طبیعی (متان) و منوکسید کربن جلوگیری کنند. این دستگاه‌ها معمولاً به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به راحتی در داخل خانه نصب شوند و در صورت تشخیص سطوح خطرناک گاز، هشدار دهند. استفاده از این دتکتورها در خانه‌ها به منظور افزایش ایمنی و پیشگیری از حوادث گاز
اجزای گس دتکتور یا دتکتور گازی ثابت
اجزای اصلی دتکتورهای گازی برای تشخیص و هشدار در مورد حضور گازهای مختلف در محیط، به شرح زیر است:
1. سنسور دتکتور گاز
سنسورها قلب تپنده دتکتور گاز هستند. وظیفه اصلی آنها جمع‌آوری و تشخیص گازهای موجود در محیط است. انواع مختلف سنسورها (مانند الکتروشیمیایی، مادون قرمز، کاتالیتیک، و غیره) برای تشخیص گازهای مختلف استفاده می‌شوند.
2. بدنه سنسور
بدنه سنسور برای محافظت از سنسور در برابر ضربه، ورود گرد و غبار، و سایر عوامل محیطی طراحی شده است. معمولاً از مواد مقاوم مانند استیل ساخته می‌شود و می‌تواند دارای درجه حفاظت IP65 یا IP66 باشد تا در برابر نفوذ مایعات و گرد و غبار مقاوم باشد.
3. بدنه دتکتور یا هاوزینگ
هاوزینگ یا جعبه تقسیم بخش خارجی دتکتور است که بورد الکترونیکی و رله بورد دتکتور را در خود جای می‌دهد. این بخش از دستگاه را در برابر عوامل محیطی محافظت می‌کند و به آسانی قابل نصب و نگهداری است.
4. ورودی کابل
ورودی کابل، که عمدتاً به صورت گلند است، برای اتصال ایمن کابل‌های برق و ارتباطی به دستگاه استفاده می‌شود. در برخی موارد، گلندها نیز می‌توانند ضدانفجار باشند تا در محیط‌های با خطر انفجار، ایمنی بیشتری فراهم آورند.
این اجزا با هم کار می‌کنند تا یک سیستم قابل اعتماد برای تشخیص و هشدار دهی در مورد حضور گازهای خطرناک یا قابل اشتعال در محیط فراهم آورند.
5. نمایشگر
نمایشگرها (در صورت انتخاب دتکتور با نمایشگر) اطلاعات مربوط به غلظت گازهای تشخیص داده شده و وضعیت دستگاه را به کاربر نمایش می‌دهند. این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد تا از سطوح گاز و وضعیت کلی دستگاه به طور مستقیم آگاه شود.
6. رله برد
رله بردها معمولاً دارای 3 کنتاکت هستند (2 رله برای آلارم و 1 رله برای فالت) و وظیفه آنها ایجاد ارتباط بین سنسور و سیستم‌های هشدار یا کنترلی است که می‌توانند عملیاتی مانند قطع جریان یا فعال سازی سیستم‌های هشدار را انجام دهند.
انواع سنسور گس دتکتور
دتکتورهای گازی در محیط‌های صنعتی برای شناسایی حضور گازهای قابل اشتعال، سمی یا کاهنده اکسیژن به کار می‌روند تا از خطر آتش‌سوزی، انفجار یا آسیب‌های بهداشتی جلوگیری کنند. گس دتکتورها بر اساس فناوری‌ها و اصول مختلفی کار می‌کنند که به شناسایی و اندازه‌گیری غلظت گازهای مختلف در هوا کمک می‌کنند. این فناوری‌ها شامل چندین روش اصلی هستند که در زیر توضیح داده شده‌اند:
1. سنسورهای الکتروشیمیایی
- اساس کار: این سنسورها از یک واکنش الکتروشیمیایی برای تشخیص گازهای خاص استفاده می‌کنند. وقتی گاز هدف با الکترودهای سنسور واکنش دهد، یک جریان الکتریکی تولید می‌شود که میزان آن متناسب با غلظت گاز در هوا است.
- کاربرد: برای شناسایی گازهای سمی و اکسیژن.
