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Sélection et application des instruments de détection et d'alarme de gaz environnementaux sur le lieu de travail
Les détecteurs de gaz et les alarmes font partie des dispositifs de prévention des accidents dans les installations de sécurité de production des entreprises. Dans les lieux où des gaz inflammables, explosifs, toxiques et nocifs sont impliqués lors de la production, du stockage et du transport, les entreprises doivent installer des détecteurs de gaz et des alarmes pour une surveillance en temps réel et une alarme rapide afin de prévenir les blessures, les incendies et les explosions et d'assurer le bon fonctionnement de la production de l'entreprise.
Cet article propose une introduction détaillée sous de multiples angles, offrant des références aux entreprises pour la sélection et l'application des instruments de détection et d'alarme de gaz.
1. À quels endroits les appareils de détection et d'alarme de gaz doivent-ils être installés ?
Civil Premises
● Ménages et zones résidentielles, régions consommatrices de gaz telles que les cuisines avec chauffe-eau et cuisinières à gaz installés.
● Dans les zones de travail en cuisine des restaurants et des cantines, un détecteur de gaz combustible doit être installé pour chaque tranche de 50 mètres carrés de cuisinières à gaz, et la distance horizontale par rapport à la source de dégagement (telle que les vannes et les joints de tuyauterie) ne doit pas dépasser 5 mètres.
● Portable quatre en un Détecteur de gazDes détecteurs (capables de détecter les gaz inflammables, l'oxygène, le monoxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène) doivent être installés aux entrées des puits de gazoducs, des puits d'eaux usées et autres installations dans les sous-sols et les garages souterrains.
● Des dispositifs de détection et d'alarme d'oxygène doivent être installés dans les chambres équipées d'un système centralisé d'alimentation en oxygène dans les maisons de retraite ou les hôpitaux. Les valeurs seuils pour l'alarme de déficit en oxygène sont de 19,5 % vol. et pour l'alarme de surdosage, de 23,5 % vol.
Industriel Site
● Des détecteurs de gaz combustibles doivent être installés dans les lieux où du gaz est utilisé.
● Les lieux de production, de stockage et d’utilisation de gaz et de liquides inflammables de catégories de risque d’incendie A et B doivent être équipés de détecteurs de gaz inflammables.
● Sur les sites de production, de stockage et d'utilisation de liquides inflammables de classe C (risque d'incendie), lorsque la température de fonctionnement dépasse le point d'éclair de ces liquides de classe C, des détecteurs de gaz inflammables doivent être installés.
● Pendant le stockage, lorsque des substances peuvent produire des gaz inflammables au contact de l'eau, des détecteurs de gaz combustibles (comme dans les entrepôts de carbure de calcium) doivent être installés.
● Lorsque la production, le stockage et l'utilisation de substances impliquent l'installation de Détecteur de gaz toxiquesLors de travaux d'inspection, des détecteurs de gaz toxiques doivent être installés.
● En général, dans la zone d'opération d'un laboratoire de chimie et de génie chimique, il n'est pas nécessaire d'installer des détecteurs de gaz combustibles et toxiques, mais dans la zone de stockage des réactifs, des détecteurs doivent être installés.
● Des détecteurs de concentration d'oxygène doivent être installés dans les endroits fermés ou semi-fermés où l'oxygène ou les gaz inertes sont stockés, utilisés ou dans lesquels de grandes quantités d'oxygène ou de gaz inertes peuvent être produites.
2. Objets de détection et principes des alarmes de détection de gaz
Objet de détection de gaz
● Gaz inflammable : Un gaz qui, mélangé à l'air dans une certaine proportion, formera un environnement explosif.
● Gaz toxiques et nocifs : Gaz qui causent des dommages, des maladies ou la mort aux personnes lorsqu'elles y sont exposées ou inhalées à certaines concentrations.
