ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับการตรวจวัดแก๊ส

     เรารวบรวมคำถามเกี่ยวกับการวัดแก๊สในอากาศทั่วไป หรือในพื้นที่ปิดที่ต้องการทราบค่าความเข้มข้นของแก๊สแต่ละตัว รวมถึงเทคนิค การติดตั้งหลากหลายรูปแบบเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องแม่นยำ ซึ่งคำถามที่มักจะถามกันบ่อยๆก็มีดังนี้

 

• เซนเซอร์ควรจะอยู่ห่างจากจุดวัดเท่าไหร่?

อันนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเป็นหลัก ซึ่งโดยส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมทั่วไป เซนเซอร์หนึ่งตัวก็จะสามารถครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 5,000-7,000 ตารางฟุตหรือเท่ากับระยะห่าง 70-80 ฟุต หรือประมาณ 35-40 ft radius. ในพื้นที่ๆอันตรายสูงเราก็จะลดพื้นที่นี้มาลงมาเพื่อให้การตรวจจับแม่นยำขึ้น 

 

• การติดตั้งเซนเซอร์ควรมีความสูงสักเท่าไร?

ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของแก๊สที่ต้องการวัดโดยเทียบกับมวลอากาศ แก๊สที่หนักกว่าอากาศควรติดตั้งให้ห่างจากพื้นประมาณ  นิ้วจากพื้น แก๊สที่เบากว่าอากาศก็ควรจะอยู่สูงในแนวเพดาน หรือถ้าเป็นแก๊สที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกับอากาศก็ควรจะอยู่ในระนาบเดียวกันกับระดับความสูงเฉลี่ยของมนุษย์ ประมาณ 4-6 ฟุตจากพื้น ทั้งนี้ทั้งนั้นควรคำนึงถึงการเข้าถึงตัวเซนเซอร์ด้วยในเวลาที่ต้องทำการ calibrate หรือต้องบำรุงรักษาเครื่องเวียนของอากาศดี ข้อสำคัญ อย่าติดตั้งเซนเซอร์ไว้ในจุดอับ เพราะอากาศที่เซนเซอร์เห็นนั้นอาจจะเป็นอากาศที่นิ่งอยู่ในจุดนั้นๆเป็นเวลานาน และไม่ใช่อากาศที่แท้จริงที่ต้องการทราบค่าก็ได้

 

• แก๊สที่วัดกันมีอะไรบ้าง?

ส่วนใหญ่ก็มีดังนี้

Ammonia NH3

Arsine AsH3

Carbon Dioxide CO2

Carbon Monoxide CO

Chlorine CI2

Combustible Gases n/a

Ethylene C2H4

Ethylene Oxide C2H4O

Fluorine F2

Formaldehyde CH2O

Hydrogen H2

Hydrogen Chloride HCI

Hydrogen Cyanide HCN

Hydrogen Fluoride HF

Hydrogen Sulphide H2S

Methane CH4

Oxygen O2

Ozone O3

Nitric Oxide NO

Nitrogen Dioxide NO2

Phosphine PH3

Propane C3H8

Refrigerants R11, R12, R22, R114, R123, R134A, R401A, R401B, R402A, R404A, R407C, R408A, R409A, R410A, R422A, R422D, R438A, R500, R502, R507, R507A, R717

Silane SiH4

Sulphur Dioxide SO2

TVOC

 

• แก๊สมีหนัก มีเบาด้วยรึเปล่า?

สสารทุกชนิดมีมวลที่กำหนดโดนจำนวนและชนิดของอะตอมในโมเลกุล เมื่ออยู่ในสถานะก๊าซโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่และหนัก ก็จะเป็นแก๊สที่หนัก

 

• Molecular weights ของแก๊สคืออะไร?

อธิบายง่ายๆก็คือน้ำหนักของโมเลกุลนั่นเอง ตัวอย่าง Molecular weight ของแก๊สที่มีอยู่ทั่วไปก็ได้แก่

Air 29

Ammonia NH3 17

Carbon Monoxide CO 28

Carbon Dioxide CO2 44

Chlorine CI2 71

Hydrogen H2 2

Hydrogen Sulphide H2S 34

Methane CH4 16

Oxygen O2 32

Ozone O3 48

Nitric Oxide NO 30

Nitrogen Dioxide NO2 46

Propane C3H8 44

 

• เซนเซอร์สำหรับวัดแก๊สมีกี่ชนิด อะไรบ้าง ?

