Máy Dò Khí

Hệ Thống Dò Khí Cố Định Canh Khu Vực, Không Canh Một Người

Một buồng bơm hoá chất, một trạm nạp LPG hay một hầm kỹ thuật có thể tích tụ khí trong nhiều giờ trước khi có người bước vào. Máy đo cầm tay chỉ biết được điều đó ở thời điểm người cầm máy đi tới; hệ thống dò khí cố định thì đo liên tục suốt ca, kể cả khi khu vực không có ai. Đây là khác biệt căn bản quyết định nhóm thiết bị này thuộc về hạng mục đầu tư hạ tầng chứ không thuộc trang bị cấp phát cho công nhân.

Nhóm hàng trong danh mục phục vụ các cơ sở có nguồn phát khí ổn định và có hậu quả lớn nếu phát hiện muộn: nhà máy hoá chất, kho lạnh dùng NH3, trạm xử lý nước thải sinh H2S, nhà máy điện tử và bán dẫn dùng khí hydride, tầng hầm gửi xe tích CO, phòng nồi hơi và khu vực nạp khí công nghiệp. Ở những nơi này, thiết bị cố định gánh vai trò cảnh báo sớm và liên động ngắt van, chạy quạt hút hoặc kích còi trước khi nồng độ chạm ngưỡng nguy hiểm.

Điểm cần nói thẳng ngay từ đầu: hệ cố định không thay thế máy cầm tay và ngược lại. Một cơ sở làm nghiêm túc thường có cả hai — hệ cố định giám sát nền khu vực, còn máy dò cầm tay đi cùng người khi vào không gian hạn chế hoặc khi cần truy tìm chính xác vị trí rò.

Đo Tại Điểm Hay Hút Mẫu Về: Hai Kiến Trúc Hoàn Toàn Khác Nhau

Kiến trúc thứ nhất là đo tại điểm. Đầu dò nằm ngay chỗ có nguy cơ rò, tín hiệu truyền về bộ chuyển đổi gắn cùng vị trí. Honeywell XNX là ví dụ điển hình cho kiểu này: một bộ chuyển đổi vạn năng nhận đầu vào từ nhiều công nghệ cảm biến khác nhau, vỏ thép không gỉ hoặc nhôm phủ lớp chống ăn mòn dùng được ngoài trời và trong môi trường biển. Series 3000 MkII và MkIII cũng thuộc nhóm đo tại điểm, thiên về ứng dụng khí độc và khí cháy trong nhà xưởng.

Kiến trúc thứ hai là hút mẫu về máy phân tích đặt tập trung. Vertex hút khí từ nhiều điểm về một tủ phân tích, giám sát liên tục tới hàng chục điểm trong cùng một hệ. Midas là bản một điểm của cùng nguyên lý, thích hợp khi chỉ cần theo dõi một buồng thiết bị. SPM Flex dùng băng giấy tẩm thuốc thử — khí mục tiêu phản ứng làm đổi màu băng, hệ quang đọc mức đổi màu và quy ra nồng độ, nhờ vậy đo được các khí hydride, axit khoáng và amin ở mức rất thấp mà cảm biến điện hoá thông thường không với tới.

Chọn kiến trúc nào phụ thuộc chỗ đặt được thiết bị. Khi điểm nguy cơ nằm trong buồng kín, chỗ nóng, chỗ khó tiếp cận để bảo trì, hoặc khi cần gom nhiều điểm về một chỗ đọc, kiểu hút mẫu tiết kiệm hơn hẳn về công lắp và công hiệu chuẩn. Khi cần thời gian đáp ứng ngắn nhất có thể, đo tại điểm vẫn thắng vì không mất thời gian khí đi qua ống lấy mẫu.

Loại Cảm Biến Quyết Định Đo Được Khí Nào

Cảm biến xúc tác dùng cho khí cháy, cho kết quả theo thang phần trăm giới hạn nổ dưới. Ưu điểm là phổ rộng, đáp ứng với hầu hết hydrocarbon; nhược điểm là có thể bị đầu độc bởi silicon, hợp chất chì và lưu huỳnh, và cần có oxy mới hoạt động được. Cảm biến hồng ngoại đo cùng dải khí cháy nhưng theo nguyên lý hấp thụ quang, nên không bị đầu độc và làm việc được trong môi trường thiếu oxy. Loại hồng ngoại điểm có sấy quang học còn tránh được lỗi ngầm — thiết bị hỏng sẽ báo lỗi thay vì lặng lẽ đọc sai.

