อุปกรณ์วัดแก๊สอันตราย
Toxic Gas Detector คือเครื่องมือที่ใช้ตรวจจับการมีอยู่ของก๊าซที่เป็นพิษหรือเป็นอันตรายต่อสุขภาพในอากาศ เข่น H2S, CO, SO2, NH3, Cl2 เป็นต้น และทำการแจ้งเตือนเมื่อความเข้มข้นของก๊าซสูงเกินค่าที่กำหนด คือตรวจจับก๊าซพิษให้ได้เร็ว → แจ้งเตือน → ป้องกันการสัมผัสก๊าซ → ปกป้องชีวิตผู้ปฏิบัติงาน
ตัวอย่าง H₂S = 10.5 ppm มายความว่าเครื่องกำลังตรวจวัดก๊าซ Hydrogen Sulfide และพบความเข้มข้นประมาณ 10.5 ppm
หลักการทำงานของToxic Gas Detector
① Toxic gas is present in the surrounding air
มีก๊าซพิษอยู่ในอากาศโดยรอบ ตัวอย่างเช่น H₂S รั่วออกจากท่อ หน้าแปลน วาล์ว หรืออุปกรณ์ Process ก๊าซจะกระจายเข้าสู่บริเวณที่ติดตั้ง Detector
② Sensor detects the gas concentration
Sensor ตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซภายใน Detector มี Gas Sensor ซึ่งทำหน้าที่ตรวจวัดก๊าซเป้าหมาย ตัวอย่างเช่น H₂S Sensor จะตอบสนองต่อ Hydrogen Sulfide และสร้างสัญญาณที่สัมพันธ์กับความเข้มข้นของก๊าซ
③ Signal is converted and processed
สัญญาณถูกแปลงและประมวลผล สัญญาณจาก Sensor จะถูกส่งเข้าสู่วงจรอิเล็กทรอนิกส์จากนั้นระบบจะ Sensor Signal → Signal Processing → Gas Concentration แล้วแปลงออกมาเป็นค่าที่อ่านได้ เช่น 10.5 ppm
④ หากค่าก๊าซเกินระดับ Alarm ระบบจะส่งสัญญาณเตือน
นี่เป็นส่วนสำคัญของระบบ เมื่อความเข้มข้นของก๊าซสูงถึงระดับที่กำหนด เช่น Alarm Setpoint Detector สามารถสั่ง
- Visual Alarm – ไฟกระพริบ
- Audible Alarm – เสียงเตือน
- Alarm Signal – ส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุม
เช่น Gas Detector → PLC / DCS / Safety System เพื่อให้ระบบสามารถดำเนินการตาม Logic ที่ออกแบบไว้
⑤ แสดงค่าความเข้มข้นแบบ Real-Time
หน้าจอจะแสดงค่าก๊าซที่ตรวจวัดได้อย่างต่อเนื่อง เช่น H₂S 10.5 ppm ทำให้ Operator สามารถติดตามสภาพอากาศบริเวณนั้นได้แบบ Real-Time
ก๊าซที่Toxic Gas Detector สามารถตรวจจับได้
1. H₂S – Hydrogen Sulfide
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เป็นก๊าซพิษที่สำคัญมากในอุตสาหกรรม Oil & Gas และ Wastewater อาจพบใน
- โรงกลั่น
- ระบบบำบัดน้ำเสีย
- Oil & Gas
- ระบบผลิตก๊าซ
- ถังเก็บ
- กระบวนการที่มี Sulfur compounds
H₂S เป็นก๊าซที่มีความเป็นพิษสูง
2. CO – Carbon Monoxide
คาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นก๊าซพิษที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น สามารถเกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ เช่น
- เครื่องยนต์
- Boiler
- Furnace
- ระบบ Combustion
3. SO₂ – Sulfur Dioxide
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ สามารถเกิดจากกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ Sulfur และการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มี Sulfur สามารถระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจได้
4. NH₃ – Ammonia
แอมโมเนีย พบได้ใน
- โรงงานผลิตสารเคมี
- ระบบทำความเย็นบางประเภท
- Wastewater Treatment
- กระบวนการผลิตปุ๋ย
เป็นก๊าซที่สามารถระคายเคืองตา ผิวหนัง และระบบทางเดินหายใจ
5. Cl₂ – Chlorine
คลอรีน พบได้ในงานที่เกี่ยวข้องกับ
- Water Treatment
- Wastewater Treatment
- Chemical Industry
เป็นก๊าซที่ต้องควบคุมอย่างเข้มงวดเนื่องจากเป็นอันตรายเมื่อสูดดม
คุณสมบัติหลักของ Toxic Gas Detector
- Detects a wide range of toxic gases
สามารถตรวจจับก๊าซพิษได้หลากหลายชนิด ทั้งนี้ Detector แต่ละเครื่องจะต้องเลือก Sensorให้ตรงกับก๊าซเป้าหมาย
- High accuracy and fast response
มีความแม่นยำและตอบสนองรวดเร็ว ความเร็วในการตรวจจับมีความสำคัญมาก เพราะในกรณี Gas Leak ผู้ปฏิบัติงานต้องได้รับการแจ้งเตือนโดยเร็วที่สุด