۲. سنسورهای کاتالیتیک (حرارتی)
- اساس کار: این نوع سنسورها از یک المنت کاتالیتیک استفاده می‌کنند که در حضور گازهای قابل اشتعال، گرم می‌شود. افزایش دما تغییری در مقاومت المنت ایجاد می‌کند که می‌توان آن را اندازه‌گیری و به غلظت گاز تبدیل کرد.
- کاربرد: برای شناسایی گازهای قابل اشتعال مانند متان و پروپان.
۳. سنسورهای مادون قرمز (IR)
- اساس کار: سنسورهای IR از خاصیت جذب اشعه مادون قرمز توسط گازها استفاده می‌کنند. هر گاز در طول موج‌های خاصی از نور IR جذب می‌شود. با اندازه‌گیری میزان نوری که از یک نمونه گاز عبور کرده و جذب شده، می‌توان غلظت آن گاز را تعیین کرد.
- کاربرد: برای شناسایی گازهای قابل اشتعال و برخی گازهای سمی.
۴. سنسورهای فوتویونیزاسیون (PID)
- اساس کار: PIDها از نور UV برای یونیزه کردن مولکول‌های گاز استفاده می‌کنند. این یون‌ها سپس توسط یک الکترود جمع‌آوری می‌شوند، و جریان الکتریکی تولیدی به عنوان معیاری برای تعیین غلظت گاز استفاده می‌شود.
- کاربرد: برای شناسایی ترکیبات آلی فرار (VOCs).
۵. سنسورهای نیمه‌هادی
- اساس کار: این سنسورها تغییر در مقاومت یک ماده نیمه‌هادی را در پاسخ به گازهای موجود در هوا اندازه‌گیری می‌کنند. واکنش‌های شیمیایی روی سطح نیمه‌هادی باعث تغییر مقاومت می‌شود.
- کاربرد: برای شناسایی گازهای سمی و قابل اشتعال.
۶. سنسورهای اولتراسونیک
- اساس کار: این سنسورها از امواج اولتراسونیک برای تشخیص نشت گاز استفاده می‌کنند. نشت گاز می‌تواند باعث ایجاد تغییر در فرکانس امواج اولتراسونیک شود که توسط سنسور قابل تشخیص است.
- کاربرد: برای شناسایی نشت گازهای فشار قوی در محیط‌های صنعتی.
استفاده از دتکتورهای گاز به شناسایی و هشدار دهی در مورد حضور گازهای خطرناک یا قابل اشتعال در محیط کمک می‌کند، که این امر به نوبه خود به حفظ ایمنی و جلوگیری از حوادث کمک می‌کند.
انواع خروجی گس دتکتور و قابلیت وصل شدن به شبکه‌های صنعتی
دتکتورهای گازی در صنایع مختلف به دلیل نقش حیاتی‌شان در تامین ایمنی و پیشگیری از حوادث، با ارائه خروجی‌های متنوع و قابلیت اتصال به شبکه‌های صنعتی، امکان مانیتورینگ دقیق و کنترل از راه دور را فراهم می‌آورند. این خروجی‌ها و قابلیت‌های اتصال شامل موارد زیر می‌باشند:
1. سیگنال خروجی جریانی 4 تا 20 میلی آمپر
توضیح: این نوع سیگنال، استاندارد صنعتی برای ارتباط آنالوگ است. 4 میلی آمپر نشان‌دهنده مینیمم سطح گاز (یا عدم وجود گاز) و 20 میلی آمپر نشان‌دهنده ماکسیمم سطح تشخیص داده شده است. این سیستم اجازه می‌دهد تا دستگاه‌ها از فاصله دور، تا چند کیلومتری نیز، اطلاعات را ارسال کنند.
