Cảm biến khí gas CH4 ( methane ) là một thiết bị phát hiện được mật độ khí Methane trong không khí giúp ngăn ngừa sự cháy nổ xảy ra. Trong không khí khí Metan dễ bắt lửa tại nồng nộ 5.4-17%. Methane không độc nhưng rất dễ cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí & phản ứng mạnh với chất oxy hoá, halogen, và các hợp chất khác. Cảm biến khí gas CH4 ( methane ) đóng vai trò như thế nào trong quá trình ngăn ngừa cháy nổ. Chúng ta cùng tìm hiểu nhé.
Tóm Tắt Nội Dung
Khí Metan ( CH4 ) là gì ?
Khí Metan hay Methane có ký hiệu là CH4 là một chất khí trong suốt, không màu, không mùi và dể cháy nổ trong không khí trong ngưỡng 5-15%. Có nhiệt độ nóng chảy tại -182oC, điểm sôi là -161oC, bốt cháy tại 537oC. Khả năng cháy nổ cao và dễ dàng gây tử vong do ngạt, chỉ cần trộn với các hoá chất khác ở mức 5% là có thể gây nổ. Điều quan trọng là chúng ta phát hiện được khi khí Metan bị rò rỉ và ứng phó với các mối nguy hiểm liên quan tới khí methane.
Khí metan – CH4 là chất gây ngạt thở do nó chiếm chỗ oxy trong điều kiện không khí bình thường dẫn tới ngạt do thiếu oxy khi con người tiếp xúc phải khí CH4.
Khí Metan có ở đâu
- Khí metan có ngay trong các hầm cầu chất thải của chúng ta. Trường hợp bị nổ hoặc ngạt khi vừa đi vệ sinh hay móc hầm cầu không phải là chuyện hiếm.
- Các giếng sâu chứa nhiều các chất methane do quá trình lên men của vi sinh vật. Nhiều người bị ngạt thở khi nạo vét các giếng lô thiêng do liên quan tới khí methane ( CH4 ) do thiếu hiểu biết và dụng cụ đo khí metan.
- Đặc biệt khí CH4 có rất nhiều trong trong tự nhiên, khí dầu mỏ. Ngành công nghiệp khí metan được lấy từ các phản ứng hoá học trong quá trình điều chế xăng dầu và khai thác than đá.
- Trong tự nhiên các phản ứng các nhiên liệu hoá thạch, đầm lầy, khí bùn, than, hầm mỏ chứa nhiều chất metan.
Khí metan kí hiệu là gì
Metan – Methane được ký hiệu là CH4 cũng là tên công thức hoá học của nó. Metan là một hyhrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng ankan.
- 2CH4 => C2H2 + 3H2 ( Metan điều chế ra axetilen )
- CH4 + CL2 => HC + CH3CL, khí CH4 tác dụng với Clo khi có ánh sáng
- CH4 + 202 => CO2 + 2H20, khí metan cháy trong khí Oxy và tạo thành CO2, toả nhiệt
Ứng dụng của metan trong công nghiệp
- Methane được dùng nhiều trong phản ứng hoá học công nghiệp. Metan được dùng làm nguyên liệu sản xuất anhydrite axelic, hydro methanol, axit axetic.
- Người ta có thể điều chế axetilentừ metan (CH4 ra C2h2). Hay từ metan có thể điều chế andehit axetic (CH4 ra CHCO).
Một trong 4 ứng dụng chính liên quan đến khí gas metan công nghiệp và đời sống. Tuy nhiên, khí metan lại gây ảnh hưởng không tốt tới sức khoẻ của con người và có thể gây tử vong nếu tiếp xúc với hàm lượng cao. Vì vậy cảm biến khí Metan CH4 được ra đời nhằm cảnh báo và bảo vệ người tiếp xúc với các chất khí methane này.
Cảm biến khí Gas CH4 ( Metan – Methane )
Cảm biến khí Ga nói chung và cảm biến khí Metan ( CH4 ) nói riêng được dùng trong công nghiệp và khai khoán nhằm đảm bảo an toàn cho con người. Máy dò khí sẽ dùng một cảm biến để đo nồng độ các khí có trong khí quyển. Cảm biến sẽ tham chiếu các thang đo và tạo ra dòng điện khi các phản ứng hoá học được tạo ra bởi một chất cụ thể. Vậy cảm biến khí gas là gì?
Cảm biến khí Gas là gì
Cảm biến khí ga hay còn gọi là máy dò khí là một thiết bị điện tử phát hiện và xác định các loại khí khác nhau như : oxy ( o2 ), carbon dioxit ( CO2 ), hydrogen sulphide ( H2S ). Cảm biến dò khí được sử dụng trong các nhà máy và cơ sở sản xuất để xác định mức độ mức độ rò rỉ của khí, phát hiện khói, khí CO2 trong nhà xưởng. Các cảm biến này sẽ đo liên tục tương tác với không khí và các chất khí khác nhau, đồng thời sẽ suất ra một tín hiệu để truyền về trung tâm để theo dõi hoặc cảnh báo mức độ nguy hiểm có thể xảy ra.
