Tổng hợp, phân loại máy đo nồng độ khí độc, đầu dò khí cố định

Tổng hợp, phân loại máy đo nồng độ khí độc

Các loại khí độc có thể gây ảnh hưởng từ ngắn hạn đến dài hạn cho sức khỏe người lao động, đây là điều ai cũng muốn tránh tuy nhiên, trong các môi trường làm việc, dù trong bất kỳ hoàn cảnh nào người lao động cũng luôn phải đối mặt với nguy cơ tiếp xúc hoặc bị ngộ độc bởi các loại khí độc nguy hiểm. Có thể kể đến là nguy cơ ngất, sốc, nguy cơ ảnh hưởng của khí lâu dài trên cơ thể, nguy cơ gây ra các loại bệnh nghề nghiệp, nguy cơ cháy nổ…

Để đảm bảo môi trường làm việc cũng như môi trường xung quanh, môi trường trong phòng được an toàn với các khí độc nguy hiểm, người sử dụng lao động hoặc chính chúng ta cần trang bị cho mình các trang thiết bị, dụng cụ có chức năng theo dõi, giám sát sự rò rỉ của các loại nồng độ khí độc trong môi trường, từ đó có thể phát hiện nhanh chóng sự rò rỉ của một hoặc nhiều loại khí độc cụ thể để đưa ra phương án sơ tán, quyết định công việc cụ thể.

Trên thị trường hiện nay thực sự có rất nhiều model máy đo nồng độ khí độc với nhiều mẫu mã, kiểu dáng, tính năng khác nhau và được cung cấp bởi nhiều nhà sản xuất khác nhau trên thế giới. Để có thể chọn lựa được loại máy đo nồng độ khí độc phù hợp với yêu cầu của mỗi người đòi hỏi người sử dụng cần tìm hiểu kỹ và nắm được một số vấn đề cơ bản liên quan đến máy đo khí. Nhằm mục đích giúp người sử dụng có thể có một số hình dung cơ bản về các loại máy đo khí cầm tay cũng như đầu dò khí cố định trên thị trường, chúng tôi đưa ra bài viết này với nội dung chủ yếu là tổng hợp và phân loại các loại máy đo khí để người dùng có thể dễ dàng định hướng, từ đó chọn được cho mình model máy đo khí phù hợp nhất với yêu cầu cũng như giá thành sản phẩm.

Để đưa ra được một bài viết mà tổng hợp các loại máy đo khí trên thị trường là điều rất khó khăn, tuy nhiên với những hiểu biết của riêng cá nhân mình, tôi hi vọng rằng một số những chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp người sử dụng có thể có một cái nhìn thực sự dễ dàng hơn để lựa chọn cho mình một loại máy đo khí phù hợp nhất. Việc phân loại thực sự gặp nhiều khó khăn vì nhiều model máy đo nồng độ khí về cơ bản có thể được dùng theo một mục đích cụ thể, nhưng nếu cần thiết khách hàng vẫn có thể cấu hình hoặc tùy chọn nó để phục vụ đúng yêu cầu của mình, do đó có sự lẫn lộn không hề nhỏ.

1. Phân loại máy đo nồng độ khí độc theo số khí đo được

1.1 Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu: 

Như tên gọi của nó, máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu là các model máy đo chỉ 1 khí riêng biệt, tùy thuộc loại cảm biến phát hiện khí nào đang được lắp vào máy. Thông thường mỗi nhà sản xuất có một hoặc một số model máy đo khí đơn chỉ tiêu cầm tay, và tùy thuộc vào loại cảm biến cụ thể đang được gắn trong máy, máy sẽ thực sự trở thành một thiết bị phát hiện khí cụ thể nào đó, ví dụ như máy đo khí CO, máy đo khí H2S, máy đo khí O2 hoặc máy đo khí dễ cháy nổ…

