1.可燃性ガスの監視と警報に使用
現在、ガス感応材料の開発により、高感度、安定した性能、シンプルな構造、小型、低価格のガスセンサーが作られ、センサーの選択性と感度が向上しています。既存のガス警報器は主に酸化スズ＋貴金属触媒ガスセンサーを使用していますが、選択性が悪く、触媒被毒により警報精度に影響が出ます。ガスに敏感な半導体材料のガスに対する感度は、温度に関連しています。室温では感度が低い。温度が上がると感度が上がり、ある温度でピークに達します。これらのガスに敏感な材料は、高温 (一般に 100°C 以上) で最高の感度を達成する必要があるため、追加の加熱電力を消費するだけでなく、火災の原因にもなります。
この問題を解決したのがガスセンサーの開発です。例えば、酸化鉄系ガス感応セラミックスを用いたガスセンサーは、貴金属触媒を添加しなくても、高感度で安定性が高く、一定の選択性を持つガスセンサーを実現できます。半導体ガスに敏感な材料の動作温度を下げ、室温での感度を大幅に向上させ、室温で動作できるようにします。現在、一般的に使用されている単一の金属酸化物セラミックに加えて、いくつかの複合金属酸化物半導体ガス感応セラミックスおよび混合金属酸化物ガス感応セラミックスが開発されています。
可燃性、爆発性、有毒、有害なガスが発生、貯蔵、輸送、使用される場所にガスセンサーを設置して、ガスの内容を適時に検出し、漏えい事故を早期に発見します。ガスセンサーは保護システムと連動しており、ガスが爆発限界に達する前に保護システムが作動し、事故による損失を最小限に抑えます。同時に、ガスセンサーの小型化と低価格化により、住宅への侵入が可能になります。
2. ガス検知と事故処理への応用
2.1 検知ガスの種類と特徴
ガス漏れ事故が発生した後、事故の処理は、サンプリングとテスト、警告エリアの特定、危険エリアの人々の避難の組織化、中毒者の救助、プラグと除染などに焦点を当てます。廃棄の最初の側面は、漏れによる人的被害を最小限に抑えるには、漏れたガスの毒性を理解する必要があります。ガスの毒性とは、人々の体の正常な反応を混乱させる可能性のある物質の漏れを指し、それによって人々が対策を策定し、事故による怪我を減らす能力を低下させます。National Fire Protection Association は、物質の毒性を次のカテゴリに分類しています。
N\H=0 火災の場合、一般的な可燃物を除いて、短期間の暴露で他の危険な物質はありません。
N\H=1 刺激を引き起こし、短期間の暴露で軽傷を負う可能性のある物質。
N\H=2 高濃度または短期間の曝露は、一時的な障害または後遺症を引き起こす可能性があります。
N\H=3 短期間の露出は深刻な一時的または後遺症を引き起こす可能性があります。
N\H=4 短期間の曝露でも、死亡または重傷を負う可能性があります。
注：上記の毒性係数 N\H 値は、人的被害の程度を示すものであり、産業衛生および環境評価には使用できません。
有毒ガスは人間の呼吸器系から人体に侵入し、傷害を引き起こす可能性があるため、有毒ガス漏洩事故に対処する場合は、安全保護を迅速に完了する必要があります。そのため、事故処理担当者は事故現場に到着後、最短時間でガスの種類や毒性などの特性を把握する必要があります。
ガスセンサーアレイをコンピューター技術と組み合わせて、ガスの種類を迅速かつ正確に識別できるインテリジェントなガス検出システムを形成し、それによってガスの毒性を検出します。インテリジェントガスセンシングシステムは、ガスセンサーアレイ、信号処理システム、および出力システムで構成されています。感度特性の異なる複数のガスセンサーをアレイ化し、混合ガスのガス認識と濃度監視にニューラルネットワークのパターン認識技術を用いています。同時に、一般的な有毒ガス、有害ガス、可燃性ガスの種類、性質、毒性をコンピュータに入力し、ガスの性質に応じた事故処理計画を作成してコンピュータに入力します。漏洩事故が発生した場合、インテリジェントガス検知システムは次の手順に従って動作します。
サイトに入る→ガスサンプルを吸着する→ガスセンサーが信号を生成する→コンピューター識別信号→コンピューターがガスの種類、性質、毒性、および廃棄計画を出力します。
ガスセンサーの感度が高いため、ガス濃度が非常に低い場合でも、事故現場に深く入る必要がなく、状況を知らないことによる不必要な被害を回避できます。コンピューター処理を使用すると、上記のプロセスを迅速に完了することができます。このようにして、効果的な保護対策を迅速かつ正確に実施し、正しい廃棄計画を実施して、事故による損失を最小限に抑えることができます。さらに、システムには一般的なガスの性質と処理計画に関する情報が保存されているため、漏れのガスの種類がわかっている場合は、このシステムでガスの性質と処理計画を直接問い合わせることができます。
2.2 漏れを見つける
漏えい事故が発生した場合、漏えい箇所を迅速に発見し、適切な閉塞対策を講じて事故の拡大を防止する必要があります。場合によっては、長いパイプライン、より多くのコンテナー、および隠れたリークが原因で、特にリークが軽い場合に、リークを見つけるのがより困難になります。ガスの拡散性により、ガスがコンテナまたはパイプラインから漏れた後、外部の風と内部の濃度勾配の作用下で、周囲に拡散し始めます。つまり、漏れ点に近づくほど、ガス濃度が高くなります。この機能によると、スマートガスセンサーを使用すると、この問題を解決できます。ガスの種類を検出するインテリジェントセンサーシステムとは異なり、このシステムのガスセンサーアレイは、感度が重複する複数のガスセンサーで構成されているため、特定のガスに対するセンサーシステムの感度が向上し、コンピューターを使用してガスを処理します。敏感な要素の信号変化は、ガス濃度の変化をすばやく検出し、ガス濃度の変化に応じて漏れ点を見つけることができます。
現在、ガスセンサーの統合により、センサーシステムの小型化が可能になっています。たとえば、日本の**社が開発した集積型超微粒子センサーは、2 mm 角のシリコン ウエハー上に集中した水素、メタンなどのガスを検出できます。同時に、コンピューター技術の発展により、このシステムの検出速度が速くなる可能性があります。したがって、小型で持ち運びが容易なスマートセンサーシステムを開発できます。このシステムと適切な画像認識技術を組み合わせることで、遠隔操作技術を使用して、人が作業するのに適していない隠れたスペース、有毒で有害な場所に自動的に侵入し、漏れの場所を見つけることができます。
3. おわりに
新しいガスセンサーを開発し、特にインテリジェントガスセンシングシステムの開発と改善により、ガス漏れ事故の警報、検出、識別、およびインテリジェントな意思決定の役割を果たし、ガス漏れ事故の効率と有効性を大幅に改善します。取り扱い。安全性は、事故による損失を抑える上で重要な役割を果たします。
新しいガス感応材料の継続的な出現に伴い、ガスセンサーのインテリジェンスも急速に開発されました。近い将来、より成熟した技術を備えたスマートガスセンシングシステムが登場し、ガス漏れ事故処理の現状が大幅に改善されると考えられています。
投稿時間: Jul-22-2021