केवल दो गैसें मापते समय भी चारों जोखिमों को साथ देखना आवश्यक है
बायोगैस और लैंडफिल गैस केवल मीथेन ईंधन नहीं हैं। अवायवीय डाइजेस्टर या लैंडफिल परत से निकलने वाली कच्ची गैस में CH₄ और CO₂ बड़ी मात्रा में होते हैं, जबकि H₂S, जलवाष्प, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सिलोक्सेन और वाष्पशील कार्बनिक यौगिक जैसे घटक संयंत्र और कच्चे माल के अनुसार बदलते हैं। अमेरिकी EPA की लैंडफिल गैस संबंधी बुनियादी जानकारीलैंडफिल गैस को मोटे तौर पर 50% CH₄, 50% CO₂ और अल्प मात्रा में गैर-मीथेन कार्बनिक यौगिकों का मिश्रण बताती है। खेत के डाइजेस्टर से निकलने वाली गैस की संरचना कच्चे माल और परिचालन स्थिति के अनुसार और अधिक बदल सकती है। इन प्रतिनिधि मानों को किसी विशिष्ट सुविधा की गारंटीकृत संरचना या अलार्म सेटिंग के रूप में उपयोग नहीं करना चाहिए।
मुख्य बात H₂S और CO₂ को केवल अलग-अलग विषैली गैसों के रूप में न देखना है। CH₄ आग, विस्फोट और ऑक्सीजन विस्थापन को दर्शाता है; H₂S तीव्र विषाक्तता और ज्वलनशीलता को; CO₂ अपने शारीरिक प्रभाव और दम घुटने के जोखिम को; और O₂ हवा के प्रवेश तथा सांस लेने योग्य वातावरण को दर्शाता है। रिसाव, तनुकरण और प्रक्रिया में बदलाव के बीच अंतर करने के लिए चारों मानों को एक ही समयरेखा पर देखना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि CH₄ और CO₂ साथ घटें और O₂ बढ़े, तो हवा के प्रवेश या नमूने के तनुकरण का संदेह हो सकता है। इसके विपरीत, किसी बंद क्षेत्र में O₂ घटते हुए CO₂ बढ़े तो इसका अर्थ हो सकता है कि सांस लेने योग्य हवा ही समाप्त हो रही है। हालांकि, ऐसे पैटर्न केवल नैदानिक परिकल्पनाएं हैं; एक माप से निष्कर्ष तय करने का सूत्र नहीं।
CH₄, H₂S, CO₂ और O₂ के जोखिम एक-दूसरे पर चढ़ते हैं
CH₄ रंगहीन, गंधहीन और ज्वलनशील गैस है; NIOSH के अनुसार हवा में इसकी विस्फोटक सीमा लगभग 5~15% है। कच्ची गैस की पाइप के भीतर CH₄ ऊपरी सीमा से अधिक हो सकता है, लेकिन रिसाव के बाद हवा से मिलने वाली सीमा पर वह अनिवार्य रूप से ज्वलनशील दायरे से गुजरता है। इसलिए यह कहना कि पाइप के भीतर गैस इतनी सघन है कि नहीं जलेगी, रिसते हुए बादल की सुरक्षा की गारंटी नहीं देता। प्रज्वलन स्रोत नियंत्रण, वेंटिलेशन, विस्फोटरोधी उपयुक्तता और %LEL निगरानी को एक समेकित व्यवस्था के रूप में डिजाइन करना चाहिए।
H₂S को सड़े अंडे जैसी गंध के लिए जाना जाता है, लेकिन गंध को अलार्म की तरह उपयोग नहीं किया जा सकता। OSHA चेतावनी देता है कि कम सांद्रता में कुछ समय बाद, या अधिक सांद्रता में बहुत जल्दी, सूंघने की क्षमता मंद पड़ सकती है। NIOSH का H₂S IDLH डेटाबताता है कि अनुशंसित एक्सपोजर सीमा 10 मिनट की अधिकतम सीमा 10 ppm है और IDLH 100 ppm है। ये अमेरिकी औद्योगिक स्वच्छता मानदंड हैं और कोरियाई कार्यस्थल के कानूनी मानकों तथा स्थल-विशिष्ट जोखिम आकलन का स्थान नहीं लेते। H₂S हवा से कुछ भारी है और मैनहोल, पंप पिट तथा कंडेनसेट ड्रेन जैसे निचले स्थानों में जमा हो सकता है, लेकिन गर्म गैस का उत्प्लावन और ब्लोअर, दरवाजों तथा डक्ट का प्रवाह वास्तविक वितरण बदल देते हैं।
