1. Usado para monitoramento e alarme de gás combustível
Atualmente, o desenvolvimento de materiais sensíveis ao gás produziu sensores de gás com alta sensibilidade, desempenho estável, estrutura simples, tamanho pequeno e baixo preço, além de melhorar a seletividade e a sensibilidade do sensor.Os alarmes de gás existentes usam principalmente sensores de gás catalisador de óxido de estanho e metais preciosos, mas a seletividade é ruim e a precisão do alarme é afetada devido ao envenenamento do catalisador.A sensibilidade dos materiais semicondutores sensíveis ao gás está relacionada com a temperatura.A sensibilidade é baixa à temperatura ambiente.À medida que a temperatura aumenta, a sensibilidade aumenta, atingindo um pico em uma determinada temperatura.Como esses materiais sensíveis a gases precisam atingir a melhor sensibilidade em temperaturas mais altas (geralmente acima de 100°C), isso não apenas consome energia de aquecimento adicional, mas também pode causar incêndios.
O desenvolvimento de sensores de gás resolveu esse problema.Por exemplo, um sensor de gás feito de cerâmica sensível a gás à base de óxido de ferro pode criar um sensor de gás com alta sensibilidade, boa estabilidade e certa seletividade sem adicionar um catalisador de metal nobre.Reduza a temperatura de trabalho de materiais sensíveis a gás semicondutores, melhore muito sua sensibilidade à temperatura ambiente, para que possam trabalhar à temperatura ambiente.Atualmente, além das cerâmicas de óxido metálico simples comumente usadas, algumas cerâmicas sensíveis a gás semicondutor de óxido de metal compósito e cerâmicas sensíveis a gás de óxido de metal misto foram desenvolvidas.
Instale o sensor de gás em locais onde gases inflamáveis, explosivos, tóxicos e nocivos são produzidos, armazenados, transportados e usados para detectar o conteúdo de gás a tempo e encontrar acidentes de vazamento com antecedência.O sensor de gás está vinculado ao sistema de proteção, de modo que o sistema de proteção aja antes que o gás atinja o limite de explosão e a perda de acidentes seja mínima.Ao mesmo tempo, a miniaturização e a redução de preço dos sensores de gás possibilitam a entrada em casa.
2. Aplicação em detecção de gás e tratamento de acidentes
2.1 Tipos e características do gás de detecção
Após a ocorrência de um acidente com vazamento de gás, o tratamento do acidente se concentrará em amostragem e teste, identificação de áreas de alerta, organização da evacuação de pessoas em áreas perigosas, resgate de pessoas envenenadas, tamponamento e descontaminação, etc. minimizar os danos ao pessoal causados pelo vazamento, o que requer uma compreensão da toxicidade do gás vazado.A toxicidade do gás refere-se ao vazamento de substâncias que podem interromper as reações normais dos corpos das pessoas, reduzindo assim a capacidade das pessoas de formular contramedidas e reduzir as lesões em acidentes.A National Fire Protection Association divide a toxicidade das substâncias nas seguintes categorias:
N\H=0 Em caso de incêndio, além dos combustíveis em geral, não existem outras substâncias perigosas em exposição de curta duração;
N\H=1 Substâncias que podem causar irritação e causar ferimentos leves em exposição de curta duração;
N\H=2 Alta concentração ou exposição de curto prazo pode causar incapacidade temporária ou lesões residuais;
N\H=3 A exposição de curto prazo pode causar lesões graves temporárias ou residuais;
N\H=4 A exposição de curto prazo também pode causar morte ou lesões graves.
Nota: O valor do coeficiente de toxicidade N\H acima é usado apenas para indicar o grau de dano humano e não pode ser usado para higiene industrial e avaliação ambiental.
Como o gás tóxico pode entrar no corpo humano através do sistema respiratório humano e causar ferimentos, a proteção de segurança deve ser concluída rapidamente ao lidar com acidentes com vazamento de gás tóxico.Isso requer que o pessoal responsável pelo acidente entenda o tipo, toxicidade e outras características do gás no menor tempo possível após chegar ao local do acidente.
