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Ammonia Gas Leak Detection

Soluzioni per il rilevamento delle perdite di ammoniaca

Scoprite i metodi più affidabili per rilevare le perdite di ammoniaca e per aumentare la sicurezza.

Utilizzo dell'ammoniaca

L'ammoniaca (NH₃) è diffusamente utilizzata in diversi settori. L'ammoniaca di grado industriale è generalmente disponibile in forma anidra, in serbatoi (pressurizzata o refrigerata) oppure in forma liquida (miscelata con acqua). La produzione di ammoniaca è destinata ad aumentare, quindi è necessario conoscere bene i diversi rischi associati all'uso di questo gas. L'ammoniaca è un gas tossico, perciò occorre avere sempre a disposizione le procedure e le attrezzature di monitoraggio adeguate per evitare incidenti che possono causare gravi lesioni o la morte. Inoltre ad alte concentrazioni è infiammabile: un ulteriore rischio per i grandi utenti industriali.

Scoprite i rischi, le difficoltà e le soluzioni per le applicazioni con uso di ammoniaca.

Fate clic sull'immagine dell'applicazione per ulteriori informazioni.

PRODUZIONE DELL'AMMONIACA

L'ammoniaca si produce facendo reagire l'idrogeno con l'azoto in presenza di un catalizzatore. La principale fonte di idrogeno è il reforming del gas naturale. Un'alternativa emergente è l'elettrolisi dell'acqua con energia sostenibile.

FABBRICHE DI FERTILIZZANTI

La maggior parte dell'ammoniaca viene utilizzata per produrre fertilizzanti. Allo stato solido o liquido, i sali e le soluzioni di ammoniaca sono i componenti attivi della maggior parte dei fertilizzanti di sintesi.

PROCESSI INDUSTRIALI

L'ammoniaca si usa in diversi processi produttivi, tra cui quelli della gomma e del cuoio, della cellulosa e della carta, dei farmaci e molti altri. L'ammoniaca di grado industriale è generalmente disponibile in forma anidra, in serbatoi, oppure allo stato liquido.

REFRIGERAZIONE

L'ammoniaca è usata come refrigerante negli impianti di raffreddamento di congelatori, refrigeratori, banchi di carico, aree di produzione, sale macchine e unità di condizionamento. Costituisce un'alternativa ai refrigeranti alogenati ed è anche più sicura per l'ambiente, soprattutto per lo strato di ozono.

Specifiche per il rilevamento dell'ammoniaca

I grandi stabilimenti industriali sono costituiti da un intricato insieme di complesse attrezzature come serbatoi, pompe, condotte e valvole. La portata e la dispersione delle perdite di gas dipendono dalle dimensioni della perdita, dalla pressione del gas nell'impianto, dalla sua densità, dalla temperatura ambiente, dal flusso dell'aria nelle vicinanze (compreso quello determinato dal vento) e da altri fattori.

L'ammoniaca è più leggera dell'aria e si accumula nelle parti alte degli edifici. Può anche formare delle nuvole che si spostano con il vento allontanandosi dallo stabilimento, in caso di perdita accidentale all'aria aperta. Se però la miscela di gas contiene del vapore acqueo, spesso la nuvola rimane più bassa, verso il livello del terreno, quindi può rappresentare un grave problema per il personale che si trova all'interno.

I pericoli dell'ammoniaca: è tossica e infiammabile

Il rilevamento affidabile dell'ammoniaca contribuisce alla sicurezza del personale e delle strutture, ma aiuta anche a migliorare la qualità dei prodotti, quando la si usa per la produzione. La principale preoccupazione relativa alle perdite di ammoniaca riguarda gli effetti sulla salute dei lavoratori; i sintomi tipici dell'esposizione dipendono dalla concentrazione e dal tempo di esposizione. Il nostro naso può rilevare concentrazioni fino a 5 ppm ma in caso di perdita l'ammoniaca può raggiungere concentrazioni molto maggiori:

ESPOSIZIONE

5 ppm
3,5 mg/m3

Segni e sintomi

Odore pungente rilevabile senza effetti negativi sulla salute.

20-25 ppm
14-18 mg/m3

Segni e sintomi

La concentrazione a cui un lavoratore può essere esposto per una normale settimana lavorativa di 40 ore senza effetti negativi*.

