1. Utilisé pour la surveillance et l'alarme des gaz combustibles
À l'heure actuelle, le développement de matériaux sensibles aux gaz a permis de créer des capteurs de gaz à haute sensibilité, des performances stables, une structure simple, une petite taille et un prix bas, et a amélioré la sélectivité et la sensibilité du capteur.Les alarmes de gaz existantes utilisent principalement des capteurs de gaz catalytiques à base d'oxyde d'étain et de métaux précieux, mais la sélectivité est médiocre et la précision de l'alarme est affectée en raison de l'empoisonnement du catalyseur.La sensibilité des matériaux semi-conducteurs sensibles aux gaz au gaz est liée à la température.La sensibilité est faible à température ambiante.Lorsque la température augmente, la sensibilité augmente, atteignant un pic à une certaine température.Étant donné que ces matériaux sensibles aux gaz doivent atteindre la meilleure sensibilité à des températures plus élevées (généralement supérieures à 100°C), cela consomme non seulement une puissance de chauffage supplémentaire, mais peut également provoquer des incendies.
Le développement des capteurs de gaz a résolu ce problème.Par exemple, un capteur de gaz en céramique sensible aux gaz à base d'oxyde de fer peut créer un capteur de gaz avec une sensibilité élevée, une bonne stabilité et une certaine sélectivité sans ajouter de catalyseur de métal noble.Réduisez la température de travail des matériaux semi-conducteurs sensibles aux gaz, améliorez considérablement leur sensibilité à température ambiante, afin qu'ils puissent fonctionner à température ambiante.Actuellement, en plus des céramiques à oxyde métallique unique couramment utilisées, certaines céramiques composites à oxyde métallique semi-conducteur sensibles aux gaz et céramiques sensibles aux gaz à oxydes métalliques mixtes ont été développées.
Installez le capteur de gaz dans des endroits où des gaz inflammables, explosifs, toxiques et nocifs sont produits, stockés, transportés et utilisés pour détecter la teneur en gaz à temps et détecter rapidement les accidents de fuite.Le capteur de gaz est relié au système de protection, de sorte que le système de protection agisse avant que le gaz n'atteigne la limite d'explosion, et la perte accidentelle sera réduite au minimum.Parallèlement, la miniaturisation et la baisse de prix des capteurs de gaz permettent d'entrer dans la maison.
2. Application à la détection de gaz et à la gestion des accidents
2.1 Types et caractéristiques des gaz de détection
Après un accident de fuite de gaz, la gestion de l'accident se concentrera sur l'échantillonnage et les tests, l'identification des zones d'alerte, l'organisation de l'évacuation des personnes dans les zones dangereuses, le sauvetage des personnes intoxiquées, le colmatage et la décontamination, etc. Le premier aspect de l'élimination doit être de minimiser les dommages au personnel causés par la fuite, ce qui nécessite une compréhension de la toxicité du gaz qui fuit.La toxicité du gaz fait référence à la fuite de substances qui peuvent perturber les réactions normales du corps des personnes, réduisant ainsi la capacité des personnes à formuler des contre-mesures et à réduire les blessures lors d'accidents.La National Fire Protection Association divise la toxicité des substances dans les catégories suivantes :
N\H=0 En cas d'incendie, à l'exception des combustibles généraux, il n'y a pas d'autres substances dangereuses en exposition de courte durée ;
N\H=1 Substances pouvant provoquer des irritations et des blessures mineures lors d'une exposition de courte durée ;
N\H=2 Une concentration élevée ou une exposition à court terme peut entraîner une incapacité temporaire ou des lésions résiduelles ;
N\H=3 Une exposition à court terme peut causer de graves lésions temporaires ou résiduelles ;
N\H=4 Une exposition à court terme peut également entraîner la mort ou des blessures graves.
Remarque : La valeur du coefficient de toxicité N\H ci-dessus n'est utilisée que pour indiquer le degré de dommage humain et ne peut pas être utilisée pour l'hygiène industrielle et l'évaluation environnementale.
Étant donné que les gaz toxiques peuvent pénétrer dans le corps humain par le système respiratoire humain et causer des blessures, la protection de sécurité doit être complétée rapidement en cas d'accident de fuite de gaz toxique.Cela nécessite que le personnel chargé de la gestion des accidents comprenne le type, la toxicité et les autres caractéristiques du gaz dans les plus brefs délais après son arrivée sur le site de l'accident.
