Atmosferik kontrol ve ölçüm, çok çeşitli sektörler için geniş bir ürün yelpazesini kapsar. Bunlar, evlerde veya halka açık işletmelerde (ERP) iç hava kalitesini ölçmekten gıda ambalajlarının koruyucu atmosferini kontrol etmeye (MAP) kadar uzanır.

Kapalı hava kalitesi analizi

Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, hava kirliliği Fransa’da her yıl yaklaşık 50.000 kişinin ölümüne neden oluyor. Yaygın inanışın aksine, bir evin veya endüstriyel binanın içindeki hava dışarıdaki havadan 10 kata kadar daha kirli olabilir! İç mekan hava kalitesi gerçek bir sorundur ve önemli zorluklar sunar.

Dışarıdan getirilen kirleticilerin yanı sıra, bina içine birçok madde salınabilir. Bunlar arasında yapı malzemeleri (zemin ve duvar kaplamaları, izolasyon), mobilyalar (yapıştırıcılar, vernikler), yakma cihazları, hayvanlar ve çeşitli insan faaliyetleri (sigara, ev ürünleri, kendin yap projeleri, vb.) sayılabilir.

İç mekan hava kalitesini ölçmek için benzen , formaldehit için kolorimetrik reaktif tüpleri veya insan ekshalasyonuyla salınan karbondioksiti ve COVID-19 gibi viral enfeksiyon bulaşma riskini ölçen CO2 sensörleri gibi cihazlar mevcuttur . Bu alanda, Dräger reaktif tüplerinin 500’den fazla gaz ve buharı ölçmek için en iyi performansı gösterdiğini söyleyebiliriz .

Karbondioksit konsantrasyonunu ölçmek, bir odadaki hava kalitesini belirlemenin ve havalandırma kalitesini değerlendirmenin en basit yoludur. CO2 konsantrasyonu iç mekanda çok yüksek olduğunda (1000 ppm’nin üzerinde) hava sağlıklı kabul edilmez. Bu durumda, odayı havalandırmak gerekir (açık pencereler, fan, vb.).

Gündüz bakımevleri, anaokulları, liseler ve eğlence merkezleri gibi halka açık bazı işletmelerde iç hava kalitesinin izlenmesi artık zorunlu hale geldi.

Koruyucu Atmosfer Analizi (PAA)

Koruyucu atmosfer paketleme, gıda maddelerini endüstriyel kökenli diğer gazlarla değiştirerek havayla temastan korumayı içerir. Uygulamada, bu teknik düzenli olarak düşük sıcaklıkta koruma ile birleştirilir. Modifiye atmosfer paketleme için yetkilendirilmiş çeşitli gazlar Avrupa Direktifi 2008/84/EC’de listelenmiştir, bunların başlıcaları azot (N2), oksijen (O2), karbondioksit (CO2) ve daha nadiren argon (Ar)’dur.

Azot kuru ürünleri korumaya yardımcı olurken oksijen taze meyveleri, sebzeleri, eti ve balığı korur. Argon şarap gibi hassas ürünleri paketlemek için kullanılır. Örneğin elmalar için önerilen modifiye atmosfer %5 oksijen, %5 karbondioksit ve %90 azottur. Kırmızı et perakende satışları için ideal modifiye atmosfer %70 oksijen ve %30 karbondioksittir.

Modifiye atmosfer paketlemesindeki gaz analizi, dengeli gaz olarak nitrojen (fark ile türetilir) ile oksijen ve karbondioksit tespiti ve ölçümünü içerir. Bu ölçümleri gerçekleştirmek için kullanılan çoğu cihaz (örneğin OXYBABY koruyucu atmosfer analizörü) pakete yerleştirilen bir prob aracılığıyla gaz örneğini çekmek için bir pompa örnekleme sistemi kullanır.