มีหลากหลาย ขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊ส และความเหมาะ ไม่เหมาะ และต้องการความละเอียด แม่นยำขนาดไหน เซนเซอร์บางอย่างก็จะทำมาพิเศษสำหรับแก๊สชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งเซนเซอร์ก็จะจำแนกตามประเภทหลักๆดังนี้

1. Solid State

2. Electrochemical

3. Catalytic

4. Infrared

5. Galvanic

6. Photoaccoustic

7. PID

8. อื่นๆ

แก๊สส่วนใหญ่ก็จะมีเซนเซอร์เพียงหนึ่งหรือสองชนิดเท่านั้นที่เหมาะและวัดได้ ฉะนั้นเราก็จะพิจารณาจากความต้องการใช้งานหลักเช่น ความแม่นยำ ก๊าซเฉพาะเจาะจงหรือไม่ อายุขัยเซนเซอร์ และสุดท้ายค่าใช้จ่าย

 

• การบำรุงรักษาเครื่องวัดก๊าซ หรือเซนเซอร์วัดก๊าซพวกนี้มีอะไรบ้าง? 

โดยทั่วไปสำหรับเซนเซอร์ที่ติดตั้งอย่างเหมาะสมถูกต้อง การบำรุงรักษาจะต่ำมาก จะมีเพียงการตรวจดูความเรียบร้อยและเช็คความถูกต้องของการอ่านค่าประจำเท่านั้น ส่วนการสอบเทียบ Calibration ก็จะขึ้นอยู่กับชนิดของเซนเซอร์และการใช้งานเป็นหลัก ยกตัวอย่างเช่น การใช้งานโดยทั่วไปก็ควรสอบเทียบ (ทำ Calibration) ปีละครั้งหรือสองครั้ง หรือถ้าใช้งานในพื้นที่ที่อากาศเป็นอันตรายต่อมนุษย์ก็ควรทำประมาณ 3 ถึง 4 ครั้งต่อปี แต่ถ้าเป็นอุตสาหกรรมผลิตหนัก เราแนะนำให้ทำ calibration ปีละ 4 ถึง 6 ครั้ง หรืออาจจะทำทุกๆเดือนหาการสึกหรอมีมากและต้องการความแม่นยำสูง

 

• Calibration คือ?

การสอบเทียบก็คือการปล่อยให้เครื่องวัดเห็นสสารที่ต้องการวัด (ในที่นี้ จะเป็นสสารจริงๆ หรือการจำลองก็ได้)และทำการปรับเครื่องถ้าจำเป็น การทำแบบนี้ก็เท่ากับ การตรวจสอบว่าเครื่องยังอ่านค่าได้ถูกต้องแม่นยำ อยู่หรือไม่ ในด้านอุปกรณ์วัดก๊าซ การ calibrate ก็คือการปล่อยให้เซนเซอร์เห็นก๊าซที่จะวัดโดยที่เรารู้ปริมาณความเข้มข้นที่แน่นอน (มักจะเป็นถังแก๊สสอบเทียบ) และทำการปรับตั้งให้ค่าที่อ่านได้ตรงกับก๊าซมาตรฐานที่ป้อนให้เซนเซอร์ ส่วนการอ้างอิงก็แล้วแต่การให้ความน่าเชื่อถือของแต่ละหน่วยงาน

 

• Cross-sensitivity คืออะไร? 

Cross-sensitivity คือการที่เซนเซอร์ตอบสนองต่อก๊าซชนิดอื่นที่ไม่ใช่ก๊าซที่กำลังวัดอยู่ หรือเรียกอีกอย่างว่า interference gas

 

• Combustible gases คืออะไร?

มีหลายคำที่ใช้อธิบาย combustible gas ถ้าให้เข้าใจง่ายๆก็คือ ก๊าซที่สามารถติดไฟได้ ใช้เป็นเชื้อเพลิง หรือ จุดระเบิดได้นั่นเอง

 

 

•  ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ CO มาจากไหน?

โดยมากจะเกิดจากการเผาไหม้ของสารประกอบอินทรีย์ (organic compound) ส่วนใหญ่พบในไอเสียรถยนต์

 

• คาร์บอนมอนอกไซด์ CO กับ คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ต่างกันอย่างไร?

คาร์บอนมอนอกไซด์ Carbon Monoxide (CO) มาจากการปล่อยไอเสียของรถยนต์

คาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide (CO2) มาจากการหายใจของสิ่งมีชีวิต ในเชิงพาณิชย์ใช้เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพอากาศภายในอาคาร

 

• ก๊าซ CO2 เกิดได้อย่างไร?

