1. Định nghĩa

Thiết bị dò khí rò rỉ là thiết bị dò khí bằng cách phát hiện các hydrocacbon dễ cháy đi ngang qua đường dẫn mở (open path), sử dụng kỹ thuật Quang phổ hấp thụ quang học vi sai (DOAS: Differential Optical Absorption Spectroscopy). Dựa trên một bộ phát tia hồng ngoại và một bộ thu tia hồng ngoại.

Khoảng cách giữa 2 đầu thu, phát nằm trong khoảng từ 7 mét đến 200 mét, tùy vào nhu cầu sử dụng. Được thiết kế theo các tiêu chuẩn quốc tế về chống cháy nổ (FM, ATEX, IECEx, CSA, and more) hoạt động tốt trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt như trong các môi trường có bụi, sương mù, mưa, tuyết hoặc có rung động.

Nguồn: Spectrexa,2020

2. Nguyên lý làm việc

 Cụm thiết bị gồm hai phần chính: một bộ nguồn phát và một bộ nguồn thu đặt đối diện nhau sao cho tia hồng ngoại IR từ nguồn phát có thể gặp được nguồn thu.

Khi có một đám mây khí chứa các hydrocacbon dễ cháy bay trong vùng phủ tia hồng ngoại bộ phận nhận tín hiệu sẽ xử lý và so sánh bức xạ vừa hấp thụ với một mức tham chiếu có sẵn, nếu phát hiện được thấy khí cháy cảnh báo sẽ được đưa ra. Các khí cháy này có độ hấp thụ trong dải phổ IR là 2,3µ hoặc 3,4µ tại vùng này H2O và CO không bị hấp thụ, làm cho hệ thống không bị ảnh hưởng bởi các thay đổi của độ ẩm và khí quyển (Bharadwaj Reddy, 2016).

Hình 1: Cụm thiết bị Open path Gas Detection

Nguồn: Spectrexa,2020

Ở đây đầu ra nồng độ khí cho thiết bị được biểu thị bằng ppm mét (phần triệu khí cháy nhân với chiều dài đường dãn tính bằng mét), phạm vi có độ nhạy cao để phát hiện rò rỉ mức thấp) hoặc LEL  (mức khí nguy hiểm).

BẢNG 1: Bảng tính toán quy đổi thông số đầu ra

Nguồn: Bharadwaj Reddy, 2016

3. Ứng dụng

 Vì quá trình cháy nổ đòi hỏi phải có một nguồn đánh lửa, oxy và nhiên liệu ở dạng khí dễ cháy nên việc phát hiện và cảnh báo sớm nguồn nhiên liệu cháy rất quan trọng. Chính vì vậy nhờ khả năng phát hiện rò rỉ khí trên diện rộng nên cảm biến đường truyền rộng thường được ứng dụng để phát hiện rò rỉ ở khu vực có nhiều bồn, bể chứa, thiết bị valve, bơm,… nên được sử dụng ở đa dạng các ngành công nghiệp có nguy cơ cháy nổ cao như:

- Ngoài khơi

- Nhà máy hóa dầu

- Nhà máy chế biến hóa chất

- Thiết bị đầu cuối nạp và phân phối khí

- Vận chuyển khí và đường ống dẫn khí

- …

Giúp phát hiện đám mây khí gây cháy nhanh chóng chính xác, giảm nguy cơ cảnh báo sai, cảnh báo giả, đồng thời làm giảm chi phí bảo trì bảo dưỡng thiết bị.

Nguồn: Spectrexb,2020

4. Lê Dương thực hiện

 Hình 2: Mô phỏng trước khi lắp đặt cho vị trí và khả năng bao phủ của thiết bị

Dựa trên tài liệu thu thập được và kinh nghiệm của đội ngũ nhân viên Lê Dương, chúng tôi đã thự hiện việc cung cấp, lắp đặt và chạy thử thành công các thiết bị phòng cháy cho dự án kho LNG của Hải Linh Vũng Tàu. Quý khách hàng có thể tham khảo tại phần Dự án của chúng tôi để biết thêm thông tin.

Tài liệu tham khảo

Bharadwaj Reddy (2016). Infrared Open Path Gas Detectors Working Principle [Online], xem ngày 2022/04/25,từ < https://instrumentationtools.com/infrared-open-path-gas-detectors-working-principle/>.

Spectrexa (2020). SafEye Quasar 900 Series Open Path Gas Detector [Online], xem ngày xem ngày 2022/04/25, từ < https://www.spectrex.net/documents/product-data-sheet-safeye-quasar-900-spectrex-en-us-584750.pdf>.

Spectrexb (2020). Paving the Future Optical Flame and Open Path Gas Detection [Online], xem ngày 2022/04/25, từ < https://www.spectrex.net/documents/catalog-spectrex-new-product-catalog-en-us-7759858.pdf>

Lê Dương Team – Phúc Duy