CO₂ भी केवल ऑक्सीजन को विस्थापित करने वाली गैस नहीं है। NIOSH CO₂ Pocket Guide8 घंटे का TWA 5,000 ppm, अल्पकालिक सीमा 30,000 ppm और IDLH 40,000 ppm बताती है। अधिक सांद्रता पर, कुछ ऑक्सीजन शेष रहते हुए भी सांस लेने में कठिनाई, चक्कर, हृदयगति बढ़ना और चेतना खोना हो सकता है। इसलिए केवल O₂ सेंसर के आधार पर CO₂ जोखिम का आकलन नहीं करना चाहिए। CO₂ हवा से भारी है, लेकिन जेट, तापमान, वेंटिलेशन और संरचनाएं भी इसके वितरण को प्रभावित करती हैं; अतः केवल फर्श के एक बिंदु पर मापना पर्याप्त नहीं है।
O₂ कामगार सुरक्षा और प्रक्रिया निदान, दोनों के लिए आवश्यक है। OSHA का बंद-स्थान मानक 19.5% से कम ऑक्सीजन को ऑक्सीजन-अभाव वाला खतरनाक वातावरण मानता है। दूसरी ओर, कच्ची गैस प्रणाली में अपेक्षा से अधिक O₂ कवर, फ्लैंज, कंडेनसेट ट्रैप या ऋणात्मक दबाव वाली पाइपिंग के रास्ते हवा के प्रवेश का संकेत दे सकता है। इससे ज्वलनशील मिश्रण बनने के साथ-साथ जैविक डीसल्फराइजेशन, ऊष्मा उत्पत्ति और गैस गुणवत्ता भी प्रभावित हो सकती है। हालांकि, जिन प्रणालियों में ऑक्सीजन डालकर जैविक डीसल्फराइजेशन जानबूझकर किया जाता है, उन्हें अपनी परिचालन सीमाओं और इंटरलॉक लॉजिक का पालन करना चाहिए।
प्रक्रिया विश्लेषण और कामगार सुरक्षा के उद्देश्य मूलतः अलग हैं
प्रक्रिया विश्लेषक यह देखते हैं कि गैस उत्पाद विनिर्देश और उपकरण की स्वीकार्य सीमा में है या नहीं। कच्ची गैस हेडर में CH₄, CO₂, O₂ और H₂S; डीसल्फराइजर से पहले और बाद का H₂S; डीह्यूमिडिफायर से पहले और बाद की नमी या ओसांक; तथा अपग्रेडिंग के बाद CH₄, CO₂ और O₂ को ट्रैक करने से पाचन की स्थिति, हवा का प्रवेश, अधिशोषक का ब्रेकथ्रू और धुलाई या झिल्ली पृथक्करण का प्रदर्शन आंका जा सकता है। प्रवाह, दबाव और तापमान के साथ रिकॉर्ड करने से यह समझना आसान होता है कि सांद्रता में बदलाव वास्तविक पदार्थ-संतुलन का बदलाव है या नमूने की दशा का। सिलोक्सेन इंजन, टर्बाइन और फ्यूल सेल में दूषण नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन सामान्य पोर्टेबल मल्टीगैस डिटेक्टर उन्हें नहीं मापता। उद्देश्य के अनुकूल आवधिक या समर्पित ऑनलाइन विश्लेषण आवश्यक है।
कामगार सुरक्षा डिटेक्टर लोगों के आसपास की हवा में तत्काल खतरों की चेतावनी देते हैं। स्थिर H₂S, CO₂, %LEL और O₂ डिटेक्टरों को व्यक्तिगत या पोर्टेबल मल्टीगैस डिटेक्टरों के साथ मिलाया जाना चाहिए, लेकिन प्रक्रिया पाइपिंग का विश्लेषण मान कार्यस्थल की सांद्रता नहीं माना जा सकता। इसके विपरीत, कार्यस्थल पर 0 ppm H₂S का अर्थ यह भी नहीं कि डीसल्फराइजर आउटलेट विनिर्देश पूरा हो गया है। प्रत्येक उद्देश्य के लिए रेंज, प्रतिक्रिया समय, सटीकता, क्रॉस-सेंसिटिविटी, अलार्म विलंब और खराबी संकेत अलग होते हैं।