Cảm biến khí gas hoạt động như thế nào
Trước khi cảm biến khí gas xuất hiện, để cảm nhận được mức độ khí gas vượt ngưỡng an toàn trong khai thác than, hầm mỏ… người ta sử dụng chim hoàng yến để cảnh báo. Chúng được đưa xuống lòng đất với các thợ mỏ, nếu chúng ngừng hót hoạt chết thì người thợ mỏ sẽ biết được khu vực này có khí độc hại hoặc thiếu oxy.
Thế kỹ thứ 19 cảm biến khí gas được ra đời để đo nồng độ các loại khí khác nhau trong khí quyển.
Các thiết bị ban đầu chỉ có thể phát hiện được một loại khí nhất định nhưng giờ đây chúng có thể phát hiện được nhiều loại khí khác nhau cùng một lúc. Các loại khí phổ biến nhất như Oxy ( Ò ), khí dễ cháy – khí gas CH4 ( LEL ), Hydro sunfua ( H2S ) và carbon Dioxide ( CO ).
Hầu hết các cảm biến máy dò khí sử dụng cảm biến LEL đo mật độ khí gas trong môi trường không khí. Để hoạt động chính xác nó cần tối thiểu 10% oxy để tránh sự tích tụ của hắc ín và nguyên liệu chưa cháy.
Về nguyên tắc cảm biến khí gas có thể hoạt động lâu dài nhưng nó rất nhạy nên cần được hiệu chỉnh thường xuyên & rất dễ dàng bị hư hỏng bo mạch khi bị rơi hay m va đập. Chính vì điều đó mà thân của cảm biến thường được làm bằng nhôm nguyên khối để bảo vệ bo mạch của cảm biến.
Hầu hết các cảm biến sẽ hư hỏng sau 3 năm làm việc vả tất nhiên cần thay thế. Đây là một quá trình khiến các cảm biến dò khí gas không hoạt động vì vậy bạn cần có các thiêt bị thay thế trước khi tới giới hạn hoạt động của cảm biến.
Cảm biến khí Metan – Methane ( CH4 )
Cảm biến khí metan cố định được yêu cầu đối với tàu biển, hầm mỏ, khai khoán. Chúng được đặt ở những vị trí dễ nhận biết sự rò rỉ của các chất độc hại hoặc nguy hiểm để giám sát mọi lúc mọi nơi để đưa ra cảnh báo khi có dấu hiệu nguy hiểm.
Tuy nhiên, không phải tất cả các cảm biến khí metan lại phù hợp với tất cả các môi trường khác nhau. Bạn phải đảm bảo rằng thiết bị có phù hợp với nhu cầu hay không hoặc ưu tiên chọn một cảm biến phát hiện loại khí khác nguy hiểm hơn.
Trong môi trường tàu biển các thiết bị đo khí Metan có thể dể dàng bị ăn mòn do hơi nước biển bốc lên. Các thiết bị dò khí gas cần phải có thiết kế đủ để bảo vệ tác động bên ngoài & hoạt động ổn định trong thời gian dài.
Cảm biến khí Gas CH4 Xgrad Type 5 được thiết kế với vỏ nhôm đúc nguyên khối được sơn epoxy có khả năng chống va đập mạnh và ăn mòn từ bên ngoài. Cảm biến được bảo vệ nghiêm ngặt để hoạt động trong các môi trường khắc nghiệt nhất.
Tín hiệu ngõ ra dạng Analog 4-20mA, việc hiệu chỉnh dễ dàng bởi hai biến trở Zero và Span tương ứng 4mA và 20mA. Tín hiệu cách lý chống cháy bởi thân vỏ nhôm đúc nguyên khối và đạt tiêu chuẩn phòng nổ Ex ia của UK.
Thông số kỹ thuật của Xgrad Type 5
- Model : Xgrad Type 5
- Loại cảm biến : Fix gas detector
- Tín hiệu ngõ ra dạng : 4-20mA – 3 dây
- Loại : phòng nổ chuẩn ATEX II 2 GD, Exd IIC T4-T6, IECEx
- Nhiệt độ làm việc : 10-55oC
- Độ ẩm : 0-90%
- Nguồn cấp độc lập : 10-30Vdc
- Phát hiện khí CH4 : 0-100% LEL
- Thời gian đáp ứng < 15s
- Cảm biến dạng : Catalytic bead
- Vỏ bảo vệ làm bằng nhôm đúc nguyên khối áp lực cao, tiêu chuẩn phòng nổ
Bộ điều khiển khí gas CH4
Gasmaster là bộ điều khiển phát hiện khí gas nhỏ gọn, linh hoạt, mạnh mẽ, hoạt động đơn giản hiệu quả với các chức năng đầu vào và đầu ra tích hợp bên trong.
Bộ điều khiển khí Gas thu thập thông tin các đầu báo cháy, khí đốt, dò gas nhanh chóng với nhiều tuỳ chọn khác nhau. Thiết bị có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với bất kỳ hệ thống nào bằng các tuỳ chọn báo động và hệ thống điều khiển khác như PLc, Scadar, DCS.
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hoà
Mobi : 0937.27.55.66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
BÀI VIẾT LIÊN QUAN