Geleneksel endüstriyel gaz algılamanın ilkeleri ve özellikleri
Petrokimya işletmelerinde yaygın olarak kullanılan taşınabilir gaz algılama ve alarm cihazları, tekli gaz algılama ve alarm cihazlarını (yanıcı gazları, oksijeni, hidrojen sülfürü vb. algılamak için özel olarak tasarlanmış olanlar gibi) içerir.
Tehlikelerine göre zehirli ve zararlı gazları iki kategoriye ayırabiliriz: yanıcı gazlar ve zehirli gazlar. Farklı özellikleri ve tehlikeleri nedeniyle tespit yöntemleri de farklılık göstermektedir. Taşınabilir gaz dedektörlerinin en önemli parçası, algılama prensiplerine göre üç kategoriye ayrılabilen gaz sensörleridir:
(1) Yarı iletken, katalitik yanma, katı termal iletkenlik ve diğer gaz sensörleri gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri kullanan gaz sensörleri.
(2) Termal iletkenlik tipi, çapraz girişim tipi, kızılötesi emme tipi vb. gibi fiziksel özellikleri kullanan gaz sensörleri.
(3) Sabit potansiyel elektroliz, Gavanni pili, membran iyon elektrodu, katı elektrolit ve diğer gaz sensörleri gibi elektrokimyasal özellikleri kullanan gaz sensörleri.
Gaz algılama sensörlerinin çeşitli türleri olmasına rağmen her türün kendine özgü avantajları ve sınırlamaları vardır. Petrol ve petrokimya işletmelerinde yıllarca yerinde kullanım kıyaslandığında, en yaygın kullanılan ve kapsamlı gaz tespit yönteminin, yanıcı gaz tespiti için katalitik yanma yöntemi, zehirli gaz ve oksijen tespiti için ise elektrokimyasal yöntem olduğu düşünülmektedir.
1 Katalitik yanma tipi
Katalitik yanma, yanıcı gazlarla temas ettiğinde katalitik yanma oluşturmak için algılama elemanlarını kullanan ve algılama elemanının sıcaklığının yükselmesine neden olan bir tür gaz sensörüdür. Gaz konsantrasyonu, direncindeki değişiklikler tespit edilerek ölçülür. Katalitik yanmalı gaz sensörlerinin avantajları, yüksek doğruluk, iyi stabilite, çıkış sinyali ile gaz konsantrasyonu arasında iyi doğrusal ilişki ve ortam sıcaklığı ve nemden çok az etkilenmedir. Dezavantajı ise katalizörün zehirlenmeye ve arızalanmaya yatkın olmasıdır.
2 Elektrokimyasal sensör
Elektrokimyasal sensörler, gaz konsantrasyonunu tespit etmek için elektrokimyasal prensipleri kullanır ve bunlar kabaca ikiye ayrılabilir:
(1) Bir cihazdaki elektrot ve elektrolit arasındaki arayüzde belirli bir potansiyeli korumak için gaz kullanılarak doğrudan oksidasyon azaltımı elde edilir ve algılamayı sağlamak için harici devrede akım değişiklikleri oluşturulur.
(2) Gaz halindeki maddelerin bir çözelti formunda iyonizasyonu ve elektrolizi, algılamayı sağlamak için elektrot eylemi yoluyla potansiyel değişiklikler üretir.
(3) Gaz ve elektrolit çözeltisi arasındaki reaksiyon, algılama ve diğer formları elde etmek için elektrolitik akımda değişiklikler üretir. Kimyasal formül tespit yönteminde, yüksek hassasiyet, yüksek seçicilik, gazla küçük girişim ve kısa ömür dezavantajı gibi avantajlara sahip olan sabit potansiyel elektroliz yöntemi (birinci prensibi kullanarak) yaygın olarak kullanılmaktadır.