۲. سیگنال آنالوگ 0 تا 10 ولت
توضیح: سیگنال‌های آنالوگ 0 تا 10 ولت نیز برای ارتباطات آنالوگ استفاده می‌شوند، که در آن 0 ولت نشان‌دهنده حداقل و 10 ولت نشان‌دهنده حداکثر سطح گاز است. این نوع سیگنال بیشتر در کاربردهای کنترلی و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳. رله برد یا خروجی دیجیتالی
توضیح: خروجی‌های دیجیتالی یا رله‌ای برای فرمان دادن به سیستم‌های هشدار، کنترلرها، یا دیگر تجهیزات ایمنی در صورت تشخیص گاز استفاده می‌شوند. این خروجی‌ها می‌توانند برای فعال‌سازی آلارم‌ها، شیرهای قطع و وصل گاز، یا سایر اقدامات ایمنی به کار روند.
۴. هارت (HART)
قابلیت اتصال به شبکه‌های صنعتی هارت
هارت (HART): پروتکل HART اجازه می‌دهد که داده‌های دیجیتال به صورت هم‌زمان با سیگنال‌های آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپر ارسال شوند. این ویژگی امکان دسترسی از راه دور به داده‌ها و تنظیمات دستگاه را فراهم می‌کند.
۵. مدباس (MODBUS)
قابلیت اتصال به شبکه‌های صنعتی مودباس
مدباس (MODBUS): پروتکل MODBUS یکی از رایج‌ترین پروتکل‌های ارتباطی در صنعت است که امکان انتقال داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف را فراهم می‌آورد. این پروتکل از طریق شبکه‌های سریال یا TCP/IP پیاده‌سازی می‌شود و اجازه می‌دهد که سیستم‌های مانیتورینگ مرکزی داده‌های متعدد دتکتورها را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کنند.
این خروجی‌ها و قابلیت‌های اتصال به شبکه به کاربران اجازه می‌دهند تا داده‌های دتکتورهای گازی را به طور مؤثرتری جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و مدیریت کنند، به این ترتیب افزایش ایمنی و کارایی در محیط‌های کاری مختلف تضمین می‌شود.
اصطلاحات مهم دتکتور گازی
درک اصطلاحات مهم در زمینه دتکتورهای گاز برای استفاده صحیح و ایمن از این تجهیزات ضروری است. توضیحاتی که آورده شد، به شما کمک می‌کند تا با مفاهیم اساسی و کلیدی در این حوزه آشنا شوید. در ادامه، برخی از این اصطلاحات به صورت خلاصه بیان شده‌اند:
1. حد پایین گاز انفجاری (LEL%)
Lower Explosive Limit (LEL%) نشان‌دهنده کمترین غلظتی از یک گاز یا بخار قابل اشتعال در هوا است که قادر به ایجاد یک انفجار است، برای مثال، LEL متان 5% است. این بدان معناست که متان باید حداقل 5% از ترکیب هوا را تشکیل دهد تا قابل انفجار باشد. زیر این میزان، هوا به اندازه کافی غنی از گاز نیست تا انفجار اتفاق بیفتد.
۲. حد بالای گاز انفجاری (UEL%)
UEL% به حداکثر غلظت گاز انفجاری در هوا اشاره دارد که فراتر از آن، خطر انفجار کاهش می‌یابد. این مقدار برای جلوگیری از تجمع خطرناک گاز در محیط‌های بسته حیاتی است.
۳. یک میلیونیوم گاز (ppm)
ppm یا Parts Per Million، واحدی برای اندازه‌گیری غلظت گاز در هوا است. این واحد بیان‌کننده نسبت جزئی از گاز به میلیون جزء هوا است و برای تعیین میزان کم گازهای موجود در هوا به کار می‌رود.
دانستن این اصطلاحات به کاربران امکان می‌دهد تا:
- با خطرات احتمالی مرتبط با گازهای خاص آشنا شوند.
- دستگاه‌های دتکتور گاز را بر اساس نیازهای ایمنی و محیطی خود انتخاب کنند.
- اطلاعات نمایش داده شده توسط دتکتورها را درک و تفسیر کنند.
- اقدامات ایمنی متناسب با سطوح غلظت گاز تشخیص داده شده اتخاذ کنند.
