หลักการจำแนกประเภทและการตรวจหาก๊าซพิษและก๊าซติดไฟ

ก๊าซที่ติดไฟได้และการตรวจจับ

ก๊าซติดไฟเป็นก๊าซที่อันตรายที่สุดที่พบในงานปิโตรเคมีและอุตสาหกรรมอื่นๆ ส่วนใหญ่เป็นก๊าซอินทรีย์ เช่น แอลเคนและก๊าซอนินทรีย์บางชนิด

เมื่อก๊าซที่ติดไฟได้ (ไอน้ำ ฝุ่นละออง) ผสมกับอากาศ (หรือออกซิเจน) และมีปริมาตรถึงระดับหนึ่ง มันจะระเบิดเมื่อสัมผัสกับแหล่งกำเนิดไฟ ช่วงของส่วนปริมาตรที่ระเบิดในกรณีไฟไหม้เรียกว่าขีดจำกัดการระเบิดของก๊าซ และความเข้มข้นต่ำสุดของการระเบิดที่จำเป็นสำหรับการระเบิดคือขีดจำกัดล่างของการระเบิด ซึ่งแทนด้วย LEL ซึ่งเป็นตัวย่อของ Lower Explosive Limit ความเข้มข้นสูงสุดของการระเบิดคือขีดจำกัดบนของการระเบิด ซึ่งแสดงโดย UEL ซึ่งเป็นตัวย่อของ Upper Explosive Limit ความเข้มข้นของขีดจำกัดการระเบิดมักจะแสดงเป็นสัดส่วนปริมาตรของก๊าซที่ติดไฟได้ และ LEL และ UEL ของก๊าซที่ติดไฟได้ต่างกันจะแตกต่างกัน เช่น มีเทน (CH4) LEL และ UEL เท่ากับ 5.3 เปอร์เซ็นต์ , 15 เปอร์เซ็นต์ , ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) LEL และ UEL อยู่ที่ร้อยละ 5.3 และร้อยละ 15 ตามลำดับ UEL อยู่ที่ 4 เปอร์เซ็นต์ 46 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ

เครื่องตรวจจับก๊าซแบบพกพาที่เราใช้มักจะใช้หน่วยวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ LEL (ดังนั้น เครื่องตรวจจับก๊าซที่ติดไฟได้จึงเรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับ LEL หรือเครื่องตรวจจับการระเบิด) นั่นคือ ขีดจำกัดล่างของการระเบิดของก๊าซที่ติดไฟได้บางชนิดคือเต็มสเกล (100 เปอร์เซ็นต์ ) มีการอธิบายว่า 100 เปอร์เซ็นต์ที่แสดงบนเครื่องตรวจจับ LEL ไม่ได้หมายความว่าสัดส่วนปริมาตรของก๊าซที่ติดไฟได้สูงถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรก๊าซ แต่ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของ LEL ตัวอย่างเช่น LEL ของมีเทนคือ 5.3 เปอร์เซ็นต์ , 100 เปอร์เซ็นต์ LEL=5.3 เปอร์เซ็นต์ปริมาตรส่วน (VOL) นั่นคือ 1 เปอร์เซ็นต์ LEL เทียบเท่ากับมีเทน 0.053 เปอร์เซ็นต์ เพื่อความปลอดภัย โดยทั่วไปจะใช้เครื่องตรวจจับ LEL เพื่อส่งเสียงเตือนเมื่อส่วนปริมาตรก๊าซไวไฟเท่ากับ 10 เปอร์เซ็นต์และ 20 เปอร์เซ็นต์ของ LEL

ก๊าซพิษและก๊าซที่ทำให้หายใจไม่ออกจะก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์หลังจากเข้าสู่ร่างกาย จึงเรียกโดยรวมว่าก๊าซอันตราย แต่ในการตรวจจับก๊าซ เรามักเรียกว่าก๊าซพิษ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S), แอมโมเนีย (NH3) ), เมทานอล (CH3OH) เป็นต้น สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยเสี่ยงที่ก่อให้เกิดอันตรายสูงสุดต่อผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งไม่รวมถึงอันตรายในระยะสั้นในทันที เช่น ความไม่สบายกาย การเจ็บป่วย การเสียชีวิต เป็นต้น แต่ยังส่งผลเสียต่อร่างกายในระยะยาว เช่น พิการ มะเร็ง เป็นต้น

ระดับอันตรายของก๊าซที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์นั้นสัมพันธ์กับชนิดและปริมาณของก๊าซอันตราย เพื่อให้แน่ใจว่าคนงานจะไม่ได้รับอันตรายจากการทำงานทั้งเฉียบพลันและเรื้อรังในระหว่างการผลิต ประเทศจีนจึงใช้ความเข้มข้นของมวลสูงสุดที่อนุญาต (MAC, mg/m3) เป็นมาตรฐานด้านสุขอนามัย และเรามักจะเห็น TLV เป็นมาตรฐานในเครื่องมือตรวจจับก๊าซ คู่มือ. TLV คือค่าเกณฑ์ขีดจำกัด (Threshold Limit Values) พัฒนาโดย American Conference of Governmental Industrial Hygiene Association (ACGIH) เป็นมาตรฐานของอเมริกา TLV แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

①TWA (น้ำหนักเฉลี่ยทางสถิติ 8 ชม.), มก./ลบ.ม.;

②STEL (ระดับการรับสัมผัสในระยะสั้น 15 นาที), มก./ลบ.ม.;

③IDLH (ขนาดยาที่ทำให้ตายทันที), 10-6

สำหรับเครื่องมือตรวจจับและแจ้งเตือนก๊าซพิษแบบพกพา ค่าสูงสุดของความเข้มข้นของก๊าซพิษ ค่า TWA และข้อมูลค่า STEL สามารถแสดงได้เพื่อให้คำแนะนำเฉพาะสำหรับสุขภาพและความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน ค่าที่แท้จริงของความเข้มข้นของก๊าซพิษมักจะแสดงเป็น 10-6 นั่นคือ เศษส่วนของปริมาตรของก๊าซในปริมาตรรวม 1 ล้านส่วนของก๊าซ ความเข้มข้นของมวลสูงสุดที่อนุญาตในมาตรฐานด้านสุขภาพในประเทศของฉันมีหน่วยเป็น มก./ลบ.ม. และความสัมพันธ์ของการแปลงระหว่างสองหน่วยนี้คือ:

ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต=ค่าที่แท้จริงของความเข้มข้นของมวลก๊าซพิษ × M/24.25 ในสูตร: M คือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของก๊าซพิษ 24.25 คือค่าคงที่ ซึ่งเป็นปริมาตรโมลาร์ของก๊าซพิษที่ 25 องศา และ 101.33kPa.