Yanma analizörleri, fosil yakıtla (gaz, petrol, benzin, kömür, odun, pelet vb.) çalışan herhangi bir cihazın ürettiği gaz emisyonlarını hassas bir şekilde izler. Doğru ve kullanımı kolay olan bu cihazlar oksijeni (O2) veya fazla havayı, CO’yu (karbon monoksit), Nox’u (azot monoksit ve dioksit) ve SO2’yi (kükürt dioksit) ölçer. 

Optimum verimlilik için yanma analizi

Sabit veya taşınabilir yanma analizörleri yanma verimliliğini optimize etmeye ve emisyonları sınırlamaya olanak tanır. Kazan daireleri veya termal tesislerin devreye alınması, ayarlanması, bakımı ve sertifikasyonu için popülerdirler . Enerji fiyatlarının uygun şekilde kontrol edilmesiyle çevresel ve ekonomik kısıtlamalarla yüzleşmek için giderek daha da önemli hale geliyorlar.

Dar alanlardaki (örneğin gazla çalışan forkliftler) elleçleme ekipmanlarından çıkan egzoz gazlarının kontrolü için kullanılan basit karbon monoksit analiz cihazından, NOx ( nitrik oksit ve azot dioksit ), kükürt dioksit (SO2) ve oksijen içeriğini (O2) de analiz eden daha gelişmiş modellere kadar, bu kategoride yüksek performanslı profesyonel ekipmanlar bulacaksınız.

Patlayıcı gaz dedektörleri , doğal gaz, LPG (bütan, propan), pentan, hidrojen, hidrokarbonlar, alkoller, çözücüler, amonyak vb. gibi patlayıcı gazların sızıntı tespiti için yanıcı gaz dedektörleridir. Yanıcı gazları tespit ederler ve Alt Patlama Sınırı’na (LEL) göre atmosferdeki miktarlarını ölçerler . Patlayıcı gaz tespiti için iki sensör teknolojisi vardır: katalitik sensörler (en yaygın kullanılan) ve zorlu çevre koşulları için kızılötesi sensörler.

Katalitik hücreli patlayıcı gaz dedektörleri

Katalitik difüzyon hücreleri , 4 gazlı dedektörler ve yanıcı buhar algılamaları için en yaygın kullanılanlardır . Ölçüm prensibi aracılığıyla yanıcı gazların varlığı ile sıcaklık arasında bir ilişki vardır. Bu sıcaklık artışı daha sonra ölçülebilir bir niceliğe dönüştürülmüştür: LEL (alt patlayıcı sınır). Bu ölçüm teknolojisi mükemmel bir fiyat/performans oranına sahip olsa da bazı dezavantajları vardır:

  • Sadece %10’dan fazla minimum oksijen içeriğiyle çalışabilir (inert bir ortamda tamamen etkisizdir).
  • Mevcut patlayıcı gazları ayırt etmez (tartıdaki prensiple aynıdır: ağırlığı verir ancak tartıda kimin olduğunu söylemez).
  • Patlayıcı gazların sık veya sürekli olarak tespit edilmesi durumunda (düşük LEL değerleri olsa bile) erken aşınma.
  • Silisyum, kurşun veya kükürt bileşikleri gibi yüksek zehir hassasiyetine sahip olanlar.

Kızılötesi hücreli yanıcı gaz dedektörleri

Kızılötesi emilim hücreleri esas olarak bazı patlayıcı gazların tespiti için kullanılır (IR eğrisi mevcut olduğunda). Katalitik difüzyon teknolojisinden daha pahalı bir teknolojidir, ancak birçok gerçek teknik avantajı vardır:

  • Çok uzun ömür.
  • Sürekli olarak yanıcı gaz veya hücre doygunluğuna (LEL’in %100’ünün üzerinde ölçüm) maruz kalmazlar.
  • Silikatlar veya H2S gibi zehirlere karşı bağışıklık.
  • İnert atmosferlerde (oksijensiz) çalışma imkanı.
  • Ölçüm neredeyse hatasız çünkü dedektör bir arıza olduğunda sistematik olarak alarm veriyor

Öte yandan IR sensörleri hidrojen gibi tek renkli hücrelerle çalışmaz .