● Oxygène : La fraction volumique d’oxygène dans l’air est d’environ 20,9 %. Lorsque la teneur en oxygène descend en dessous de 19,5 %, on parle d’hypoxie. L’hypoxie peut affecter de nombreux systèmes et organes du corps humain et même être mortelle.
| Numéro de série | Classification des principes de détection | Principe | Conditions/caractéristiques clés |
| 1 | type de combustion catalytique | Sous l'action d'un catalyseur (tel qu'un fil de platine), les gaz inflammables subissent une combustion sans flamme, libérant de la chaleur qui élève la température de l'élément de détection, provoquant une variation de sa résistance (principe du pont de Wheatstone) et générant un signal électrique proportionnel à la concentration du gaz. | L'oxygène est indispensable (défaillance en milieu anoxique), et le processus est facilement affecté par l'empoisonnement à des substances telles que les sulfures et les silicones. Application: Principalement utilisé pour la détection des gaz inflammables (méthane, propane, etc.), le signal de sortie est affiché en %LIE (limite inférieure d'explosivité). |
| 2 | Type électrochimique | Le gaz à mesurer diffuse à travers la membrane respirante jusqu'à l'électrode de travail dans l'électrolyte, où se produisent des réactions d'oxydoréduction, générant un faible signal de courant proportionnel à la concentration. | Il nécessite une petite quantité d'oxygène pour maintenir son fonctionnement, est affecté par les variations d'humidité et de pression, et présente une sélectivité élevée pour certains gaz toxiques (tels que le CO et le H₂S). Application: Détection de gaz toxiques à des niveaux de PPM, tels que les gaz industriels Alarme à gaz toxiquedétecteurs de monoxyde de carbone domestiques |
| 3 | Photoionisation (PID) | En utilisant des sources de lumière ultraviolette (photons de haute énergie) pour exciter les molécules de gaz et les ioniser, on génère des ions de polarité positive et négative, formant ainsi un signal de courant proportionnel à la concentration. Après ionisation, les molécules peuvent se recombiner sans être endommagées. | Haute sensibilité (niveau ppb), adaptée à la détection des composés organiques volatils (COV) |
| 4 | Type infrarouge | En se basant sur les caractéristiques d'absorption des molécules de gaz à la lumière infrarouge de longueurs d'onde spécifiques, la concentration est calculée en mesurant le degré d'atténuation de l'intensité de la lumière infrarouge, à l'aide d'une source lumineuse, d'une chambre de mesure, d'une chambre de référence et d'un détecteur. | Il possède une forte capacité anti-empoisonnement, ne nécessite pas d'oxygène, a une longue durée de vie (5 à 10 ans) et convient aux hydrocarbures et au CO₂. Attendez les résultats des tests |
3. La composition des équipements peut être divisée en deux types : les systèmes et les équipements indépendants.
● Instrument systématique de détection et d'alarme de gaz
Un système de détection en réseau composé de plusieurs détecteurs de gaz, d'un contrôleur d'acquisition de données (hôte) et d'un système de surveillance informatique de niveau supérieur prend en charge la surveillance centralisée, le stockage des données et l'alarme à distance.
Détecteurs de gaz (installation répartie)Déployés en plusieurs points, ils collectent en temps réel les concentrations de gaz sur site et émettent des signaux.
Contrôleur/HôteReçoit les signaux du détecteur, affiche la concentration, déclenche des alarmes sonores et lumineuses et prend en charge l'interverrouillage des soupapes d'échappement, des vannes d'arrêt et autres dispositifs.
Logiciel informatique supérieurConnecté à l'hôte via un bus ou un réseau sans fil, il permet l'enregistrement de données, l'analyse de courbes, la consultation de l'historique et la génération de rapports.
Scénarios d'application typiques: ateliers de production pétrochimique, zones de stockage de réservoirs et le long des pipelines longue distance ; mines de charbon souterraines, zones d'usines métallurgiques et autres lieux nécessitant une surveillance collaborative multirégionale.
● Instrument indépendant de détection et d'alarme de gaz
Un dispositif unique, portable ou fixe, intégrant capteurs, alarmes et sources d'alimentation, qui ne nécessite pas de mise en réseau et peut assurer de manière autonome les fonctions de détection et d'alarme.
conception intégréeLe module de capteur, le microprocesseur, le dispositif d'alarme sonore et lumineuse et le module batterie/alimentation sont tous intégrés dans un seul boîtier.
Alarme localeLorsque la concentration dépasse la norme, l'avertisseur sonore intégré et le voyant LED se déclenchent. Certains modèles sont équipés d'une alarme vibrante (portable).
Scénarios d'application typiques: laboratoires, petits entrepôts et opérations en espace confiné (comme l'entretien des égouts et des réservoirs de stockage) ; détection des fuites de gaz domestiques, protection individuelle portable (comme les peintres, les inspecteurs de gaz).