35-50 ppm
25-36 mg/m3

Segni e sintomi

I lavoratori dovrebbero poter sopportare un'esposizione di 15 minuti senza effetti negativi*.

50 ppm
35 mg/m3

Segni e sintomi

Irritazione degli occhi, del naso e della gola (2 ore di esposizione). Successiva cefalea, perdita dell'olfatto, nausea e vomito.

100 ppm
70 mg/m3

Segni e sintomi

Rapida irritazione degli occhi e delle vie respiratorie, con tosse e affanno.

250 ppm
174 mg/m3

Segni e sintomi

Tollerabile per la maggior parte delle persone (30-60 minuti di esposizione).

300 ppm
mg/m3

Segni e sintomi

NIOSH – Immediatamente pericoloso per la vita e la salute.

700 ppm
488 mg/m3

Segni e sintomi

Immediatamente irritante per gli occhi e la gola.

>1.500 ppm
>1.045 mg/m3

Segni e sintomi

Edema polmonare, tosse, laringospasmo.

2.500–4.500 ppm
1.740–3.134 mg/m3

Segni e sintomi

Mortale (30 minuti di esposizione).

5.000–10.000 ppm
3.480–6.965 mg/m3

Segni e sintomi

Rapidamente mortale a causa di gonfiore laringeo o edema polmonare; può anche causare lesioni alla pelle.

Riferimenti:

PHE Centre for Radiation, Chemical and Environmental Hazards, Ammonia Toxicological Overview

U.S. Environmental Protection Agency Region 7, Accident Prevention And Response Manual For Anhydrous Ammonia Refrigeration System Operators

* Consultare i valori limite indicativi relativi all'ammoniaca per la sicurezza del personale e delle strutture, di seguito.

Valori limite relativi all'ammoniaca per la sicurezza del personale e delle strutture

Esistono dei valori limite indicativi di esposizione professionale raccomandati per quanto riguarda l'ammoniaca; i valori variano a seconda del Paese.

Europa

Ammoniaca
CAS No: 7664-41-7
Lungo termine – 8 ore (limite di esposizione con media ponderata nel tempo) Breve termine – 15 minuti (limite di esposizione a breve termine)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Unione europea 20 14 50 36
Francia 10 7 20 14
Germania 20 14 40 28
Italia 20 14 50 36
Spagna 20 14 50 36
Regno Unito 25 18 35 25

America

Ammoniaca
CAS No: 7664-41-7
Lungo termine – 8 ore (limite di esposizione con media ponderata nel tempo) Breve termine – 15 minuti (limite di esposizione a breve termine)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
USA - ACGIH (TLV) 25 17 35 24
USA - NIOSH (REL) 25 18 35 27
USA - OSHA (PEL) 50 35
Canada 25 17 35 24
Brasile 25 17 35 24

Australia

Ammoniaca
CAS No: 7664-41-7
Lungo termine – 8 ore (limite di esposizione con media ponderata nel tempo) Breve termine – 15 minuti (limite di esposizione a breve termine)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Australia 25 17 35 24
Nuova Zelanda 25 17 35 24

Asia

Ammoniaca
CAS No: 7664-41-7
Lungo termine – 8 ore (limite di esposizione con media ponderata nel tempo) Breve termine – 15 minuti (limite di esposizione a breve termine)
ppm mg/m3 ppm mg/m3
Giappone (JSOH) 25 17
Repubblica Popolare Cinese 20 30
Singapore 25 17 35 24
Corea del Sud 25 18 35 27

È importante conoscere i valori limite per il proprio Paese; per ulteriori dettagli è disponibile la nostra Guida alle risposte.

Tecnologie dei sensori per il rilevamento dell'ammoniaca

I sistemi di rilevamento dell'ammoniaca che adottano diverse tecnologie complementari per il rilevamento precoce del pericolo possono aiutare a mitigare le possibili conseguenze delle perdite, prevenendo danni alle attrezzature e ai beni materiali, lesioni personali e perdita di vite umane.