          1.1.1 Các model máy đo đơn khí thông dụng của một số hãng sản xuất

• GasAlertExtreme, BW Clip của BW

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu CO BW Clip Real time - BW

• Gasman của Crowcon

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu Co Gasman - Crowcon

• ToxiRAE Pro của Raesystems

Máy đo nồng độ khí dễ cháy ToxiRAE Pro - Raesystems

• Tango của ISC

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu Tango - ISC

• Altair Pro của MSA

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu HCN Altair Pro - MSA

• PAC7000 của Draeger

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu PH3 PAC 7000 - Draeger

• BX176 của Hanwei

Máy đo nồng độ khí độc đơn chỉ tiêu BX176 - Hanwei - China

Đặc điểm của các máy đo đơn khí này thường là kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ để có thể gắn trực tiếp lên mũ cứng hoặc đeo vào các trang phục bảo hộ lao động, phục vụ việc giám sát liên tục nồng độ khí độc trong suốt ca làm việc. Với việc ưu tiên trọng lượng nhẹ, máy không tích hợp pin Lion có thể sạc lại mà thường dùng loại pin AA để giảm tối đa kích thước, trọng lượng. Với việc thường không cần tích hợp bơm hút lấy mẫu khí đi kèm, máy mức tiêu thụ năng lượng của máy cũng sẽ rất ít do đó chỉ  cần 2 viên pin AA có thể đảm bảo máy sử dụng được lên tới 2 năm. Tất nhiên thời gian sử dụng của máy cũng phụ thuộc vào việc tần suất sử dụng máy nhiều hay ít, các cảnh báo của máy được kích hoạt hay không kích hoạt. Một số model máy đo khí đơn chỉ tiêu có thể có hai tùy chọn: dùng pin AA hoặc sử dụng pin Lion có thể sạc lại, điều này sẽ được xác nhận với nhà cung cấp khi tiến hành mua máy, đương nhiên là với một bộ sạc và một viên pin có thể sạc lại, chi phí máy sẽ tăng lên đồng thời trọng lượng máy cũng sẽ tăng lên. Nếu thực sự không cần thiết, chúng tôi nghĩ rằng sử dụng pin Alkaline không sạc lại là đủ phục vụ yêu cầu cơ bản.

Các model máy dò khí đơn chỉ tiêu cũng có các chức năng cảnh báo bình thường và thông thường các thông số cảnh báo được cài đặt sẵn từ mặc định từ sản xuất theo tiêu chuẩn được khuyến cáo của các tổ chức quốc tế.

Việc bump test (kiểm tra chức năng), hiệu chuẩn của máy vẫn tích hợp bình thường như tất cả các loại máy đo khí độc khác. Tuy nhiên có một số model giá rẻ hướng đến việc sử dụng liên tục sau khi kích hoạt, đến thời điểm 24 tháng hoặc 36 tháng sau khi kích hoạt máy sẽ tự động hết hạn và người dùng cần mua máy mới. Loại này không cần làm bất cứ điều gì với máy, chỉ cần mua máy và khi kích hoạt máy sẽ tự động quá trình đếm ngược đến khi hết thời hạn. Các model này chúng tôi sẽ nhắc đến ở phần dưới trong phần phân loại theo cách đọc giá trị đo được, và một số model máy đo khí đa chỉ tiêu có thể trở thành máy đo khí đơn chỉ tiêu, với việc loại bỏ hoặc tạm thời ngừng một số cảm biến được lắp trong máy như phần phân loai dưới đây.

1.2 Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu:

Máy đo nồng độ 2 khí độc đồng thời, máy đo nồng độ 4 khí độc đồng thời, máy đo nồng độ 5 khí độc đồng thời, máy đo nồng độ 6 khí độc đồng thời, máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu dùng như máy đo khí độc đơn chỉ tiêu, máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu dùng như máy đo nồng độ 2 khí độc đồng thời, máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu dùng như máy đo nồng độ 3 khí độc đồng thời…

Các yêu cầu thông dụng nhất hiện nay sử dụng một chiếc máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay, thông thường đo được 4 loại khí cơ bản là khí độc CO, khí độc H2S, khí dễ cháy nổ LEL và nồng độ O2 trong môi trường làm việc.

1.2.1 Các model máy đo 4 khí thông dụng có thể được biết đến như sau

• GasAlertMicro Clip XL, GasAlertMax XT II, GasAlertQuatro của BW

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 GasAlertMicro Clip XL - BW

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu có bơm  hút cầm tay GasAlertMax XT II - BW

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 GasAlertQuattro - BW

• Qrae II, QRAE 3 của RAESystems

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 QRAE II - Raesystems

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay QRAE 3 - Raesystems

• Altair 4X của MSA

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 Altair 4X - MSA

• Ventis MX4 của ISC

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay Ventis MX4 - ISC

• T4 của Crowcon

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 T4 - Crowcon

• BX616 của Hanwei

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 BX616 - Hanwei China

• X-AM 2500

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu CO H2S LEL O2 X-AM 2500 - Draeger