- Visual, audible & display alarms
มีระบบแจ้งเตือนหลายรูปแบบ เช่น ไฟ → เสียง → หน้าจอ ทำให้สามารถรับรู้ Alarm ได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง
- 4–20 mA / RS485 output options
เป็นช่องทางสำหรับส่งข้อมูลจาก Gas Detector ไปยังระบบควบคุม 4–20 mA นิยมใช้ในงาน Instrumentation และสามารถส่งค่าการวัดไปยัง PLC/DCS ได้ ตัวอย่าง เช่น
4 mA → 0 ppm
20 mA → Full Scale
ส่วน RS485 สามารถใช้สำหรับการสื่อสารแบบ Digital ตาม Protocol ที่อุปกรณ์รองรับ เช่น Modbus RTU
- Rugged design for harsh environments
ออกแบบให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น
- โรงงานเคมี
- โรงกลั่น
- Oil & Gas
- พื้นที่กลางแจ้ง
- พื้นที่ที่มีฝุ่น ความชื้น หรือสารเคมี
- Continuous real-time monitoring
ตรวจวัดอย่างต่อเนื่องแบบ Real-Time ไม่ได้ตรวจเพียงครั้งเดียว แต่สามารถติดตามระดับก๊าซอย่างต่อเนื่อง
การติดตั้ง
ตัวอย่างการติดตั้ง Detector สามารถติดตั้งบน Wall, Pipe และ Pole โดยตำแหน่งติดตั้งมีความสำคัญมาก เพราะต้องพิจารณา
- ความหนาแน่นของก๊าซ
- ทิศทางลม
- จุดที่มีโอกาสรั่ว
- ตำแหน่งของบุคลากร
- Ventilation
- Process Equipment
ตัวอย่าง H₂Sมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ ดังนั้นในบางสถานการณ์อาจสะสมบริเวณต่ำได้ แต่ตำแหน่งติดตั้งจริงต้องพิจารณาจากแหล่งกำเนิดก๊าซ การระบายอากาศ และมาตรฐานและหลักเกณฑ์ของโครงการ ไม่ควรใช้เพียงความหนาแน่นของก๊าซเป็นเกณฑ์เดียว
การใช้งานหลัก5 กลุ่ม
1. Chemical Plants
โรงงานเคมี ตรวจจับก๊าซพิษจาก Process และ Chemical Storage
2. Refineries
โรงกลั่นน้ำมัน โดยเฉพาะบริเวณที่มีความเสี่ยงจาก H₂S และสารประกอบ Sulfur
3. Water / Sewage Treatment
โรงผลิตน้ำและโรงบำบัดน้ำเสีย มีโอกาสพบก๊าซ เช่น H₂S / NH₃ / Cl₂
4. Workplace Safety
ความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน ใช้ตรวจสอบสภาพแวดล้อมเพื่อปกป้องบุคลากร
5. Oil & Gas Industry
อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ใช้ในบริเวณ
- Wellhead
- Separator
- Compressor
- Process Unit
- Tank Farm
- Gas Processing
และพื้นที่อื่นๆที่มีโอกาสเกิด Toxic Gas Release
ตัวอย่างในโรงงาน
สมมติว่า H₂S รั่วจากหน้าแปลนของ Process Line สามารถมองกระบวนการได้ดังนี้ H₂S Leak à Gas กระจายเข้าสู่อากาศ à Toxic Gas Detector ตรวจพบ à Sensor สร้างสัญญาณ à Detector ประมวลผล à แสดงค่า H₂S เช่น 10.5 ppm à ถ้าสูงกว่า Alarm Setpoint à Audible Alarm à Visual Alarm à ส่ง Signal ไป PLC / DCS / Safety System à ระบบอาจดำเนินการตาม Cause & Effect ที่กำหนด เช่นแจ้งเตือน Operator หรือสั่งการป้องกันตามระดับความรุนแรงของเหตุการณ์
เข้าใจความจุดสำคัญ
Toxic Gas Detector ไม่ได้มีหน้าที่กำจัดก๊าซพิษ หน้าที่หลักคือ Detection + Measurement + Alarm คือ ตรวจพบ → วัดความเข้มข้น → แจ้งเตือน ส่วนการควบคุมเหตุการณ์ต้องอาศัยระบบอื่นร่วมด้วย เช่น Gas Detector → Alarm → Operator Response → Emergency Procedure และในระบบที่ออกแบบเป็น Safety Instrumented System (SIS) อาจมีการเชื่อมต่อกับระบบ Safety เพื่อดำเนินการป้องกันตาม Logic ที่กำหนด
Toxic Gas Detector คือจมูกอิเล็กทรอนิกส์ของโรงงาน มันทำหน้าที่คอยเฝ้าระวังก๊าซพิษในพื้นที่ตลอดเวลา Gas Leakà Sensor Detectsà Measures Concentration à Displays ppm à Alarm if Limit Exceeded à ส่งสัญญาณไปยัง Control/Safety Systemà ช่วยให้บุคลากรสามารถตอบสนองต่อเหตุการณ์ได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นในงาน HSE + Instrumentation + Process Safety อุปกรณ์ตัวนี้ถือเป็นหนึ่งในระบบสำคัญสำหรับการตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซพิษและการปกป้องบุคลากร