Produzione di fertilizzanti

La maggior parte dell'ammoniaca viene utilizzata in agricoltura come fertilizzante. I fertilizzanti liquidi sono composti da ammoniaca, nitrato di ammonio, urea e idrossido di ammonio; un altro utilizzo è quello per la produzione di sali di ammonio e nitrati. Negli stabilimenti che producono fertilizzanti, le aree che generalmente richiedono l'installazione di rilevatori di ammoniaca sono:

  • Torri di nebulizzazione
  • Monitoraggio perimetrale
  • Pompe e compressori
  • Tubazioni e valvole
  • Serbatoi di stoccaggio
  • Carico/scarico di carrelli o autocarri
  • Terminali portuali

In queste aree sono presenti molte attrezzature che rendono indispensabile il monitoraggio perimetrale per proteggere l'intero stabilimento e la comunità circostante. Per aiutare gli stabilimenti che producono fertilizzanti ad affrontare meglio i problemi di rilevamento dell'ammoniaca si può ricorrere alla tecnologia a percorso aperto in più punti. Inoltre, un approccio multisensore su più livelli con diversi tipi di rilevatori di gas fissi e sistemi di campionamento fornisce la ridondanza necessaria per proteggere persone e attrezzature.

Processi industriali

L'ammoniaca viene utilizzata nei processi di produzione di diversi settori. Nel settore della gomma e in quello del cuoio si usa l'ammoniaca per stabilizzare il lattice naturale e sintetico, al fine di evitare la coagulazione prematura.

Nel settore della cellulosa e della carta l'ammoniaca viene utilizzata per realizzare la pasta di legno e come disperdente della caseina nel trattamento della carta.

L'ammoniaca è diffusamente utilizzata anche nella produzione dei farmaci, perché inibisce la crescita e la moltiplicazione di alcuni tipi di batteri; trova oltre impiego in altre applicazioni della produzione di farmaci e come agente neutralizzante.

Queste applicazioni prevedono processi manuali e automatizzati nei quali il personale deve supervisionare e controllare la produzione. Il rilevamento affidabile dell'ammoniaca, già a bassissime concentrazioni, è importante per tutelare la salute del personale e salvare vite.

Sistemi di refrigerazione e raffreddamento

L'ammoniaca è un refrigerante diffusamente utilizzato nella lavorazione delle bevande e degli alimenti. Gli impianti di raffreddamento si trovano di solito in:

  • Congelatori
  • Condizionatori
  • Banchine di carico
  • Aree di produzione
  • Sale macchine
  • Unità di trattamento dell'aria

La temperatura e l'umidità negli impianti di refrigerazione variano rapidamente e possono influenzare il livello di ammoniaca, oltre che la vita utile dei sensori tipici. Altri gas e odori presenti nello stabilimento possono determinare una risposta da parte dei sensori elettrochimici tradizionali, causando inutili e costosi falsi allarmi. La scelta di una tecnologia adeguata e affidabile, immune al variare delle condizioni, è quindi importante. E l'esclusivo sensore fotoacustico a infrarossi soddisfa questi requisiti.

Produzione e stoccaggio dell'ammoniaca

La maggior parte della produzione mondiale di ammoniaca proviene dal reforming con vapore del gas naturale. Durante la sintesi le molecole di gas naturale si riducono in carbonio e idrogeno. L'idrogeno viene fatto reagire con azoto ad alta pressione e alta temperatura per produrre ammoniaca. Per ottenere l'idrogeno necessario alla produzione di ammoniaca si può anche ricorrere all'elettrolisi dell'acqua. Il processo sfrutta l'energia elettrica per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno.

I processi di produzione dell'ammoniaca richiedono gas ad alta pressione, con il rischio di perdite; uno di questi è l'idrogeno. La tecnologia a ultrasuoni supporta perfettamente i tradizionali rilevatori a granulo catalitico per l'idrogeno, rilevando quindi più rapidamente le perdite. Inoltre, i rilevatori di fiamme di idrogeno permettono di individuare gli incendi invisibili e di evitare potenziali esplosioni.

Un altro rischio è quello legato all'esposizione all'ammoniaca all'aperto, causata da perdite e fuoriuscite dagli stabilimenti di produzione e di stoccaggio. I rilevatori di gas tossici a percorso aperto contribuiscono ad attenuare questo rischio coprendo grandi aree in cui la rapida diluizione del gas fuoriuscito può rappresentare un grave problema.

Risorse

Animazioni della tecnologia di rilevamento

Scoprite a colpo d'occhio il funzionamento delle tecnologie di rilevamento dell'ammoniaca per la vostra sicurezza.

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