Các máy trên đều có khả năng phát hiện 4 loại khí cơ bản trong môi trường làm việc bao gồm: CO, H2S, LEL, O2. Việc phân loại chúng theo không gian làm việc sẽ được đề cập trong mục Phân loại theo không gian ưu tiên sử dụng bên dưới. Một số model có 3 vị trí lắp cảm biến đo khí và một số model có 4 vị trí lắp cảm biến khí. Với model chỉ có 3 vị trí lắp cảm biến, khí H2S và CO sẽ chỉ dùng 1 cảm biến (được gọi là cảm biến kép hoặc cảm biến đôi ) để phát hiện, điển hình là Altair 4X. Với model có 4 vị trí lắp cảm biến, ví dụ như GasAlertMax XT II, mỗi vị trí sẽ được lắp 1 cảm biến riêng biệt. Điều này sẽ dễ dàng hơn trong việc thay thế sửa chữa cảm biến hỏng.

Ngoài đặc điểm trên, thì các tính năng khác đa phần tương tự nhau, các tính năng báo động, cảnh báo, dải đo, độ phân giải không quá khác biệt. Theo chúng tôi đánh giá nếu không cần một thiết bị đo khí trong không gian hạn chế, Altair 4X và GasAlertMicro Clip XL là hai model phù hợp và giá cả phù hợp với nhu cầu sử dụng chung.

Đối với các yêu cầu đo khí độc trong không gian hạn chế, GasAlertMax XT II của BW được chúng tôi khuyến cáo bởi độ bền và chất lượng đảm bảo qua rất nhiều máy đã được đưa ra thị trường.

Ngoài các model máy đo 4 khí cơ bản như trên, mỗi nhà sản xuất đều có model máy đo 5 khí hoặc 6 khí. Điểm đặc biệt của những loại máy đo khí đa chỉ tiêu là mặc dù trong máy có thể đang lắp 4, 5 hoặc 6 cảm biến đo khí độc riêng biệt cho từng loại khí, nếu trong trường hợp đặc biệt, một hoặc một vài cảm biến gặp sự cố, hoặc trong điều kiện không cần thiết sử dụng tất cả các cảm biến đo các khí khác, chúng ta hoàn toàn có thể điều chỉnh cài đặt của máy hoặc đơn giản là tháo các cảm biến đo khí khác ra để chỉ đo một hoặc 2 loại khí cần thiết nhất. Ví dụ như máy đo khí độc GasAlertMicro Clip XL về cơ bản có 4 cảm biến phát hiện 4 loại khí CO, H2S, LEL, O2. Nhưng nếu không thật sự cần thiết, chúng ta có thể cấu hình tùy chọn máy chỉ đo 1 trong 4 khí trên, hoặc 2 khí CO, H2S đồng thời, hoặc CO, O2 đồng thời… tất nhiên chúng tôi nghĩ rằng, dù bất cứ trường hợp nào, nồng độ O2 nên được ưu tiên giữ lại, vì môi trường O2 là cần thiết để xảy ra các phản ứng trên các cảm biến khác như cảm biến khí dễ cháy. Nếu không giám sát được nồng độ O2 trong môi trường, các kết quả đo của các cảm biến đo khí độc khác rất có thể sẽ bị ảnh hưởng thấp hơn hoặc cao hơn giá trị thật tại thời điểm đo.

1.2.2 Các model máy đo 5 khí độc đồng thời hoặc máy đo 6 khí độc đồng thời của các hãng phổ biến hiện nay bao gồm

• Altair 5X của MSA

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay Altair 5X - MSA

• iBrid MX6 của ISC

Máy đo nồng độ khí độc cầm tay đa chỉ tiêu iBrid MX6 - ISC

• E6000 của Hanwei

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay E6000 - Hanwei - China

• GasPro của Crowcon

Máy đo dò nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay GasPro - Crowcon

• XAM-5600 của Draeger

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay XAM-5600 - Draeger

• GasAlertMicro 5, GasAlert Micro 5 PID, GasAlertMicro 5 IR của BW

Máy đo nồng độ khí độc đa chỉ tiêu cầm tay GasAlertMicro 5 - BW

Trong các model kể trên, có các model có thiết kế vị trí lắp cảm biến cố định cho 4 loại khí thông dụng bao gồm CO, H2S, LEL, O2 và 1 vị trí còn lại dành cho các cảm biến mở rộng, có thể là các loại khí độc khác như NH3, PH3, … Một số model sẽ có 5 vị trí lắp cảm biến, với 1 vị trí lắp cảm biến kép, thêm 1 vị trí lắp cảm biến mở rộng do đó có thể tích hợp đo 6 loại khí đồng thời. Một số model có vị trí lắp đặt cảm biến cố định từng loại khí cho từng vị trí, các model khác vị trí lắp các cảm biến không cần cố định. Những thông số kỹ thuật chi tiết sẽ được chúng tôi diễn giải cặn kẽ trong các bài viết giới thiệu từng model cụ thể.  