बंद स्थान में प्रवेश से पहले बाहर से समायोजित प्रत्यक्ष-पठन उपकरण से मापना चाहिए। OSHA का बंद-स्थान मानकO₂, ज्वलनशील गैस और वाष्प, फिर विषैले संदूषकों के क्रम में परीक्षण की मांग करता है। इसका कारण यह है कि कई उत्प्रेरक-दहन ज्वलनशील सेंसर ऑक्सीजन की कमी में सही नहीं हो सकते और विस्फोट का खतरा विषाक्तता से पहले तत्काल हो सकता है। प्रवेश के दौरान कार्यस्थल पर निरंतर निगरानी करें; लंबा प्रोब इस्तेमाल करते समय पंप प्रवाह, होज आयतन और सेंसर प्रतिक्रिया समय के अनुसार प्रतीक्षा करें, ताकि प्रत्येक ऊंचाई का नमूना वास्तव में सेंसर तक पहुंचने के बाद ही पढ़ा जाए।
कंडेनसेट और सिलोक्सेन माप को कैसे बदलते हैं
जब गर्म और संतृप्त बायोगैस ठंडी पाइप से गुजरती है, तो पानी संघनित होता है। EPA AgSTAR परिचालन मार्गदर्शिकापाइप को ढलान देने और स्वतः निकासी वाले कंडेनसेट ट्रैप लगाने की सलाह देती है। जमा कंडेनसेट प्रवाह मार्ग रोककर डाइजेस्टर का दबाव बढ़ा सकता है और सैंपल होज में तरल प्लग बनाकर प्रतिक्रिया धीमी कर सकता है या विश्लेषक को नुकसान पहुंचा सकता है। H₂S जैसे पानी से अंतःक्रिया करने वाले घटक गीले फिल्टर, कंडेनसेट और लंबी ट्यूब की सतह के कारण वास्तविक से कम या देर से दिखाई दे सकते हैं। इसलिए सुखाने से पहले और बाद के मान एक ही माप बिंदु नहीं हैं।
सिलोक्सेन दैनिक उपयोग के उत्पादों आदि से आकर डाइजेस्टर गैस और लैंडफिल गैस में मिल सकते हैं। अमेरिकी DOE Better Buildings की सामग्रीबताती है कि दहन के दौरान सिलोक्सेन सिलिकेट और सिलिका निक्षेप बनाकर इंजन जैसे ऊर्जा-उपयोग उपकरणों में समस्याएं पैदा कर सकते हैं। नमी हटाना, सल्फर हटाना और सिलोक्सेन हटाना अलग-अलग कार्य हैं; यह नहीं मानना चाहिए कि एक फिल्टर सभी घटक हटा देगा। सिलोक्सेन, तेल की धुंध और सल्फर यौगिक विश्लेषक तथा सेंसर के फिल्टर, ऑप्टिक्स और उत्प्रेरक को प्रभावित कर सकते हैं, इसलिए निर्माता-अनुमोदित रखरखाव अंतराल और प्रदर्शन जांच आवश्यक हैं।
प्रतिनिधि नमूना पाने के लिए पहले सैंपलिंग बिंदु और पूर्व-उपचार की सीमा तय करें। कच्ची गैस की गुणवत्ता देखने के लिए डीसल्फराइजेशन और डीह्यूमिडिफिकेशन से पहले; उपकरण-सुरक्षा प्रदर्शन के लिए प्रत्येक उपचार चरण के पहले और बाद; और अंतिम ईंधन गुणवत्ता के लिए संपीड़न या इंजेक्शन से पहले मापें। सैंपल लाइन यथासंभव छोटी हो, सामग्री की उपयुक्तता जांची जाए और जरूरत के अनुसार तापमान बनाए रखना, कण फिल्टर और कंडेनसेट पृथक्करण लागू किया जाए। लेकिन पूर्व-उपचार के बाद परिणाम में यह दर्ज होना चाहिए कि आधार गीला है या सूखा, तापमान, दबाव, प्रवाह, फिल्टर का प्रकार, निकाला गया कंडेनसेट और विश्लेषण विलंब क्या था। शून्य और स्पैन कैलिब्रेशन तथा कार्यात्मक परीक्षण में केवल सेंसर नहीं, बल्कि वास्तविक प्रोब, होज और फिल्टर समेत पूरे सैंपल मार्ग की लीकेज और देरी भी जांचनी चाहिए।