این مفاهیم اساسی نه تنها برای کارکنان ایمنی و تکنسین‌های تعمیر و نگهداری مهم هستند بلکه برای همه کسانی که در محیط‌هایی کار می‌کنند یا زندگی می‌کنند که ممکن است با گازهای خطرناک سروکار داشته باشند، حیاتی است. درک و استفاده صحیح از این اطلاعات می‌تواند به حفظ سلامت و ایمنی اف
۴. میانگین TWA
نشان‌دهنده میانگین مجاز قرارگیری در معرض یک گاز خطرناک در طول یک شیفت کاری 8 ساعته است.
۵. حداکثر غلظت مجاز STEL
حداکثر غلظتی از گاز که فرد می‌تواند بدون آسیب به سلامتی خود برای مدت زمان کوتاهی در معرض آن قرار گیرد.
۶. آلارم ال‌ای‌ال (LEL Alarm)
هشدار داده شده توسط دتکتور زمانی که غلظت گاز به حداقل مقدار انفجاری می‌رسد.
۷. کالیبراسیون (Calibration)
فرآیند تنظیم دقیق و اعتبارسنجی عملکرد دستگاه تشخیص گاز برای تضمین دقت اندازه‌گیری‌ها.
۸. کالیبراسیون صفر (Zero Calibration)
تنظیم دستگاه تشخیص گاز در حالتی که هیچ گازی حضور ندارد تا خروجی صفر را نشان دهد.
۹. بامپ تست (Bump Test)
تستی که به سرعت اعمال می‌شود تا عملکرد صحیح سنسورها و قابلیت پاسخگویی دستگاه به گاز مرجع را بررسی کند.
10. Span Calibration
تنظیم دستگاه با استفاده از یک غلظت شناخته شده و مشخص از گاز برای تضمین دقت اندازه‌گیری.
11. Response Time
زمان مورد نیاز برای دستگاه تا واکنش نشان دادن به حضور گاز و نمایش نتایج اندازه‌گیری.
12. Datalogging
قابلیت ثبت و ذخیره اطلاعات مربوط به شناسایی گازها و غلظت‌های اندازه‌گیری شده برای تجزیه و تحلیل‌های بعدی.
این اصطلاحات بخشی از دانش پایه‌ای هستند که کاربران باید برای استفاده مؤثر و ایمن از دتکتورهای گاز داشته باشند، و کمک می‌کنند تا کاربران به درک بهتری از عملکرد و ایمنی این تجهیزات دست یابند.
نحوه نصب دتکتور گازی یا گس دتکتور
نصب دتکتور گازی به دقت و توجه به جزئیات نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که دستگاه به درستی کار می‌کند و می‌تواند به طور مؤثری گازهای مضر یا خطرناک را تشخیص دهد. در اینجا چند نکته کلیدی برای نصب صحیح دتکتورهای گاز آورده شده است:
مطالعه کتابچه راهنما
- اهمیت: هر دستگاه یا مدل دتکتور گازی ممکن است ویژگی‌ها، توصیه‌ها و محدودیت‌های خاص خود را داشته باشد. برای بهره‌برداری بهینه و ایمن از دستگاه، مطالعه دقیق کتابچه راهنمای کاربر قبل از نصب ضروری است.
انتخاب محل نصب برای گازهای سبک‌تر از هوا
- اهمیت: گازهایی مانند هیدروژن و متان سبک‌تر از هوا هستند و به سمت بالا حرکت می‌کنند. بنابراین، نصب دتکتورها در ارتفاع بالا، نزدیک سقف یا بالاترین نقطه ممکن، ایده‌آل است تا شانس تشخیص سریع‌تر گاز افزایش یابد.
قرار دادن دتکتور در نزدیکی منابع احتمالی نشت
- اهمیت: دتکتورها باید در نزدیکی محل‌هایی که احتمال نشت گاز در آنها بیشتر است مانند لوله‌های گاز، شیرها، اتصالات، و محل‌های جوشکاری‌شده نصب شوند. این کار افزایش حساسیت دتکتور در تشخیص سریع نشتی‌ها را تضمین می‌کند.
انتخاب محل نصب برای گازهای سنگین‌تر از هوا
- اهمیت: گازهایی مانند پروپان و بوتان سنگین‌تر از هوا هستند و به سمت زمین حرکت می‌کنند. نصب دتکتورها در ارتفاع پایین، نزدیک کف، به تشخیص بهتر و سریع‌تر این نوع گازها کمک می‌کند.