Nhìn chung, ngoại trừ các model máy đo khí độc đơn chỉ tiêu hướng tới việc giám sát liên tục và được mang theo như một vật bất li thân với người sử dụng, thiết kế gọn nhẹ, rẻ tiền, có thể được mua sắm hàng loạt. Các model máy đo nhiều khí cần phải cầm trên tay (máy đo khí loại cầm tay) khó có thể mang theo người trong suốt ca làm việc, vì vậy cần có quy định thời điểm cụ thể lấy mẫu khí và định vị tại vị trí tốt nhất để phục vụ việc phát hiện rò rỉ khí độc khi đang tiến hành công việc.

2. Phân loại theo kiểu đọc: thời gian thực hoặc none thời gian thực

Với cách phân loại này, chúng ta có hai kiểu chính: nồng độ của khí đo được sẽ hiển thị trực tiếp giá trị trên màn hình tương ứng và giá trị nồng độ khí không được hiển thị trên màn hình, tuy nhiên khi đạt tới mức cảnh báo, máy vẫn hiển thị nồng độ cảnh báo trên màn hình.

Với cách hiển thị thứ 2, máy sẽ chỉ hiển thị số tháng đếm ngược tính từ khi máy được kích hoạt. Loại hiển thị này được ứng dụng cho các máy đo đơn khí có định sẵn thời gian sử dụng liên tục (như 24 tháng hoặc 36 tháng). Sau thời hạn này, máy tự đưa ra thông báo hết hạn và người dùng không còn cách nào khác là thay thế một chiếc máy khác. Việc không hiển thị nồng độ trực tiếp của khí độc lên màn hình có thể làm chúng ta lo lắng, tuy nhiên xét điều kiện thực tế, mọi sự phát triển đã được các nhà sản xuất tính toán kỹ lưỡng. Xét trong hoàn cảnh một người công nhân đang trực tiếp thực hiện công việc, với một chiếc máy đo khí độc loại nhỏ gắn trên mũ cứng, thì việc quan trọng của nó không phải là báo cho họ biết nồng độ khí là bao nhiêu, mà quan trọng là đến thời điểm mức rò rỉ khí đạt mức độ cảnh báo, nó đưa ra cảnh báo chính xác. Người công nhân chỉ cần dựa vào các tín hiệu này để đưa ra các phương án tiếp theo. Và chúng ta cũng biết rằng, trong khi đang tiến hành công việc, chúng ta cũng chẳng có thời gian để mà chăm chăm vào việc đọc xem cái màn hình hiển thị kia nó đang báo cho biết cái gì, vừa làm mất tập trung công việc, cũng gây mất an toàn nghiêm trọng.

Còn đối với các model máy đo đơn khí có chức năng hiển thị nồng độ trực tiếp lên màn hình, và các máy đo khí đa chỉ tiêu có hiển thị nồng độ khí trực tiếp trên màn hình, ngoài việc giám sát theo dõi sự rò rỉ hiện có của các loại khí độc, nó còn phục vụ cho việc tổng hợp dữ liệu, lấy mẫu khí các thời điểm để có căn cứ báo cáo, lập kế hoạch công việc lâu dài.

3. Phân loại theo loại khí đo được:

Việc phân loại máy đo khí cầm tay theo loại khí đo được nếu chúng ta đi sâu vào thì sẽ lẫn với các loại ở trên: đo đơn khí và đa khí. Bởi với máy đo đơn khí độc, bản thân nó có một cấu hình tương tự nhau, hay là một series riêng và tùy vào loại cảm biến được lắp vào mà nó sẽ đo cụ thể khí đó. Do vậy rất khó khăn trong việc phân loại.

Với máy đo khí đa chỉ tiêu, với loại máy đo 4 khí cơ bản CO, H2S, LEL, O2 thông dụng chúng ta không cần phân loại. Tuy nhiên khi nói đến các model đo 4 khí trở lên, nó cũng có thể được phân loại thành các model máy đo khí theo từng loại khí. Do vậy cũng gây khó khăn trong việc phân loại

Với kiểu phân loại máy đo khí theo loại khí đo được, các bạn tham khảo phần phân loại theo số khí đo được như đã trình bày bên trên.