Combinez le réseau de capteurs de gaz avec la technologie informatique pour former un système de détection de gaz intelligent, qui peut identifier rapidement et avec précision le type de gaz, détectant ainsi la toxicité du gaz.Le système de détection de gaz intelligent est composé d'un réseau de capteurs de gaz, d'un système de traitement de signal et d'un système de sortie.Une pluralité de capteurs de gaz avec différentes caractéristiques de sensibilité sont utilisés pour former un réseau, et la technologie de reconnaissance de modèle de réseau neuronal est utilisée pour la reconnaissance de gaz et la surveillance de la concentration du gaz mélangé.Dans le même temps, le type, la nature et la toxicité des gaz toxiques, nocifs et inflammables courants sont entrés dans l'ordinateur, et des plans de traitement des accidents sont compilés en fonction de la nature du gaz et entrés dans l'ordinateur.Lorsqu'un accident de fuite se produit, le système de détection de gaz intelligent fonctionnera selon les procédures suivantes :
Entrez dans le site → adsorbez l'échantillon de gaz → le capteur de gaz génère un signal → le signal d'identification de l'ordinateur → le type de gaz de sortie de l'ordinateur, la nature, la toxicité et le plan d'élimination.
En raison de la haute sensibilité du capteur de gaz, il peut être détecté lorsque la concentration de gaz est très faible, sans avoir à pénétrer profondément dans le site de l'accident, afin d'éviter des dommages inutiles causés par l'ignorance de la situation.En utilisant le traitement informatique, le processus ci-dessus peut être complété rapidement.De cette manière, des mesures de protection efficaces peuvent être prises rapidement et avec précision, le plan d'élimination correct peut être mis en œuvre et les pertes accidentelles peuvent être réduites au minimum.De plus, comme le système stocke des informations sur la nature des gaz courants et les plans d'élimination, si vous connaissez le type de gaz dans une fuite, vous pouvez directement interroger la nature du gaz et le plan d'élimination dans ce système.
2.2 Trouver des fuites
Lorsqu'un accident de fuite se produit, il est nécessaire de trouver rapidement le point de fuite et de prendre les mesures de colmatage appropriées pour empêcher l'accident de s'étendre davantage.Dans certains cas, il est plus difficile de trouver des fuites en raison de longs pipelines, de plus de conteneurs et de fuites cachées, surtout lorsque la fuite est légère.En raison de la diffusibilité du gaz, après la fuite de gaz du conteneur ou du pipeline, sous l'action du vent externe et du gradient de concentration interne, il commence à se diffuser, c'est-à-dire que plus le point de fuite est proche, plus la concentration de gaz est élevée.Selon cette fonctionnalité, l'utilisation de capteurs de gaz intelligents peut résoudre ce problème.Différent du système de capteur intelligent qui détecte le type de gaz, le réseau de capteurs de gaz de ce système est composé de plusieurs capteurs de gaz avec une sensibilité qui se chevauche, de sorte que la sensibilité du système de capteur à un certain gaz est améliorée, et l'ordinateur est utilisé pour traiter le gaz.Le changement de signal de l'élément sensible peut détecter rapidement le changement de concentration de gaz, puis trouver le point de fuite en fonction du changement de concentration de gaz.
Actuellement, l'intégration de capteurs de gaz permet la miniaturisation des systèmes de capteurs.Par exemple, un capteur de particules ultrafines intégré développé par la société japonaise ** peut détecter l'hydrogène, le méthane et d'autres gaz, concentrés sur une plaquette de silicium carrée de 2 mm.Dans le même temps, le développement de la technologie informatique peut accélérer la vitesse de détection de ce système.Par conséquent, un système de capteur intelligent qui est petit et facile à transporter peut être développé.En combinant ce système avec une technologie de reconnaissance d'image appropriée, l'utilisation de la technologie de contrôle à distance peut le faire entrer automatiquement dans des espaces cachés, des endroits toxiques et nocifs qui ne conviennent pas au travail des personnes, et trouver l'emplacement des fuites.
3. Remarques finales
Développer de nouveaux capteurs de gaz, en particulier le développement et l'amélioration de systèmes de détection de gaz intelligents, afin qu'ils puissent jouer le rôle d'alarme, de détection, d'identification et de prise de décision intelligente dans les accidents de fuite de gaz, améliorant considérablement l'efficacité et l'efficacité des accidents de fuite de gaz manutention.La sécurité joue un rôle important dans le contrôle des pertes accidentelles.
Avec l'émergence continue de nouveaux matériaux sensibles aux gaz, l'intelligence des capteurs de gaz s'est également rapidement développée.On pense que dans un avenir proche, des systèmes intelligents de détection de gaz avec des technologies plus matures sortiront, et la situation actuelle de la gestion des accidents de fuite de gaz sera grandement améliorée.
Heure de publication : 22 juillet 2021