ATEX Patlama Ölçer

ATEX onayı ( ATmosphère EXplosive için ), ekipmanın patlama tetiklemesini (alev, kıvılcım, vb.) desteklemeyerek yüksek patlayıcı risk bölgesini entegre etme kapasitesini gösterir. Patlayıcı bir atmosferde kullanım için onaylanan bir ATEX explosimetre (veya patlayıcılar için ATEX dedektörü), tehlikeli bir alanda çalışan tüm ekipler için maksimum güvenliği garanti eder.

Petrol ve gaz endüstrileri, ağır kimyasallar, metalurji, su arıtma ve sanitasyon gibi birçok faaliyet sektöründe kullanılan kişisel koruyucu ekipmanın taşınabilir bir versiyonudur. Bu KKD ayrıca dar alanlara giriş sırasında (CATEC sisteminin bir parçası olarak ) ve kamu çalışmalarında güvenliği sağlamak için kullanılır. Ayrıca itfaiyeci ekipmanının ayrılmaz bir parçasıdır .

Paralel olarak, bir gaz algılama kontrol cihazına veya bir güvenlik otomasyonuna bağlı sabit bir versiyonda uygulanır . Yanıcı gaz vericisi, bu tür risklere maruz kalan tüm tesislerin güvenliğini sağlamayı sağlar.

En yaygın yanıcı gazların LEL’i

Alt patlama sınırı, toplam hacmin yüzdesi (%/hacim) olarak ifade edilir.

Aseton: %2,5 – Asetilen : %2,5 – Amonyak : %15,0 – Benzen : %1,2 – Bütan : %1,9 – Etanol : %3,3 – Hidrojen : %4,0 – Karbon monoksit : %12,5 – Metan CH4 : %5,0 – Metanol: %6,0 – Pentan : %1,4 – Propan : %2,1 – Stiren : %0,9 – Toluen : %1,1 – Ksilen: %1,1.

Benzen, stiren, toluen ve ksilen için ayrıca uçucu organik bileşiklerin tespiti sayfasına bakınız .

İster soğuk hava depolarında ister klima sistemlerinde kullanılan soğutucu akışkanlar olsun, freon gazları insanlar tarafından algılanamaz (renksiz, kokusuz) ve bu nedenle bir freon algılama sisteminin kullanımı esastır. Soğutucu gaz dedektörlerinin kullanımı soğutma sektöründe çeşitli zorluklarla karşılaşır: malların ve insanların güvenliği, soğutucu sızıntılarıyla ilgili maliyetler ve çevresel etki (düzenlemeye tabidir).

Freon tespiti (soğutucu akışkan dedektörleri)

CFC ve HCFC ailelerine ait halojenli hidrokarbonların kendi düzenlemeleri vardır: gaz algılama cihazı (soğutucu gaz dedektörleri) kurma zorunluluğu ile kullanımının yasaklanması veya sınırlandırılması . Diğer ailelere ait soğutucu akışkanlar kimyasal ürünlerle ilgili düzenlemelere tabidir, ancak sağduyu aynı zamanda sızıntıların izlenmesini de içerecektir.

Freonlar genellikle havadan daha ağır gazlardır. Zeminde durgunlaşmaya ve oksijenin yerini almaya eğilimlidirler. Soğutucu gaz sızıntılarının en iyi şekilde tespiti için , soğutucu gaz dedektörleri soğutma ünitesinin altına yerleştirilecek ve bir gaz algılama ünitesine bağlanacaktır. Bir sızıntı durumunda, merkezi gaz algılama ünitesi güç kaynağını keserek soğutma sistemini nötralize edecektir.

