تأمین ایمنی در محیط‌های صنعتی به‌ویژه در صنایعی مانند نفت، گاز، پتروشیمی و معادن، وابسته به شناسایی به‌موقع گازهای خطرناک مانند متان، هیدروژن و آمونیاک است. در این میان، گاز متان با وجود کاربرد وسیع و ضروری در صنایع مختلف، به دلیل بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه بودن به‌سادگی قابل تشخیص نیست و به همین دلیل خطر نشت و تجمع آن در فضاهای بسته بسیار بالاست. تجمع متان در یک محیط بسته یا نیمه‌بسته می‌تواند به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و زمینه انفجاری سهمگین را فراهم کند. افزون بر آن، غلظت بالای متان باعث کاهش میزان اکسیژن شده و خطر خفگی برای کارکنان را به دنبال دارد؛ بنابراین استفاده از دتکتورهای دقیق و قابل اعتماد برای تشخیص سریع این گاز حیاتی است.
دتکتور گاز متان
دتکتور گاز متان CH4 ابزاری حساس و پیشرفته است که وظیفه دارد میزان گاز متان در محیط را به صورت دائمی و مستمر پایش کرده و در صورت رسیدن به غلظت‌های خطرناک، فوراً هشدارهای لازم را اعلام کند. این هشدارها به کمک علائم صوتی، نوری یا انتقال سیگنال به سیستم کنترل مرکزی ارائه شده و فرصت کافی را برای واکنش سریع کارکنان جهت پیشگیری از حوادث ناگوار فراهم می‌کند.
ساختار یک دتکتور گاز متان به‌طور کلی شامل سه بخش اصلی است. بخش اول و مهم‌ترین قسمت، سنسور است که خود می‌تواند از انواع گوناگونی ساخته شود. سنسورهای کاتالیتیک که از فلزات گران‌بهایی مانند پلاتین و پالادیوم ساخته شده‌اند، در واکنش با گاز متان گرما تولید کرده و باعث تغییر مقاومت الکتریکی می‌شوند. نوع دیگری از سنسورها مادون قرمز هستند که با استفاده از ویژگی جذب طول موج مشخصی از نور مادون قرمز توسط مولکول متان، گاز را با دقت بسیار بالا تشخیص می‌دهند.
بخش دوم دتکتور، برد الکترونیکی یا PCB است که اطلاعات دریافتی از سنسور را پردازش کرده و دستور فعال‌سازی هشدارها را صادر می‌کند. بخش سوم، واحد هشدار یا Alarm Unit است که شامل آلارم‌های صوتی و نوری بوده و افراد حاضر در محل را در صورت نشت گاز مطلع می‌کند.
دتکتورهای متان براساس تکنولوژی ساخت سنسورهایشان به چند دسته تقسیم می‌شوند. نوع کاتالیتیک به دلیل قیمت مناسب و عملکرد قابل‌قبول در بسیاری از صنایع متداول است، اما ممکن است تحت تأثیر ترکیبات شیمیایی خاص قرار گیرد و دقت آن کاهش یابد. نوع مادون قرمز به دلیل دقت و حساسیت بسیار بالا و مقاومت در برابر آلودگی‌های شیمیایی، در محیط‌های سخت صنعتی مانند پالایشگاه‌ها و معادن زغال‌سنگ کاربرد فراوانی دارد. سنسورهای نیمه‌هادی اقتصادی‌تر هستند اما به دلیل دقت پایین‌تر، بیشتر در محیط‌های خانگی و عمومی استفاده می‌شوند. سنسورهای پلی‌استور نیز به دلیل دقت بالا و واکنش سریع محبوبیت دارند، ولی به نگهداری و کالیبراسیون مداوم نیازمندند.
دتکتورهای گاز متان کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف دارند. در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاه‌ها و خطوط انتقال گاز برای جلوگیری از انفجارهای ناخواسته به‌طور گسترده استفاده می‌شوند. همچنین در ساختمان‌های اداری، تجاری و منازل مسکونی جهت جلوگیری از خسارات جانی و مالی به کار گرفته می‌شوند.
انتخاب بهترین دتکتور گاز متان نیازمند توجه به معیارهایی مانند دقت و حساسیت سنسور، سرعت واکنش در وضعیت اضطراری، سازگاری با سیستم‌های پایش مرکزی، مقاومت در برابر شرایط محیطی دشوار مانند رطوبت، گردوغبار و تغییرات شدید دمایی است. همچنین رعایت استانداردهای جهانی نظیر IEC، UL، ATEX و CSA بسیار اهمیت دارد.
از سوی دیگر، حفظ دقت عملکرد این تجهیزات وابسته به کالیبراسیون دوره‌ای آنها است. توصیه می‌شود که هر ۶ تا ۱۲ ماه یک‌بار کالیبراسیون با استفاده از گازهای استاندارد مرجع انجام شود. بررسی و تعویض منظم سنسورها نیز جزء موارد حیاتی در نگهداری مؤثر این دتکتورها است.
دتکتورهای گاز پروسنس (Prosense) که ساخت اروپا هستند، از جمله معتبرترین برندها در زمینه تجهیزات تشخیص گاز محسوب می‌شوند. دقت اندازه‌گیری بسیار بالا، کیفیت ساخت مطلوب، پایداری طولانی‌مدت عملکرد و رعایت استانداردهای سختگیرانه جهانی باعث شده این برند به گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در صنایع حساس تبدیل شود. به همین دلیل در صنایعی نظیر نفت، گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها که امنیت و ایمنی در اولویت قرار دارد، استفاده از دتکتورهای پروسنس توصیه می‌گردد.