Suggestion de sélectionLe choix de la méthode dépend de la superficie du lieu de travail, du niveau de risque de fuite de gaz et des exigences de gestion. Pour les zones à haut risque et de grande envergure, les méthodes systématiques sont à privilégier. Les travaux temporaires ou les petits espaces peuvent être complétés par des équipements autonomes.
4. Exigences relatives à la hauteur d'installation des détecteurs de gaz combustibles/toxiques
| En série nombre | Classification | Hauteur d'installation | Base |
| 1 | Gaz plus lourds que l'air (comme le gaz de pétrole liquéfié et le propane) | Il se situe à une distance de 0,3 à 0,6 mètre du niveau du sol (ou du plancher).Scénarios particuliersDans les sous-sols ou les zones basses, la hauteur d'installation doit être réduite à 15 à 30 centimètres. À moins d'un mètre du point de fuite au fond des réservoirs de stockage industriels, la hauteur d'installation doit être de 0,3 à 0,5 mètre. | Les fuites importantes de gaz ont tendance à s'infiltrer et à s'accumuler. Installer le détecteur près du sol permet de repérer rapidement la couche d'accumulation. |
| 2 | Gaz plus légers que l'air (comme le gaz naturel et l'hydrogène) | Il est conseillé de se tenir à une hauteur de 0,5 à 2 mètres au-dessus de la source de déclenchement ou à une distance maximale de 30 centimètres du toit (Scénario particulierDans un bâtiment industriel fermé, le double déploiement doit être effectué au-dessus de la source de rejet et au point le plus haut du bâtiment (où une accumulation est susceptible de se produire). | En cas de fuite de gaz léger, celui-ci remonte à la surface et il faut recouvrir le trajet ascendant du gaz. |
| 3 | Gaz dont la densité est proche de celle de l'air (comme le monoxyde de carbone et le cyanure d'hydrogène) | Elle se situe entre 1 et 1,5 mètre au-dessus du sol, ou à moins d'un mètre au-dessus ou en dessous de la source de déclenchement. | Ces gaz ont tendance à se mélanger et à se diffuser avec l'air, il faut donc tenir compte de la couverture de l'espace vertical. |
5. Nouveau détecteur de gaz sans fil 4G
Dans certains endroits particuliers où il n'y a pas d'alimentation électrique ou où le câblage est difficile (comme les stations-service, les parcs de stockage de produits chimiques, etc.), les entreprises peuvent adopter de nouveaux détecteurs de gaz sans fil 4G alimentés par des batteries au lithium, qui intègrent une technologie de capteur avancée et des fonctions de communication sans fil (telles que LoRa, NB-IoT/4G), et présentent les principaux avantages d'une faible consommation d'énergie, de l'absence de câblage et d'un déploiement rapide.
Caractéristiques techniques principales
● Alimentation par batterie et consommation d'énergie ultra-faible
Elle utilise une batterie au lithium de 3,8 V (d'une capacité de 16 à 50 Ah, personnalisable), associée à un algorithme intelligent de gestion de la consommation d'énergie, pour atteindre une autonomie en veille ultra-longue allant jusqu'à 2 ans et une durée de vie pouvant atteindre 5 ans. Grâce à l'utilisation de capteurs infrarouges basse consommation et de la technologie MEMS (comme le capteur Figaro TGS8410 avec une consommation d'énergie de seulement 0,087 mW), la consommation d'énergie est réduite et la sensibilité de détection est améliorée.
Les instruments alimentés par piles disposent d'un affichage du niveau de batterie ou d'un indicateur de batterie faible. Les instruments rechargeables sont dotés d'un indicateur de charge. Lorsque la batterie d'un instrument alimenté par piles est faible, celui-ci peut émettre un signal sonore ou visuel différent d'une alarme.
● Transmission sans fil et installation facile
Prend en charge les protocoles sans fil tels que LoRa et 4G pour assurer la transmission de données à distance en temps réel et la surveillance centralisée (par exemple, le MIC-600-L-Ex peut être connecté au contrôleur MIC3000 pour gérer 1 000 appareils) ; Conception d’installation magnétique, le déploiement peut être effectué en 30 secondes sans perçage ni câblage, et est compatible avec les surfaces métalliques (comme à proximité des distributeurs de carburant dans les stations-service).
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