Combine a matriz do sensor de gás com a tecnologia de computador para formar um sistema de detecção de gás inteligente, que pode identificar com rapidez e precisão o tipo de gás, detectando assim a toxicidade do gás.O sistema inteligente de detecção de gás é composto por um conjunto de sensores de gás, um sistema de processamento de sinal e um sistema de saída.Uma pluralidade de sensores de gás com diferentes características de sensibilidade é usada para formar uma matriz, e a tecnologia de reconhecimento de padrão de rede neural é usada para reconhecimento de gás e monitoramento de concentração do gás misturado.Ao mesmo tempo, o tipo, a natureza e a toxicidade dos gases tóxicos, nocivos e inflamáveis comuns são inseridos no computador, e os planos de tratamento de acidentes são compilados de acordo com a natureza do gás e inseridos no computador.Quando ocorre um acidente de vazamento, o sistema inteligente de detecção de gás funcionará de acordo com os seguintes procedimentos:
Entre no local→adsorver amostra de gás→sensor de gás gerar sinal→sinal de identificação do computador→tipo de gás de saída do computador, natureza, toxicidade e plano de descarte.
Devido à alta sensibilidade do sensor de gás, ele pode ser detectado quando a concentração de gás é muito baixa, sem a necessidade de se aprofundar no local do acidente, para evitar danos desnecessários causados pelo desconhecimento da situação.Usando processamento de computador, o processo acima pode ser concluído rapidamente.Dessa forma, medidas de proteção eficazes podem ser tomadas com rapidez e precisão, o plano de descarte correto pode ser implementado e as perdas por acidente podem ser reduzidas ao mínimo.Além disso, como o sistema armazena informações sobre a natureza dos gases comuns e planos de descarte, se você souber o tipo de gás em um vazamento, poderá consultar diretamente a natureza do gás e o plano de descarte neste sistema.
2.2 Encontrar vazamentos
Quando ocorre um acidente com vazamento, é necessário encontrar rapidamente o ponto de vazamento e tomar medidas adequadas de obstrução para evitar que o acidente se expanda ainda mais.Em alguns casos, é mais difícil encontrar vazamentos devido a tubulações longas, mais contêineres e vazamentos ocultos, principalmente quando o vazamento é leve.Devido à difusibilidade do gás, após o vazamento do gás do recipiente ou gasoduto, sob a ação do vento externo e gradiente de concentração interno, ele começa a se difundir ao redor, ou seja, quanto mais próximo do ponto de vazamento, maior a concentração do gás.De acordo com esse recurso, o uso de sensores de gás inteligentes pode resolver esse problema.Diferente do sistema de sensor inteligente que detecta o tipo de gás, a matriz de sensores de gás deste sistema é composta por vários sensores de gás com sensibilidade sobreposta, de modo que a sensibilidade do sistema de sensor a um determinado gás é aprimorada e o computador é usado para processar o gás.A mudança de sinal do elemento sensível pode detectar rapidamente a mudança de concentração de gás e, em seguida, encontrar o ponto de vazamento de acordo com a mudança de concentração de gás.
Atualmente, a integração de sensores de gás possibilita a miniaturização de sistemas de sensores.Por exemplo, um sensor integrado de partículas ultrafinas desenvolvido pela empresa japonesa ** pode detectar hidrogênio, metano e outros gases, concentrados em um wafer de silício quadrado de 2 mm.Ao mesmo tempo, o desenvolvimento da tecnologia de computador pode tornar a velocidade de detecção desse sistema mais rápida.Portanto, um sistema de sensor inteligente que seja pequeno e fácil de transportar pode ser desenvolvido.Combinando este sistema com tecnologia de reconhecimento de imagem apropriada, o uso da tecnologia de controle remoto pode fazê-lo entrar automaticamente em espaços ocultos, locais venenosos e nocivos que não são adequados para as pessoas trabalharem e encontrar a localização de vazamentos.
3. Considerações finais
Desenvolver novos sensores de gás, especialmente o desenvolvimento e melhoria de sistemas inteligentes de detecção de gás, para que possam desempenhar o papel de alarme, detecção, identificação e tomada de decisão inteligente em acidentes de vazamento de gás, melhorando consideravelmente a eficiência e a eficácia do acidente de vazamento de gás tratamento.A segurança desempenha um papel importante no controle de perdas por acidentes.
Com o surgimento contínuo de novos materiais sensíveis a gás, a inteligência dos sensores de gás também foi desenvolvida rapidamente.Acredita-se que, em um futuro próximo, sistemas inteligentes de detecção de gás com tecnologias mais maduras serão lançados, e a situação atual de tratamento de acidentes com vazamento de gás será bastante melhorada.
Horário da postagem: 22 de julho de 2021