Freon sınıflandırmaları ve kategorileri

Freonlar özelliklerine göre birkaç ana kategoriye ayrılır. İhtiyaçların özgüllüğüne bağlı olarak, belirli kategoriler tercih edilmelidir:

  • Organik bileşikler: su, CO2 ( karbondioksit ), NH3 ( amonyak )
  • Hidrokarbonlar: bütan , pentan , propan , propilen, vb.
  • CFC’ler (kloroflorokarbonlar): R11, R12, R113, R115, R502
  • HCFC’ler (hidrokloroflorokarbonlar): R21, R22, R123, R124, R401a, R402a, R408a, R409a
  • HFC’ler (hidroflorokarbonlar): R32, R125, R134a, R15a, R143a, R152a, R404a, R407a, R410a, R507
  • Sınıflandırılamayan soğutucular: R630, R631, R12b1, R12b1, vb.

Soğutucu akışkanlar, isimlerinin telaffuzunun karmaşık olması nedeniyle nadiren uluslararası adlarıyla anılırlar. R-ABCDe biçiminde bir kısaltma tercih edilir, R soğutucu anlamına gelir.

  • A : Çift bağ sayısı, 0’a eşitse görünmez
  • B : karbon atomu sayısı eksi bir (C-1), 0’a eşitse görünmez
  • C : hidrojen atomlarının sayısı artı bir (H+1)
  • D : flor atomlarının sayısı (F)
  • E : izomerleri tanımlamak için kullanılan harf (benzer brüt formül ancak yarı gelişmiş formunda değil)

Örneğin R134, 2 karbon atomu, 2 hidrojen atomu ve 4 flor atomundan oluşan bir freondur.

Soğutucu akışkanların özellikleri

Bazı organik bileşikler veya hidrokarbonlar hariç, soğutucular genellikle insanlara zararlı değildir: yanıcı, aşındırıcı ve toksik değildir. Ancak, bol miktarda sızıntı olması durumunda, özellikle kötü havalandırılan ortamlarda (otel odaları, EHPAD, kreşler, okullar, yurtlar vb.) solunabilir havanın yerini alırlar .

Anoksi riskine ek olarak, bazı freonların anestezik özellikleri de vardır ve bu da onları potansiyel olarak tehlikeli hale getirir; bu nedenle bir kaçak tespit sistemi kurma ihtiyacı (ve sağduyusu) doğmuştur.

Soğutucu akışkanların tespiti için pratik kılavuz

GTC Endüstriyel ekibi size soğutucu gazların tespiti için pratik bir rehber sunar. Bu teknik dokümanda tüm soğutma uygulamalarınızdaki soğutucu gazların kontrolü için mevcut tüm bilgileri ve ekipmanları bulabilirsiniz:

VOC’lerin (uçucu organik bileşikler) tespiti karmaşıktır çünkü oda sıcaklığında çok kolay buharlaşma eğilimindedirler. Birçoğu kirletici, toksik veya kanserojen olarak kabul edilen büyük bir gaz ve gaz halindeki madde ailesini oluştururlar. Uçucu yapıları atmosferde hızla yayılmalarına izin verir, bu nedenle kendimizi daha iyi korumak için bunları tespit etme ve ölçme ihtiyacı vardır. Basit pasif rozetten PID lambasına ve kromatografiye kadar çeşitli VOC tespit teknikleri mevcuttur.

Uçucu organik bileşiklerin (VOC) tespiti

Özellikleri ve sağlık üzerindeki etkileri, doğalarına göre değişir. Basit koku alma rahatsızlığından, mutajenik bozukluklara, çeşitli tahrişlere ve solunum kapasitesinde düşüşe kadar uzanabilirler. VOC’lerin (sabit veya taşınabilir) toksisitede (patlayıcılıktan ziyade) tespiti, mevcut gaz konsantrasyonlarını analiz etmek için çok daha akıllıcadır.