سایر نکات مهم برای نصب
- اجتناب از نصب دتکتورها در محل‌هایی که دسترسی به آنها برای نگهداری و تعمیر دشوار است.
- اجتناب از نصب در محل‌هایی که دتکتور ممکن است در معرض آب، گرد و غبار بیش از حد، یا تغییرات دمای شدید قرار گیرد.
- توجه به جهت باد و تهویه محل نصب، زیرا این عوامل می‌توانند بر کارایی دتکتور تأثیر بگذارند.
رعایت این نکات به اطمینان از عملکرد صحیح و مؤثر دتکتورهای گازی کمک می‌کند، که نه تنها ایمنی محیط را تضمین می‌کند بلکه می‌تواند در مواقع ضروری، جان افراد را نجات دهد.
سرویس و نگهداری دتکتور گازی
دلایل از کار افتادن دتکتور گازی می‌توانند متعدد باشند و شناخت این دلایل به مدیریت بهتر، نگهداری و تعمیرات دستگاه‌ها کمک می‌کند. در ادامه به توضیح این موارد پرداخته شده است:
نفوذ گرد و غبار و آب
گرد و غبار و آب می‌توانند به سنسورها نفوذ کنند و عملکرد آنها را مختل کنند. برای جلوگیری از این مشکل، مهم است که دتکتورهایی با درجه حفاظت مناسب (IP) انتخاب شوند که با شرایط محیطی محل نصب همخوانی داشته باشند.
قرار گرفتن در معرض غلظت بسیار زیاد گاز
قرار گرفتن در معرض غلظت‌های بالایی از گاز می‌تواند منحنی کالیبراسیون سنسور را تغییر دهد و باعث قرائت‌های نادرست شود.
مسموم شدن سنسور کاتالیزوری
سنسورهای کاتالیزوری می‌توانند توسط ترکیبات مبتنی بر سیلیکون، سرب، گوگرد، و ترکیبات کلردار مسموم شوند که پاسخگویی و دقت آنها را کاهش می‌دهد.
مسمومیت سنسور الکتروشیمیایی
سنسورهای الکتروشیمیایی ممکن است توسط گازهای دیگر موجود در محیط که در محفظه حسگر جذب شده‌اند، مسموم شوند و این امر موجب کاهش کارایی آنها می‌شود.
تاثیرات دما
دمای محیط بسیار مهم است و باید دتکتوری انتخاب شود که محدوده دمایی آن با شرایط محیطی مطابقت داشته باشد. استفاده از دتکتور در شرایطی که خارج از محدوده دمایی طراحی شده باشد، می‌تواند به از کار افتادن آن منجر شود.
رطوبت
رطوبت متراکم شده در لوله سنسور می‌تواند باعث از کار افتادن سنسور شود، به ویژه برای دتکتورهای اکسیژن که بسیار به رطوبت حساس هستند.
ضربه
وارد شدن ضربه به دستگاه می‌تواند به سنسورها آسیب برساند و باعث از کار افتادن دتکتور شود. حفاظت از دستگاه در برابر ضربه‌های احتمالی برای حفظ کارایی آن ضروری است.
مراقبت و نگهداری مناسب از دتکتورهای گاز، شامل کالیبراسیون منظم، تمیز کردن، و جلوگیری از قرار گرفتن در شرایط محیطی نامناسب، برای حفظ عملکرد صحیح و دقت آنها بسیار مهم است.
پیچیدگی‌های موجود در سیستم‌های اعلام حریق و F&G سبب می‌شوند که مهندسان ایمنی و آتش‌نشانی نیاز به بروز‌رسانی اطلاعات تخصصی خود داشته باشند. لذا در مقاله سیستم اعلام حریق چیست، به سبکی نو انواع آشکار‌سازها و ارتباطات آنها با پنل‌های اعلام حریق مورد بررسی قرار گرفته است. از شما دعوت می‌کنیم تا برای آشنایی بیشتر با نحوه‌ی ارتباط دتکتورهای گازی با سیستم‌های اعلام حریق این مقاله را بخوانید.
