دتکتور و دستگاه های ارزیابی ریسک مواد سمی

دتکتور و دستگاه های ارزیابی ریسک مواد سمی

فرمت: pdf   تعداد صفحات: 14

معمول ترین دتکتور برای ارزیابی ریسک های گازهای سمی دتکتور فتویونیزان (PID) است که ممکن است یک وسیله اندازه گیری مجزا بوده یا اینکه با سنسورهای دیگر بر روی یک دستگاه سوار شده باشد. دتکتورهای یونیزان شعله (FID) هم دتکتور دیگری است که قابلیت های خوبی برای تشخیص گازهای سمی در هوا دارد. هر دوی این وسایل از یک شکل یونیزاسیون استفاده می کنند که آن مکانیسم ایجاد بار یونی است که توسط یک سنسور قابل قرائت باشد. استفاده از سنسورهای یونیزان در کاربردهای علمی کاملاً معمول است. روش های متعددی برای تولید انرژی یونی از طریق یونیزاسیون وجود دارد دتکتور PID  از یک لامپ ماوراء بنفش استفاده می کند در حالی که FID از یک شعله هیدروژنی برای این منظور استفاده می کند. روش دیگر یونیزاسیون استفاده از تخلیه کرونا است که بعداً شرح داده خواهد شد. روشهای یونیزاسیون متنوع اند اما خروجی نهایی همه آنها مشابه است بخار ماده جدا شده و تغییرات حاصله در بار الکتریکی نسبت به یک گاز مشخص کالیبره شده سنجیده می شود هر دو نوع دتکتور PID و FID برای تشخیص انواع گازها استفاده می شوند اما مکانیسم اجرای یونیزاسیون در آنها متفاوت است. همان طور که پیش تر بحث شد دتکتورهای LEL نمی توانند در غلظت های پایین گازهای سمی قرائت داشته باشند برای تیم های HAZMAT یک PID دتکتوری حیاتی محسوب می شود که می تواند این نقیصه را پوشش دهد تیم های که دتکتورهای PID ندارند در معرض ریسک های جدی قرار دارند چرا که نمی تواند به راحتی مواد سمی معمول در حوادث شیمیایی را تشخیص دهند.

دتکتورهای فتویونیزان (Photoionization Detectors)

یک دستگاه PID که گاهی دستگاه پایش بخارات کلی هم خوانده می شود (شکل ۱) می تواند گازهای آلی و برخی گازهای غیر آلی شامل آمونیاک آرسین، فسفین، سولفید هیدروژن برم و ید را تشخیص دهد

شکل ۱- یک دتکتور PID برای واحدهای یونیزان کننده نوری قادرند که LEL ، اکسیژن H₂S و CO را هم اندازه گیری کنند.

به دلیل توانایی این دستگاه در تشخیص طیف وسیعی از گازها در مقادیر جزیی یک ابزار ضروری برای تیم های پاسخ محسوب می شود. دتکتور PID نشان نمیدهد که چه موادی در هوا وجود دارند بلکه نشان می دهد که چیزی در هوا وجود دارد. به عنوان یک وسیله پایش عمومی PID می تواند وجود مواد خطرناک در محیط را تشخیص داده و به تیم پاسخ هشدار دهد. دستگاه های اولیه PID برای پالایشگاه های نفت و صنایع انبارشی طراحی شده بود. به دلیل ماهیت حساسی که دارند این دستگاه ها قادرند مقادیر خیلی کم هیدروکربن ها در خاک تشخیص دهند. بنابراین در عملیات خارج سازی مخازن زیر زمینی دارای کاربرد زیادی هستند. عارضه ساختمان بیمار (Sick Building) که در حال گسترش هم هست را می توان با این ابزار بررسی کرد و منابع آلودگی را پیدا کرد. حتی از PID در پاسخ به عملیات تروریستی هم استفاده می شود چراکه این دتکتور می تواند حضور طیف وسیعی از مواد سمی را تشخیص دهد. بزرگترین مزيت PID حساسیت بسیار بالای آن است که می تواند در0.1  ppm قرائت را شروع کند. دتکتور PID می تواند تا ppm ۲۰۰۰ و برخی مدل های آن تا ppm ۱۰۰۰۰ را نمایش دهد. این قرائت بر حسب پی پی ام برای گاز کالیبره شده است که اغلب ایزوبوتیلن است. هنگامی که گاز ناشناخته است از واحد قرائت اندازه گیری استفاده می کنیم. قرائت عدد ۱۳۵ برای یک گاز ناشناخته در یک PID که محدوده ppm ۱۲۰۰۰ را قرائت می کند به معنای این است که قرائت به اندازه ۱۳۵ واحد از محدوده ۲۰۰۰ خارج شده است. سیستم شرکت RAE دارای یک PID است که دامنه قرائت آن در حد ppt بوده و یک وسیله بسیار حساس محسوب می شود مواد شیمیایی با TLV کمتر از ppm ۵۰۰ سمی محسوب می شوند بنابراین PID یک وسیله مناسب برای تشخیص مواد سمی محسوب می شود یک مشکل معمول در سنسورهای EL (به استثنای MOS) این است که برای شروع قرائت نیازمند غلظت های بالا هستند. در بیشتر این سنسورها تا غلظت گاز به ۵۰ پی پی ام نرسد قرائت آغاز نمی شود می توان قرائت انجام شده در مانیتور LEL را استفاده از جدول 1 به پی پی ام تبدیل کرد.