دتکتور گاز آمونیاک و کاربردهای آن
گاز آمونیاک (Ammonia) یک گاز بی‌رنگ با بوی بسیار تند و زننده است که در غلظت‌های بالا می‌تواند اثرات جدی از جمله مشکلات تنفسی شدید، آسیب به دستگاه عصبی و حتی مرگ را به دنبال داشته باشد. این گاز به دلیل خاصیت خورندگی، سمیت شدید و واکنش‌پذیری بالا به یکی از مواد بسیار خطرناک در محیط‌های صنعتی، تجاری و کشاورزی تبدیل شده است. بنابراین پایش مستمر و تشخیص سریع نشت آن یک نیاز ضروری در این صنایع است.
دتکتور گاز آمونیاک NH3 ابزاری دقیق و حساس است که با اندازه‌گیری مداوم و لحظه‌ای، امکان شناسایی به‌موقع هرگونه افزایش غلظت آمونیاک در محیط را فراهم می‌کند. این تجهیز با استفاده از سنسورهای الکتروشیمیایی دقیق و پیشرفته، غلظت آمونیاک را اندازه‌گیری کرده و به محض رسیدن به سطوح خطرناک، آلارم‌های صوتی و نوری را فعال می‌کند تا اقدامات اصلاحی فوری برای جلوگیری از حوادث صورت گیرد.
کاربرد این نوع دتکتور در صنعت پتروشیمی و به ویژه واحدهای تولید کودهای شیمیایی بسیار متداول است. همچنین در سردخانه‌ها و مراکز تبرید که آمونیاک به‌عنوان ماده خنک‌کننده به کار می‌رود، استفاده از این دتکتورها برای پیشگیری از نشت و حفظ سلامت کارکنان و جلوگیری از خسارات مالی بسیار حائز اهمیت است.
علاوه بر این‌ها، استفاده از دتکتور آمونیاک در مزارع پرورش دام و طیور جهت کنترل تجمع آمونیاک ناشی از فضولات حیوانی اهمیت بالایی دارد؛ زیرا تجمع زیاد این گاز می‌تواند باعث ایجاد بیماری و تلفات در حیوانات شود. در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و آزمایشگاه‌های صنعتی نیز این دتکتورها به منظور نظارت دقیق بر محیط استفاده می‌شوند.
برای اطمینان از عملکرد بهینه، کالیبراسیون دوره‌ای دتکتورهای آمونیاک هر ۱۲ تا ۱۸ ماه با گاز استاندارد توصیه می‌شود. همچنین باید به‌صورت منظم وضعیت فیزیکی دستگاه بررسی شده و سنسورها به‌موقع تعویض شوند تا دقت و قابلیت اطمینان آنها در شرایط بحرانی حفظ گردد.
دتکتور گاز هیدروژن پروسنس
گاز هیدروژن (Hydrogen) یکی دیگر از گازهای بی‌رنگ و بی‌بویی است که به علت قابلیت اشتعال‌پذیری بسیار بالا و سبکی فوق‌العاده‌ای که دارد، خطر انفجار و آتش‌سوزی در محیط‌های بسته را به‌طور جدی افزایش می‌دهد. عدم امکان تشخیص این گاز با حواس انسانی باعث می‌شود استفاده از دتکتورهای دقیق و پیشرفته برای حفظ امنیت جانی و مالی در محیط‌های صنعتی امری حیاتی باشد.
دتکتور گاز هیدروژن وسیله‌ای حساس و دقیق است که به منظور تشخیص سریع و مستمر میزان گاز هیدروژن طراحی شده است. این دستگاه‌ها معمولاً از سنسورهای کاتالیتیکی یا الکتروشیمیایی استفاده می‌کنند تا هرگونه نشت و تجمع گاز هیدروژن را به سرعت شناسایی کرده و از طریق هشدار صوتی و نوری، کارکنان را مطلع سازند. این قابلیت به کارکنان فرصت کافی برای اتخاذ تدابیر لازم جهت مقابله با خطر را می‌دهد.
از جمله کاربردهای گسترده دتکتور هیدروژن می‌توان به نیروگاه‌های هیدروژنی اشاره کرد که تولید و ذخیره‌سازی هیدروژن جزو فرآیندهای اصلی آن‌هاست. همچنین در اتاق‌های باتری UPS و مراکز داده (اتاق‌های سرور)، پایش دائمی تجمع هیدروژن به‌ویژه هنگام شارژ باتری‌ها امری ضروری است؛ زیرا حتی تجمع مقادیر بسیار اندک این گاز می‌تواند موجب ایجاد خطر انفجار شود.
علاوه بر موارد فوق، دتکتورهای گاز هیدروژن در صنایع تولید نیمه‌هادی‌ها، صنایع شیمیایی، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنایع فضایی کاربردهای مهم و ویژه‌ای دارند. همچنین با گسترش کاربرد هیدروژن در حمل‌ونقل مانند خودروهای هیدروژنی و ایستگاه‌های سوخت‌رسانی هیدروژن، استفاده از این دتکتورها برای تأمین ایمنی در این حوزه‌ها نیز حیاتی شده است.
انتخاب دتکتورهای هیدروژن با توجه به حساسیت بالا، سرعت پاسخ‌دهی و قابلیت اتصال به سیستم‌های مرکزی پایش اهمیت دارد. نگهداری منظم، بررسی دوره‌ای دستگاه و کالیبراسیون آن در بازه‌های زمانی مشخص با گاز نمونه استاندارد برای تضمین عملکرد قابل اعتماد و دقیق این دستگاه‌ها کاملاً الزامی است.