مشاوره و آموزش علوم مهندسی حریق
دیجی فایر مرکز تخصصی سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق است و از 3 واحد تشکیل شده است:
- واحد آکادمی حریق برای آموزش سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق توسط اساتید بین المللی
- واحد مهندسین حریق برای طراحی، نظارت، اجرای سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق
- واحد بازرگانی حریق برای تأمین کالاهای مورد نیاز برای پروژه‌های کشور
کارشناسان مجرب و متخصص دیجی فایر می توانند در زمینه انتخاب دتکتور مناسب به شما مشاوره دهند. کافیست با شماره های 22421050-021 و 22421040-021 تماس بگیرید.
سوالات متداول در مورد حریق
گس دتکتور یا دتکتور گاز صنعتی چیست؟
دتکتور گاز یا گس دتکتور دستگاهی است که برای شناسایی وجود گازها در محیط به کار می‌رود. این دستگاه‌ها می‌توانند حضور گازهای قابل اشتعال، سمی یا خفه‌کننده را تشخیص دهند و در صورت شناسایی سطوح خطرناک، هشدارهایی را ایجاد کنند تا از وقوع حوادث جلوگیری کنند و ایمنی افراد و تجهیزات را تضمین نمایند.
گازهای پر خطر به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند؟
گازهای پر خطر معمولاً به سه دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
- گازهای قابل اشتعال (Flammable): گازهایی که می‌توانند به راحتی شعله‌ور شوند و باعث ایجاد آتش یا انفجار شوند.
- گازهای سمی (Toxic): گازهایی که می‌توانند به سرعت به سلامتی انسان آسیب رسانده و حتی کشنده باشند.
- گازهای خفه‌کننده (Asphyxiants): گازهایی که می‌توانند با کاهش یا جایگزینی اکسیژن محیط، منجر به خفگی شوند.
انواع گس دتکتور یا دتکتور گازی کدامند؟
۱. دتکتورهای گاز ثابت (Fixed Gas Detectors)
۲. دتکتورهای گاز قابل حمل (Portable Gas Detectors)
۳. دتکتورهای گاز شهری (Methane Gas Detectors)
انواع سنسورهای دتکتور گازی کدامند؟
سنسورهای دتکتور گازی با توجه به نوع فناوری که در تشخیص گازها استفاده می‌کنند، به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در اینجا برخی از رایج‌ترین انواع سنسورهای گازی آورده شده‌اند:
سنسورهای الکتروشیمیایی (Electrochemical Sensors):
- این سنسورها برای تشخیص گازهای سمی مانند منوکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد و آمونیاک استفاده می‌شوند. آنها با واکنش دادن شیمیایی بین گاز و یک الکترولیت، جریان الکتریکی تولید می‌کنند.
سنسورهای کاتالیتیک (Catalytic Sensors):
- این سنسورها که گاهی اوقات به عنوان سنسورهای “پلیمریزاسیون قابل اشتعال” نیز شناخته می‌شوند، برای تشخیص گازهای قابل اشتعال استفاده می‌شوند. آنها با افزایش دما در اثر تماس گاز با یک عنصر حساس، کار می‌کنند.
سنسورهای مادون قرمز (Infrared Sensors):
- این سنسورها گازها را با استفاده از خاصیت جذب نور مادون قرمز توسط مولکول‌های گاز تشخیص می‌دهند. آنها به‌ویژه برای تشخیص گازهای هیدروکربنی مانند متان و پروپان مناسب هستند.
سنسورهای نیمه‌رسانا (Semiconductor Sensors):
- این سنسورها تغییرات مقاومت الکتریکی در نیمه‌رساناها را در حضور گازهای خاص اندازه‌گیری می‌کنند. آنها برای تشخیص گازهای سمی و قابل اشتعال کاربرد دارند.
سنسورهای فتویونیزاسیون (Photoionization Detectors – PID):
- این سنسورها با استفاده از نور UV برای یونیزه کردن مولکول‌های گاز کار می‌کنند و برای تشخیص گازهای آلی فرار مانند بنزن، تولوئن و دیگر VOCها استفاده می‌شوند.