Tankerlerde kullanılan gaz ölçüm cihazları hayati öneme sahiptir. Hayati denilmesinin sebebi, kullanmasını bilmemek veya yanlış kullanımdan dolayı personel ölümlerinin gerçekleşmesidir.
Patlayıcı Gaz Monitörleri (Explosimeter)
Modern parlayıcı gaz monitörleri (Explosimeters), algılama elemanı olarak zehire dayanıklı parlayıcı Pelistör vardır. Pelistörler, yeterli olarak işlemesi için oksijenin (hacimde en az %11) varlığına güvenir ve bu nedenle parlayıcı gaz monitörleri İnertli atmosferlerde hidrokarbon gazının ölçümü için kullanılmamalıdır.
Çalışma Prensibi
Wheatstone Köprüsünde bir Pelistörü içeren elektrik akım devresine ait basit bir resim aşağıda gösterilmiştir.
Parlayıcı buharlar bir toz filtreden (tutucu) geçerek Pelistör yanma odasına girer. Bu odada Dedektör ve Kompansator isminde iki eleman vardır. Bu eleman çifti 400°C ve 600°C arasında ısıtılır.
Hiçbir gaz kalmadığında bu iki elemanın rezistansı dengelenir ve köprü, ölçme için esas olan sabit bir sinyal üretir. Yanıcı gazlar mevcut olduğunda, sıcaklığın yükseldiği dedektör kafasında katalitik olarak okside olacaktır. Bu oksidasyon sadece, ortamda yeterli oksijen varsa, gerçekleşecektir. Mukayese edilen sıcaklık farkları kompansator öğesi %LFL olarak gösterir.
Katalitik Olmayan Isıtmalı Flamanlı Gaz Göstergesi (Tankskoplar)
Bu cihazın algılayıcı parçası, genellikle katalitik olmayan sıcak flamandır. Çevre gazı içeriği, flamandan ısı kaybının hızıyla ve bu ısı kaybından sonraki flamanın sıcaklık ve direnciyle ölçülür.
Çalışma Prensibi
Bir Wheatstone Köprüsünün bir kolu sensör flamanını oluşturur. Başlangıçtaki sıfırlama işlemi, köprü ve flamanı üzerindeki doğru voltajın sağlanmasını dengeler, böylece doğru çalışma sıcaklığı sağlanır. Sıfırlama işlemi sırasında sensör flamanı hidrokarbon içermeyen inert gaz veya hava ile temizlenir. Parlayıcı Gaz Monitörü gibi, devamlı hava ile temas halinde olan ve dengeleyici bir flaman gibi köprünün diğer kolunda aynı ikinci bir flaman vardır.
Hidrokarbonun varlığı, sensör flamanın direncini değiştirir ve bu köprü göstergesindeki sapma ile gösterilir. Flamandan ısı kaybının oranı, hidrokarbon konsantrasyonunun doğrusal olmayan bir fonksiyonudur ve monitörün skalası bunu gösterir. Cihaz, hacimde yüzde olarak hidrokarbonu doğrudan bir değer olarak verir.
İnferometre (Kırılma Oranlı Ölçer)
İnert gazlı bir atmosferde hidrokarbonun hacimce yüzdesini ölçen kızıl ötesi sensörlü bir cihaz seçerken; sensörlerin, ölçülen atmosferde mevcut olan gazların tayflarına doğru değerler sağlayacağını garanti etmesine dikkat edilmelidir. Söz konusu cihaz tarafından sağlanan değerlerin kabul edilebilirliğini doğrulamak için bir Tankskop‘un değerleriyle karşılaştırma yapmak tedbirli bir davranış olabilir.
Çalışma Prensibi
İnforometre, gaz örneği ile havanın kırılgan indeksleri farkını kullanan optik bir alettir.
Bu tip cihazlarda, bir ışık ışını ikiye bölünür ve bunlar sonra göz kısmında tekrar birleştirilirler. Tekrar birleştirilen ışınlar, göz kısmında birkaç siyah çizgi olarak gözlemciye görünen bir karışma modelini gösterir.
Bir ışık yolu, hava ile dolu olan odalara doğrudur. Diğer ışık yolu, örnek gazın pompalandığı odalardan geçer. Başlangıçta, son söylenen odalar hava ile doludur ve cihaz, siyah çizgilerden birinin, cihaz skalasında sıfır ile rastlaşacağı şekilde ayarlanmıştır. Eğer bir gaz karışımı örnek odalarına pompalanırsa; siyah çizgiler, kırılgan indekslerinin değişmesine orantılı bir miktarda skalanın karşısında yer alır.
Cihazın Kontrol Prosedürü
Cihazı kontrol etmek için bilinen bir konsantrasyonda, azot içinde Propan gibi bilinen bir hidrokarbon karışımı kullanılmalıdır. Eğer hidrokarbon test gazı orijinal kalibrasyon gazından farklı ise, cihazın sağlamlığına ve doğruluğuna karar vermeden önce gösterilen değer uygun düzeltme katsayısıyla arttırılmalıdır.
Kızıl Ötesi (IR) Enstrümanlar
Kızıl ötesi (IR) sensör, kızıl ötesi radyasyonu absorbe ederek, atmosferdeki hidrokarbon konsantrasyonlarının ölçümü için bir enerji iletici olarak çalışır. İzlenecek olan buhar, bir pompa vasıtasıyla veya difüzyon sonucu ölçüm odasına ulaşır. Işık kaynağından çıkan kızıl ötesi ışık radyasyonu, odanın içine bir pencereden girer, küresel bir aynayla odaklandırılır ve yansıtılır ve sonra başka bir pencereden geçer ve ışın kırıcıya çarpar. Işın kırıcıya aşan radyasyon kısmı geniş bant karışım filtresinden (ölçüm filtresinden) geçerek ölçüm detektörünün koruyucusundan içeri girer ve bir elektrik sinyaline çevrilir.
Birden Fazla (Multi) Gaz Ölçen Cihazlar
Multi Gaz Ölçen cihazlar günümüzde çok kullanılmaktadır ve genellikle dört farklı sensöre sahiptirler. Tipik bir kurulum aşağıdaki gazları Ölçmek için sensörler içerir:
- Hidrokarbon buharını %LFL cinsinden (bir Pelistör sensörü kullanan patlayıcı gaz ölçer fonksiyonu).
- İnert gazda hidrokarbon buharını %Vol cinsinden (Kızıl ötesi sensör kullanan Tankskop fonksiyonu).
- Oksijen (Elektrokimyasal sensör kullanarak).
- Hidrojen Sülfit (Elektrokimyasal sensör kullanarak).
Bütün bu monitörler, imalatçının talimatlarına göre belirli aralıklarla test edilmelidir.
Multi gaz ölçen cihazlar gaz ölçümü için temin edilmiş olabilirler ve ancak bir alarm fonksiyonu olmaksızın, bilgi kaydetme yeteneği ile donatılabilir. Cihaz içindeki Pelistörün basınca maruz kaldığında zarar göreceği gibi basınç altında İnertli bir atmosferdeki hidrokarbonları kontrol için multi gaz cihazlarını kullanırken gereken özen gösterilmelidir.