Aslında, VOC’lerin tespiti konusunda gerçek bir mantıksızlık vardır . Gerçekten de, patlayıcı bileşimler oluşturma yeteneğine sahip olsalar bile, mevcut konsantrasyonlar milyonda on binlerce parçacığa (ppm) ulaşmalıdır. Uçucu organik bileşiklerin başlıca riski, birkaç on ppm mertebesindeki düşük konsantrasyonlardaki toksisiteleridir.

5 VOC grubu

Alkanlar

Alkanlar (veya hidrokarbonlar) esas olarak petrol ürünlerinden gelir ve yalnızca karbon ve hidrojen atomları içerir, örneğin: bütan , etan, heptan, heksan, oktan, pentan veya propan . Genel olarak, alkanlar çok reaktif değildir ve ozon oluşumunda diğer VOC’lerden daha az rol oynarlar. 

Alkenler ve alkinler

Alkenler ve alkinler, asetilen, etilen , izopren veya propilen gibi iki karbon atomu arasında en az bir çift bağ (alkenler) veya üçlü bağ (alkinler) ile karakterize edilen doymamış hidrokarbonlardır . Bunlar esas olarak kimya endüstrisinde kullanılır ve petrol rafinasyonu sırasında üretilir. Alkenler, çift bağın varlığı nedeniyle alkanlardan daha reaktiftir, alkinler daha da reaktiftir (üçlü bağ).

Aldehitler ve ketonlar

Aldehitler ve ketonlar, yakıtların veya odunun eksik yanması sonucu elde edilen doymamış organik bileşiklerdir (karbonil bileşikleri olarak da adlandırılırlar) veya bir alkolün iki hidrojen atomunun kaybıyla oluşan kimyasal türevleridir (ketonlar), örneğin aseton, akrolein, formaldehit veya MEK.

Monosiklik aromatik hidrokarbonlar

Monosiklik aromatik hidrokarbonlar, benzen, simen, naftalin, stiren , toluen veya ksilen gibi benzen çekirdeği içeren hidrokarbonlardır .

Halojenli hidrokarbonlar

Halojenli hidrokarbonlar klorlu, bromlu veya florlu hidrokarbonları içerir. Bu VOC’ler çözücüler, soğutucu akışkanlar, böcek öldürücüler veya klorobenzen, kloroform, vinil klorür, freonlar R11, R12, R22, R114 veya trikloroetilen gibi aerosol iticiler olarak kullanılmaları nedeniyle havada bulunurlar. Bu bileşikler oldukça kararlıdır ve atmosferde uzun süre kalabilirler.

VOC’lerle karşı karşıya kalan faaliyet sektörleri

Bu isim altında gruplandırılan maddelerin etkileyici sayısı ve son derece uçucu yapıları nedeniyle, uçucu organik bileşikler (kapsamlı olmayan liste) gibi çok sayıda endüstriyel sektörde mevcuttur: 

  • Kozmetik endüstrisi: deodorantlar, dezenfektanlar, oje veya tırnak sertleştiriciler 
  • Tıbbi, paramedikal ve veterinerlik sektörü: alkol, bakteri öldürücüler, böcek öldürücüler
  • Gıda endüstrisi: dezenfektanlar
  • Kağıt endüstrisi: Portakal ambalajı, bilgisayar kağıdı 
  • Boya ve baskı mürekkeplerinin sanayisi ve kullanımı (koruyucu) 
  • Plastik endüstrisi: Tutkal ve yapıştırıcıların imalatı ve kullanımı 
  • Tekstil endüstrisi: Buz çözücü, renkli tekstillerin ağartılması
  • Deri ve kürk endüstrisi: derinin korunması ve tabaklanması, koruyucu 
  • Binaların dezenfeksiyonu: ev deterjanları
  • Bahçecilik ve tarım: Bakterisitler, mantar öldürücüler ve herbisitler 
  • Fotoğrafçılık: sabitleyiciler ve sabitleyiciler 
  • Dizel motorlardan çıkan egzoz gazları
  • Odun, kömür ve polietilenin yanmasından kaynaklanan dumanlar
  • Benzin ve petrol rafinasyonu