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Approccio sistematico alla selezione di sensori gas e fiamma per la sicurezza in ambienti con idrogeno

Cos'è un gas?

Come si misura la concentrazione di un gas? Cos'èun gas?
Un gas è costituito da uno sciame di molecole che si spostano in modo casuale e caotico
- I gas occupano tutto lo spazio/volume disponibile e si miscelano rapidamente nell'atmosfera in cui sono rilasciati
- I gas sono comprimibili ed il volume occupato varia con la temperatura e la pressione.
- I gas evocano nel nostro subconscio una sensazione di pericolo

Perché "pericolo" ?

Perché un gas in particolari condizioni può creare un'area con pericolo d'esplosione
Metano, Propano, Pentano etc...

Perché un gas può essere tossico e nuocere gravemente alla salute se inalato o semplicemente a contatto
Acido Cianidrico, Cloro etc...

Perché un gas qualora non sia ne infiammabile ne tossico può sempre "spiazzare" l'ossigeno -gas asfissianti
Ammoniaca, Acido Solfidrico etc...

Perché un gas può essere entrambe le cose
Azoto, Biossido di Carbonio, Argon etc...

Come si misura la concentrazione di un gas?
- %LEL per gas infiammabili
- ppm ( ppb ) per gas tossici
- V/V per Ossigeno

Il "mapping" o design di una rete di rilevatori gas

Per l'idrogeno si usa la tecnologia a 'bead catalitico' oppure a cella elettrochimica

Alcune semplici regole generali: Conoscere il peso specifico del gas in questione: tipicamente se più pesante dell'aria (p.e. C?H??, SO2...) i rilevatori andranno in posizione bassa, se più leggero dell'aria (CH4,NH3...) i rilevatori andranno in posizione alta e magari usando un collecting cone

Considerare sempre le condizioni di processo : per esempio Butano e Ammoniaca, che normalmente sono più pesanti
dell'aria, se rilasciati da una linea di processo ad alta temperatura o in pressione si comportano al contrario

La pressione di linea è un dato importante: è importante infatti stabilire la distanza da quelli che abbiamo individuato
essere i potenziali "weak point" e il montaggio dei rilevatori

Considerare eventuali danni/disagi che possano essere causati da intemperie ed usare protezioni atmosferiche specialmente per Installazioni outdoor

Considerare facile accesso ai punti di misura per semplificare le opere di manutenzione ordinaria e straordinaria

Seguire sempre le "best practice" dei vendor

Talvolta è necessario "scomodare" le leggi della termodinamica

Queste operazioni non possono essere effettuate al telefono, perché ci siamo dimenticati di considerarne l'importanza prima. L'ingegnerizzazione di un sistema di rilevamento gas è un'attività fondamentale, complessa e deve essere ben strutturata.

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Paolo Ferrario - Precision Fluid Controls
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mcT Idrogeno novembre 2024 Dall’Oil&Gas all’idrogeno: tecnologie e soluzioni per l'industria

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