جدول ۱- تبدیل درصد حجمی به  ppm

می توان به سادگی دریافت که ممکن است تیم پاسخ در شرایط خطرناکی قرار بگیرد در حالی که حتی مشکل سمیت تشخیص داده نشده است. دستگاه PID برای یافتن مقادیر کم گازهای سمی در هوا استفاده داشته و سنسورهای LEL هم برای مشکلات بزرگ مثل ریسکهای آتش سوزی و نشت های شدید استفاده دارند. جدول ۲ مثال دیگری است که نشان می دهد چطور به اشتباه تصور می شود که اتمسفر ایمن است. فرض کنید که در حال پاسخ به گزارش استشمام بوی غیر عادی یک گاز در یک واحد عملیاتی هستید. به محض رسیدن از مانیتور چهار گازه استفاده می کنید. در پاسخ به یک گزارش بوی گاز از چه نقطه ای از ماسک تنفسی خودتان استفاده می کنید؟ چه قرائتی در سنسور LEL به شما می گوید که از وسایل حفاظتی استفاده کنید؟ قبل از اینکه به سراغ جدول بروید به پاسخ سوالات بالا فکر کنید.

جدول ۲: ریسک آتش سوزی در قیاس با سمیت

جدول بالا نشان میدهد که در غلظت 0.8 درصد فنل در هوا سنسور LEL حدود ppm ۱۴۱ فنل را نشان میدهد سنسور LEL در غلظت واقعی 0.8 درصد عدد صفر را نشان میدهد چراکه برای قرائت به حداقل ۱ درصد غلظت نیاز دارد. در غلظت 1.6 درصد هم سنسور LEL عدد ۱ را نشان میدهد چراکه سنسور فقط عدد کل را نشان میدهد. اگر در چنین شرایطی فقط از سنسور LEL استفاده شود تیم پاسخ در محیطی قرار گرفته که غلظت فنل در اتمسفر آن بیش از نیمی از IDLH ماده است بدون اینکه حتی دستگاه حضور ماده را تشخیص دهد دستگاه حضور ماده را تشخیص دهد. بسیاری از تیم های پاسخ از مقدار ۱۰ یا ۲۵ درصد LEL به عنوان مرز استفاده از وسایل حفاظت تنفسی استفاده می کنند که به ترتیب معادل ۱۶۸۸ و ۴۵۰۰ پی پی ام است. در این سطوح غلظت ریسک های بسیار جدی می تواند تیم بدون حفاظت تنفسی را تهدید نماید. با این حال یک PID با یک لامپ eV11.7 می تواند ماده را در غلظت ppm تشخیص دهد که تا حد ایمن بسیار فاصله دارد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ سنسورهای تشخیص گازهای سمی

⇐ روش های پیشرفته آزمایشگاهی در آنالیز آلاینده ها

⇐ وسایل اندازه گیری قرائت مستقیم آلاینده های شیمیایی

⇐ ارزیابی گازها و بخارات سمی