डिटेक्टरों को घनत्व तालिका के बजाय रिसाव परिदृश्य के अनुसार लगाएं
प्राथमिक संभावित स्थानों में डाइजेस्टर गैस स्पेस, लैंडफिल गैस हेडर, ब्लोअर और कंप्रेसर कक्ष, डीसल्फराइजेशन, डीह्यूमिडिफिकेशन और अपग्रेडिंग स्किड, इंजन कक्ष, फ्लेयर प्रणाली तथा कंडेनसेट ट्रैप और ड्रेन पिट के आसपास के क्षेत्र शामिल हैं। H₂S और CO₂ के लिए निचले पिट और ड्रेन क्षेत्र, तथा CH₄ के लिए छत और ऊपरी ठहराव क्षेत्र प्राथमिकता से देखें। साथ ही वाल्व, फ्लैंज और सील के संभावित रिसाव बिंदुओं, आपूर्ति और निकास वायु की दिशा, कामगार के श्वसन क्षेत्र और पहुंच तथा निकासी मार्गों पर भी सेंसर चाहिए। केवल एक ऊंचाई पर सेंसर न लगाएं; वास्तविक धुआं परीक्षण, वेंटिलेशन मॉडल या स्थल मापन से कई ऊंचाइयों के ब्लाइंड स्पॉट पहचानें।
स्थिर अलार्म केवल ध्वनि और रोशनी देने वाला उपकरण नहीं, बल्कि कार्रवाई शुरू करने वाला इनपुट होना चाहिए। चेतावनी और उच्च अलार्म, सेंसर खराबी और वेंटिलेशन विफलता को अलग करें तथा स्थल जोखिम आकलन के अनुसार गैस बंद करना, प्रज्वलन स्रोत या गैर-विस्फोटरोधी कार्य रोकना, उपकरण बंद करना, दूरस्थ पुष्टि, निकासी और सूचना देना जोड़ें। स्वचालित वेंटिलेशन के निकास की स्थिति ऐसी हो कि गैस प्रज्वलन स्रोत या लोगों की ओर न जाए, और उपकरण उस खतरनाक क्षेत्र के लिए उपयुक्त हो। हर हालत में ब्लोअर चालू करना एकमात्र उपाय मानना खतरनाक हो सकता है।
अलार्म बजने पर न्यूनतम कार्रवाई
काम रोकें और हवा की दिशा तथा निर्धारित निकासी मार्ग को ध्यान में रखकर अलार्म क्षेत्र से बाहर निकलें। गंध समाप्त होने के कारण वापस न जाएं।
सुरक्षित स्थान से नियंत्रण कक्ष और आपात प्रतिक्रिया संगठन को सूचित करें और प्रवेश नियंत्रित करें। केवल संभव होने पर ही दूर से या निर्धारित आपात बंदी प्रक्रिया द्वारा गैस आपूर्ति और प्रज्वलन स्रोत अलग करें।
प्रशिक्षित व्यक्ति उपयुक्त उपकरण से बाहर रहते हुए सांद्रता की पुष्टि करें। परमिट प्रक्रिया, निगरानीकर्ता, संचार, बचाव योजना और निरंतर मापन के बिना बंद स्थान में प्रवेश न करें।
किसी गिरे हुए व्यक्ति को देखकर भी सुरक्षा उपकरण के बिना उसके पीछे अंदर न जाएं। OSHA H₂S की संभावना वाले क्षेत्र के बचावकर्मियों के लिए प्रशिक्षण, पॉजिटिव-प्रेशर SCBA और लाइफलाइन जैसी सुरक्षा मांगता है। आवेग में किया गया सहकर्मी बचाव कई मौतों का कारण बन सकता है।
वेंटिलेशन और पृथक्करण के बाद भी O₂, %LEL, H₂S और CO₂ सभी को फिर से जांचें और कारण स्पष्ट होने तक सामान्य परिचालन पर वापस न जाएं।
अलार्म सेटिंग को कमीशनिंग और परिवर्तन प्रबंधन से सत्यापित करें
