Про основные параметры переносных анализаторов газа

Если говорить о теме обнаружения, измерения концентрации, селективности, т.е. реагирования на тот или иной вид газа, ассоциативное мышление не технически подкованных граждан сразу направляет их фокус внимание в первую очередь в промышленность (химические заводы, где присутствует производство, перекачка, или появление всевозможных газов как побочного продукта), потом в котельную (где природный газ сгорает), и существует вероятность образования взрывчатой смеси при условии нарушения техники безопасности.
Все это верно. Но ведь мы по факту живем в газовом море. Только вместо воды нас окружает воздух, т.е смесь газов, из которых главенствующую роль играет азот, для нас самый важный, без которого не было бы жизни на земле, и чему способствуют растения с помощью фотосинтеза, это кислород, необходимый для дыхания и насыщения тканей кислородом и углекислый газ, который мы выдыхаем, и который является камнем преткновения для всех промышленно развитых держав мира, которые так и не могут договориться окончательно о снижения выбросов CO2 перед уже даже не грядущей, а фактически наступившей климатической катастрофой в виде парникового эффекта.

Так что даже без промышленности, ничто не мешает нам использовать переносной газовый анализатор, для тех или иных целей: если речь идет об отопительном оборудовании, то для измерения концентрации метана, угарного газа, если о том, чтобы было легче дышать, сохранилась производительность и комфорт жизни это контроль углекислого газа, ну и конечно уровень кислорода тоже можно (и нужно) проверять.

Какие основные параметры

Условия для взрыва

Буквально несколько слов по теории. Для процесса горения, взрыва необходимо одновременное сочетание нескольких компонентов:

• воздуха (точнее кислорода);
• топлива (горючего газа);
• источника воспламенения (это может быть огонь, электрическая искра, раскаленный материал и др.).

Хорошей новостью является то, что распространенные горючие газы, например пропан, метан, образуют взрывчатую смесь только при достижении определенной концентрации. Если например кислород отсутствует, то даже если например помещение будет полностью заполнено газом, то даже если будет электрическая искра, никакого взрыва не произойдет. Причина проста – молекулам газа не с чем встречаться, а именно нет молекул кислорода. А именно это процесс соединения молекул с образованием продуктов сгорания и является горением.
Немного отвлечемся в сторону, буквально одной фразой, но это не помешает для понимания. Дрова кстати когда горят, это фактически соединение углерода с молекулами кислорода. Если горение происходит при достаточном количестве кислорода, образуется углекислый газ, если же же воздуха мало (нет притока), то образуется чрезвычайно опасный ядовитый CO.

Существуют и многофункциональные приборы, меряющие несколько газов. Их еще можно назвать мультигазоанализаторы. И выгодны они тем, что как правило дешевле по цене.

Про диапазон взрываемости

Раз диапазон, есть как минимум две величины ? Так и есть ! Причем для каждого газа в виду разной химической формулы, диапазон свой.

1. Нижний предел взрываемости (НВП). Если измерить содержание всех газов даже в жилом помещении, с помощью дорогих сверхчувствительных приборов, то откроется много интересного. Найдется и природный газ и формальдегид (от мебели и других изделий из дерева, включая ДВП, ДСП) и безусловно CO₂, от которого некуда нам ни деться на протяжении всей жизни и даже не исключено, что угарный газ ! Мы написали об этом подробно, чтобы показать, что как есть безопасные нормативы для жизни, так и есть минимальный порог для взрыва. Пока он не достигнут, опасаться нечего. Конечно, желательно, чтобы разница между текущей концентрацией горючего газа и нижним пределом, была как можно меньше. Завершая этот пункт, приведем еще одну аналогию. Даже не аналогию, а вполне корректно химически грамотную фразу. Ниже предела взрываемости, молекул газа столь мало, чтоб они фактически “размываются”, разбавляются воздухом.
2. Верхний предел взрываемости (ВПВ). А это другая полярность – перебор. Перенасыщение. Наоборот теперь молекул кислорода очень мало, а молекул газа слишком много. И опять же аналогия. Если топливная система двигателя внутреннего сгорания неправильно настроена или воздушный фильтр забит, то переобогащение смеси приводит к тому, что топлива слишком много (водители даже говорят – “свечи заливает”) и в лучшем случае двигатель будет работать с перебоями, а в худшем просто не заведется.

Так что же и когда мало газа и когда много, взрыв не угрожает ? Так точно ! И для каждого газа существуют свои цифры концентрации: верхняя и нижняя. Пример: для метана 5 % (НПВ) и 15 % (ВПВ).

А теперь давайте от этих в буквальном смысле жизненно важных цифр перейдем к диапазону измерения газовым анализатором. Что будет, если выбранный прибор, с датчиком метана, обнаружит его наличие, только когда соотношение достигнет 20 % ? Смысла в нем нет ! Хорошо еще, если нет источника для воспламенения. А если есть ? Произойдет взрыв (не дай Бог), а прибор все будет показывать ноль…

Сейчас разбирая вопрос диапазона взрываемости, мы подняли важную тему. Никто не говорит, что нужно отслеживать, чтобы не превысить НВП. Более того, в некоторых отраслях это физически невозможно сделать.
Например газовая отрасль, где содержание метана значительно превышает НПВ.

И это не опасно. Почему ? Потому что выше мы писали о третьем компоненте для созданий условий для взрыва. Это источник воспламенения. Проще говоря, если огня или искрового разряда нет, то и даже если НПВ будет превышен, а он будет превышен и это прописано в технологических процессах, ничего катастрофического и аварийного не произойдет.
Кроме нефтегазовых компаний, превышение НПВ наблюдается в шахтах. Именно поэтому насосы, откачивающие шахтные воды, выпускаются во взрывозащищенном исполнении. А трагедии происходят тогда, когда глубоко под землей, в угольных горизонтах, вспыхивает искра. Поэтому и для шахтеров, наряду с инструментами для добычи угля и лампами, обязательным атрибутом является анализаторы наличия метана. Его не может не быть.
Он неизбежен при добыче угля. Но для целей безопасности, нужно строжайшее соблюдение двух условий.