4. Phân loại theo nguyên lý cảm biến phát hiện khí

Nói phân loại máy đo khí theo nguyên lý cảm biến phát hiện khí độc có thể sẽ không đúng. Cách đề cập đúng nhất chỉ là phân loại cảm biến đo khí độc mà thôi. Tuy nhiên theo chúng tôi, đối với khách hàng thường thì nói đến máy đo khí độc CO, máy đo khí độc H2S, máy đo khí O2… chứ ít khi nói đến riêng cảm biến cho loại máy đo khí đó. Do vậy nếu chúng ta phân loại theo nguyên lý cảm biến, thiết nghĩ cũng không lầm lẫn gì cả.

Các cảm biến phát hiện khí độc hiện tại có cảm biến phát hiện khí độc kiểu điện hóa (thường là cảm biến đo nồng độ O2), cảm biến hạt xúc tác (thường là cảm biến phát hiện khí dễ cháy), cảm biến hồng ngoại (cảm biến phát hiện nồng độ CO2, CH4 dải rộng…), cảm biến ion quang hóa (PID) dùng cho các máy đo khí hữu cơ VOC.

Model các máy đo khí sẽ không được liệt kê ở phần này, bởi ngoại trừ các máy đo đơn khí sử dụng cho các máy đo hơi VOC và cảm biến hồng ngoại sử dụng cho máy đo CO2. Tất cả các loại model máy đo khí khác đều tích hợp hỗn hợp các loại cảm biến trên trong cùng 1 máy.

5. Phân loại theo không gian ưu tiên sử dụng

Trong các ứng dụng đo kiểm tra khí độc trước khi vào làm việc trong các không gian hạn chế như hầm, lò, hầm hàng tàu biển, giếng, tank, két, bình …chúng ta sử dụng các máy đo khí có tích hợp bơm hút lấy mẫu khí để đo trước nồng độ các loại khí độc có rò rỉ trong không gian kín. Máy được tích hợp một bơm hút điện và ống hút lấy mẫu, các model thường có thể lấy mẫu xa tới 20m, chúng ta chỉ cần đưa ống lấy mẫu vào không gian hạn chế để hút khí ra đo. Nếu nồng độ các loại khí độc trong khu vực kín đạt tiêu chuẩn cho phép, mới được đi vào làm việc. Nếu có bất cứ báo động nào xảy ra, cần xem xét lại các điều kiện thông gió, chuẩn bị các thiết bị phục vụ cho việc truy cập vào làm việc trong không gian hạn chế như giá ba chân (tripod), tời, ròng rọc, bình khí thở, mặt nạ dưỡng khí… chỉ khi nào đầy đủ các thiết bị trên mới truy cập vào khu vực không gian hạn chế.

Các model được khuyến cáo cho việc đo kiểm tra nồng độ khí độc trong không gian kín là GasAlertMax XT II, Altair 5X, GasAlert Micro 5 có tích hợp bơm hút lấy mẫu khí, QRAE 3 có tích hợp bơm hút lấy mẫu khí.

Với các môi trường làm việc có đủ không gian làm việc chủ động, không cần thiết có tích hợp thêm bơm hút lấy mẫu khí, các model được khuyến cáo sử dụng là GasAlertMicro Clip XL, GasAlert Quattro, Altair 4X…

6. Phân loại theo ứng dụng sử dụng đặc thù

Máy đo khí sử dụng trong ngành than: cần có các bộ lọc đặc thù, các tiêu chuẩn riêng vì trong việc khai thác hầm mỏ, điều kiện khí hậu cực kì khắc nghiệt dễ dẫn đến tình trạng các linh kiện điện tử của máy đo khí và cảm biến khí rất nhanh hỏng.

Máy đo khí dùng cho lĩnh vực gang thép: cần thiết sử dụng các model máy đo khí độc phát hiện được nồng độ CO và O2.

Máy đo khí sử dụng cho các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, sản xuất giày dép: thường sử dụng các máy đo nồng độ hữu cơ TVOC. Model máy đo VOC thường có các hệ số hiệu chỉnh đặc biệt để có thể đo các chất cụ thể, nhưng nhìn chung chỉ số nồng độ tổng Voc vẫn là chỉ tiêu quan trọng nhất.

Máy đo khí dùng cho các ứng dụng xăng dầu: cần thiết có các cảm biến đáp ứng tốt với các khí dễ cháy, gốc CxHy, có tính năng giảm độ nhạy chéo giữa các loại khí dễ gây nhiễu.