अलार्म सेटिंग इंटरनेट की किसी तालिका से एक संख्या उठाने का काम नहीं है। कामगार-सुरक्षा अलार्म में लागू कानून, विषाक्तता मानदंड, निकासी के लिए आवश्यक समय और उपकरण त्रुटि को ध्यान में रखें; प्रक्रिया अलार्म सामान्य दायरे, उपकरण निर्माता की सीमाओं, शोधन विनिर्देशों और इंटरलॉक परिणामों पर आधारित हों। एक ही H₂S सेंसर के लिए भी डीसल्फराइजर ब्रेकथ्रू बताने वाला प्रक्रिया अलार्म और लोगों को तुरंत हटाने वाला कार्यस्थल अलार्म, उद्देश्य और रेंज में अलग हैं। उच्च अलार्म के बाद वेंटिलेशन फैन अपने आप चालू करना है, प्रक्रिया वाल्व बंद करना है या ब्लोअर रोकना है—यह जोखिम आकलन और सुरक्षा-अखंडता समीक्षा के बिना तय नहीं किया जाना चाहिए।
कमीशनिंग के समय सामान्य संचालन, स्टार्टअप, शटडाउन, कच्चे माल में बदलाव, कंडेनसेट निकासी और डीसल्फराइजिंग सामग्री बदलने जैसी स्थितियों के लिए आधाररेखा बनाएं। EPA की कृषि अवायवीय पाचन सुरक्षा सामग्री शुरुआती 6~12 महीनों में परिचालन चर और वायु गुणवत्ता का साप्ताहिक रिकॉर्ड रखकर सामान्य स्थिति की आधाररेखा बनाने की सलाह देती है। इसे हर सुविधा के लिए कानूनी आवृत्ति नहीं माना जा सकता, लेकिन यह बताता है कि मौसम और भार में बड़े बदलाव वाली सुविधाओं में एक बार के माप से अधिक महत्वपूर्ण प्रवृत्ति प्रबंधन क्यों है।
डिटेक्शन प्रणाली की जांच भी कई स्तरों में बांटी जाती है। प्रत्येक उपयोग से पहले कार्यात्मक परीक्षण देखता है कि सेंसर गैस पर प्रतिक्रिया करता और अलार्म वास्तव में बजता है या नहीं। नियमित कैलिब्रेशन ज्ञात सांद्रता वाले मानक गैस से प्रदर्शित मान समायोजित करता है। पूर्ण लूप परीक्षण पुष्टि करता है कि सेंसर संकेत नियंत्रण पैनल, चेतावनी प्रकाश, वेंटिलेशन, शटऑफ वाल्व और दूरस्थ सूचना तक पहुंचता है। वास्तविक रिसाव स्थान से परीक्षण गैस छोड़कर पहचान प्रदर्शन जांचने के लिए अलग सुरक्षा योजना चाहिए। परीक्षण के लिए वास्तविक बायोगैस मनमाने ढंग से नहीं छोड़नी चाहिए।
उपकरण बदलने पर मौजूदा सेंसर व्यवस्था की भी फिर समीक्षा करें। डक्ट दिशा, दीवार, छत, ब्लोअर क्षमता, प्रक्रिया दबाव, कच्चा माल, डीसल्फराइजेशन तरीका या दरवाजे खुले रहने की स्थिति बदलने पर गैस जिन सेंसरों तक पहुंचेगी वे भी बदल सकते हैं। अलार्म इतिहास में केवल अधिकतम मान नहीं, बल्कि सेंसर ID, समय, प्रक्रिया स्थिति, वेंटिलेशन स्थिति, संबंधित CH₄, CO₂ और O₂ मान, की गई कार्रवाई और वापसी का आधार भी दर्ज करें। बार-बार आने वाले निम्न अलार्म को केवल झूठा अलार्म मानकर निष्क्रिय न करें; संघनन, क्रॉस-सेंसिटिविटी, हवा का प्रवेश, सूक्ष्म रिसाव और सेंसर क्षरण के बीच अंतर करके कारण समाप्त करें।
अच्छा समवर्ती प्रबंधन केवल सेंसरों की संख्या बढ़ाने पर समाप्त नहीं होता। प्रक्रिया गुणवत्ता और मानव एक्सपोजर को अलग-अलग मापें, दर्ज करें कि गीली कच्ची गैस सैंपल मार्ग में कैसे बदलती है, और प्रत्येक अलार्म के लिए तय करें कि कौन क्या रोकेगा और कहां निकलेगा। CH₄, H₂S, CO₂ और O₂ के संबंध को साथ पढ़ने पर ही एक अकेली संख्या के पीछे छिपे विस्फोट, विषाक्तता, दम घुटने और प्रक्रिया-असामान्यता को एक साथ नियंत्रित किया जा सकता है।