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ปกติเป็นก๊าซที่มีอยู่ตามธรรมชาติ (ในอากาศมีอยู่ 0.03%) และเนื่องจาก คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ถูกผลิตขึ้นจากการหายใจออกของสิ่งมีชีวิต จึงมักจะใช้เป็นตัวชี้วัดคุณภาพอากาศภายในอาคาร

คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ยังเกิดจากการเผาไหม้ของสารประกอบอินทรีย์ และมันยังจะเกิดขึ้นจากกระบวนการหมักอีกด้วย คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ถูกใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม การรั่วไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 เป็นอันตรายมาก

 

• NO และ NO2 มาจากไหน?

Nitric Oxide (NO) และ Nitrogen Dioxide (NO2) คือก๊าซที่เป็นผลจากการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ บางครั้งแรกว่า Nox ซึ่ง Nox (Nitrogen Oxides) คือกลุ่มสสารที่เกิดจากการเผาไหม้ที่เกิดจากก๊าซไนโตรเจนและก๊าซออกซิเจนในอากาศ ในไอเสียก๊าซที่พบมากที่สุดคือ ไนตริกออกไซด์ (NO) และตามด้วยก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ไนโตรเจนไดออกไซด์อื่นๆที่พบในปริมาณน้อยเช่น N2O, N2O3, N2O4, N2O5, N3O4, และ NO3

 

• ก๊าซ H2S มาจากไหน?

Hydrogen Sulphide เกิดจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุและในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่น เยื่อกระดาษ น้ำมัน และก๊าซ มักจะเป็นก๊าซที่พบในท่าระบายน้ำ

 

• % LEL หมายความว่าอย่างไร? 

LEL ย่อมาจาก Lower Explosive Limit ซึ่งคือค่าปริมาณก๊าซ (ในความเข้มข้นต่ำสุด) แต่ละชนิดในอากาศที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้หรือระเบิดขึ้นได้ก๊าซที่เผาไหม้ได้ถ้าผสมกับอากาศในปริมาณที่เหมาะก็จะเกิดการติดไฟได้ ซึ่งก๊าซแต่ละชนิดจะมีช่วงของการเกิดระเบิดได้ต่างกัน ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของอากาศและเชื้อเพลิงที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยานี้

ส่วน % LEL ก็คือ วิธีการวัดปริมาณความเข้มข้นของก๊าซที่เผาไหม้ได้ โดยที่เราตั้งช่วงการวัด (หรือการตอบสนอง) ของเซนเซอร์ไว้ที่จุดที่ต่ำกว่าจุดที่จะเกิดการระเบิดได้ของก๊าซนั้นๆ

 

• PPM คือ?

PPM ย่อมาจาก Parts Per Million

100% volume เท่ากับ 1,000,000 “parts”

1% volume เท่ากับ 10,000 “parts”

 

• % volume คือ?

เปอร์เซ็นต์ของก๊าซในปริมาตรของการวัด

 

• มีก๊าซอะไรบ้างที่จะเกิดขึ้นได้ในอาคารจอดรถ?

ถ้าเป็นไอเสียจากเครื่องยนต์ก็จะมี : CO, Nitrogen มีก๊าซอะไรบ้างบริเวณสระว่ายน้ำ, Deisel , Methane

แก๊สอื่นๆอีกเช่น ไอระเหยต่างๆของสารจำพวก Solvent

 

• มีก๊าซอะไรบ้างที่เกิดตามห้องเย็น ห้องแช่แข็ง?

โดยทั่วไปก็มีเช่น Ammonia, Refrigerants

 

• มีก๊าซอะไรบ้างบริเวณสระว่ายน้า?

มีสารจำพวกเคมีที่ทำให้น้ำสะอาดเช่น Chlorine, Ozone

 

 

• มีก๊าซอะไรบ้างบริเวณคลังสินค้า โกดัง?

มีก๊าซไอเสียจากรถบรรทุก หรือ รถโฟลกลิฟ Forklift เช่น CO, Nitrogen oxides หรือแก๊สไอระเหยต่างๆของสารจำพวก Solvent ที่เกิดจากสินค้า

 

• มีก๊าซอะไรบ้างตามอู่ซ่อมรถ?

ไอเสียจากเครื่องยนต์ เช่น CO, Nitrogen Oxides

จากเชื้อเพลิงรั่วเช่น Propane, Gasoline, Deisel, Methane

แก๊สไอระเหยต่างๆของสารจำพวก Solvent