Cảm biến điện hoá dành cho khí độc như H2S, CO, SO2, NH3, Cl2, đọc theo ppm. Đây là loại có tuổi thọ hữu hạn rõ ràng: bản chất là một pin điện hoá tiêu hao dần, nên phải tính chi phí thay cell vào ngân sách vận hành ngay từ khi lập dự toán. Cảm biến quang ion hoá dùng cho hơi dung môi hữu cơ, nhạy hơn nhiều so với xúc tác ở dải nồng độ thấp. RAEGuard 2 PID là bản cố định của công nghệ này.

Sai lầm hay gặp nhất khi mua là chọn thiết bị trước, chọn khí sau. Trình tự đúng ngược lại: liệt kê từng khí có thể xuất hiện tại từng điểm, xác định ngưỡng cần cảnh báo cho từng khí, rồi mới tra xem công nghệ nào phủ được danh sách đó. Một điểm có cả khí cháy lẫn khí độc gần như luôn cần hai kênh đo riêng, không có cảm biến nào gánh cả hai.

Đặt Đầu Dò Ở Đâu Cho Đúng

Vị trí đầu dò quyết định hệ thống có tác dụng hay chỉ để nghiệm thu. Nguyên tắc đầu tiên là bám theo tỷ trọng khí so với không khí: khí nặng hơn không khí như LPG, chlor, hơi xăng dầu đọng xuống thấp nên đầu dò đặt gần nền, cách mặt sàn một khoảng vừa đủ để không bị nước rửa sàn làm hỏng; khí nhẹ hơn như hydro, methane, ammoniac bốc lên nên đầu dò đặt sát trần và tránh túi khí chết dưới dầm.

Nguyên tắc thứ hai là bám theo đường đi của không khí. Trong phòng có quạt hút hoặc điều hoà, khí không tản đều mà chạy theo luồng — đặt đầu dò trên đường luồng khí đi từ nguồn rò về miệng hút sẽ phát hiện sớm hơn nhiều so với đặt ở giữa phòng. Nguyên tắc thứ ba là đặt gần nguồn rò có xác suất cao nhất: mặt bích, van, khớp nối mềm, bơm có phớt, chỗ nạp và xả.

Một chi tiết thực dụng hay bị bỏ qua: đầu dò phải với tới được để hiệu chuẩn. Thiết bị treo trên cao mà mỗi lần kiểm phải dựng giàn giáo sẽ nhanh chóng bị bỏ qua lịch kiểm. Khi buộc phải đặt ở chỗ khó, nên chọn loại có ống dẫn khí hiệu chuẩn kéo xuống vị trí thao tác được, hoặc chuyển hẳn sang kiến trúc hút mẫu.

Đấu Tín Hiệu Về Phòng Điều Khiển Và Lịch Bảo Trì

Hệ cố định chỉ phát huy hết giá trị khi tín hiệu đi đâu đó. Ngõ ra dòng 4-20 mA là chuẩn công nghiệp phổ biến nhất và tương thích với gần như mọi bộ điều khiển; ngoài ra còn có giao thức HART chạy chồng trên chính cặp dây đó để cấu hình và đọc chẩn đoán từ xa, Modbus cho hệ tích hợp số, và các rơ le khô để đấu trực tiếp ra còi, đèn chớp, van cắt hoặc quạt thổi cưỡng bức. Khi lập dự toán, cần chốt sớm số kênh vào của tủ điều khiển vì đây là thứ khó mở rộng về sau.

Về bảo trì, hệ cố định có ba việc tách bạch mà nhiều nơi gộp làm một. Kiểm đáp ứng là xịt khí chuẩn để xác nhận đầu dò còn phản ứng và còi đèn còn kêu. Hiệu chuẩn là chỉnh lại thang đo bằng khí chuẩn có nồng độ xác định. Thay cảm biến là việc bắt buộc theo tuổi thọ vật tư, không phụ thuộc thiết bị có báo lỗi hay chưa. Trình tự đúng là kiểm đáp ứng thường xuyên, hiệu chuẩn theo chu kỳ nhà sản xuất khuyến cáo, và thay cell theo tuổi thọ công bố.

Số điểm đo và vị trí đầu dò phải bám vào tỷ trọng của khí cần theo dõi so với không khí: khí nặng đọng dưới hố và rãnh, khí nhẹ tụ dưới trần và trong mái. Đặt đều theo lưới ô vuông là cách bố trí phổ biến nhất và cũng sai nhiều nhất. Cơ sở đang hoàn thiện hồ sơ thường đồng bộ nhóm này với đầu báo lắp trần, với dụng cụ dập cháy và với trang bị hô hấp; xem gộp tại giải pháp PCCC.