Bagaimana Deteksi Gas Berbahaya Melindungi Nyawa dan Tempat Kerja
Peningkatan jumlah gas berbahaya mengancam serius umat manusia secara umum dan pekerja di banyak industri. Gas ini bisa berasal dari sumber alami atau buatan manusia seperti industri kimia, pengolahan petroleum, batu, plastik, dan pengolahan makanan. Karena risiko kebocoran mereka ke lingkungan, prosedur keselamatan diperlukan untuk melindungi lingkungan dan pekerja. Berbagai jenis detektor gas digunakan untuk mendeteksi berbagai gas seperti polutan yang umum terjadi seperti karbon monoksida, sulfida hidrogen, klorida sulfonil, fosfin, dan klorida nitrosil.
Sensor Katalitik
Sensor Pellistor/Kunci Katalitik (CB), yang ada selama hampir satu abad, dapat merespons gas mudah nyala seperti hidrogen, oksigen, sulfida hidrogen, metana, butana, propana, dan karbon monoksida. Mereka memiliki dua biji: biji aktif yang dilapisi katalis, yang mengurangi suhu di mana gas di sekitarnya menyalah. Sebagai hasil dari pembakaran, biji ini panas, menyebabkan perbedaan suhu di antara dan biji referensi. Panas menyebabkan resistensi berubah sebagai fungsi dari jenis dan konsentrasi gas. Karena biji adalah satu kaki dari jembatan Wheatstone, perubahan resistensi ini menghasilkan sinyal tegangan keluaran. Sensor katalitik mudah nyala cepat dan akurat saat digunakan untuk mendeteksi satu gas. Namun, teknologi ini rentan terhadap racunan sensor dari paparan silicone dan senyawa timbal.
Selain itu, dalam sensor deteksi gas multigasi, detektor sensor ini dapat memberikan bacaan palsu untuk semua gas lain jika dikalibrasi ke satu gas. Pemilihan gas mudah nyala yang benar untuk kalibrasi tergantung pada aplikasi industri dan bahaya gas potensial dari industri tertentu. Misalnya, untuk pengedar propana, bahayanya adalah propana; di saluran pembuangan, bahaya utama adalah metana.
Di lingkungan kompleks dengan banyak gas mudah nyala, sejumlah pertanyaan perlu dipertimbangkan saat memilih sensor, yang paling penting adalah Batas Explosif Rendah (LEL) — konsentrasi terendah (dari persentase volume) gas di udara yang mampu menghasilkan kilat api dalam kehadiran sumber pernyalaan.
Apa gas mudah nyala?
Gas mana yang paling banyak?
Berapa konsentrasi mereka sebagai persen dari LEL?
Jenis sensor apa yang Anda butuhkan — satu gas atau multigasi?
Sensor Spektrometer Properti Molekuler (MPS), teknologi proprietary dari NevadaNano (Sparks, NV), dapat mendeteksi kehadiran gas mudah nyala atau terbakar, termasuk campuran, dan mengklasifikasikannya sebagai hidrogen, metana, gas ringan, gas sedang, atau gas berat. Mereka dapat dengan cepat mendeteksi spektrum luas gas mudah nyala, termasuk hidrogen dan hidrokarbon berat. Sensor MPS, berbeda dengan sensor kunci katalitik, tidak dapat terracuni karena pengukuran didasarkan pada properti fisik daripada reaksi kimia. Mereka tidak memerlukan kalibrasi, dan menawarkan fitur aman dan diagnostik bawaan untuk memberitahu pengguna jika sensor menjadi tidak dapat digunakan atau terkompromi.
Transduser Sensor Gas Mudah Nyala MPS adalah membran mikromekanis dengan pemanas Joule dan termometer resistensi yang tersemat. Transduser sistem mikro-elektromekanis (MEMS) dipasang pada papan sirkuit cetak dan dikemas di dalam kotak kokoh yang terbuka ke udara sekitar. Kehadiran gas mudah nyala menyebabkan perubahan properti termodinamik dari campuran udara/gas yang diukur oleh transduser.
Pendekatan Sistem untuk Pemantauan Keselamatan Pribadi
Pemantauan Situs Universal (USM) — Darwin NT, Australia — telah merancang dan mengembangkan sistem terpadu dari perangkat pemantauan keselamatan pribadi yang dapat ditekan, hub komunikasi, dan perangkat lunak pelaporan dan manajemen.
Pemantau Keselamatan Pribadi Hero tangan datang dalam versi standar, model 825, dan versi sertifikasi ATEX /IECEx, model 715. Ini mendeteksi Karbon Monoksida (CO), Sulfida Hidrogen (H2S), gas meledak (LEL), dan Oksigen (O2), menggunakan sensor katalitik. Ini termasuk mikrokontroler, sensor gas, sensor suhu, accelerometer, giroskop, speaker untuk alarm dengang, modul seluler, GNSS, dan Zigbee.
Sensor gas menggunakan modul konverter analog-ke-digital (ADC) eksternal, yang mengubah output analog dari sensor menjadi format digital. Data digital ditransfer ke mikrokontroler menggunakan protokol komunikasi serial I2C.
Accelerometer dan giroskop, bersama dengan GNSS, digunakan untuk menentukan posisi pekerja, kecepatan di atas tanah, elevasi, tergelincir, tersandung, dan jatuh.
Antarmuka Data Universal (UDI) sistem pintar peringatan dan navigasi adalah aplikasi berbasis web yang dikembangkan untuk ruang kontrol, untuk memantau data langsung yang datang dari Pemantau Keselamatan Pribadi. Pemantau Keselamatan Pribadi menampilkan semua data pada layar LCD dan mengirimkannya ke Antarmuka Data Universal untuk pemantauan real-time, analitik, konfigurasi, dan komunikasi, menggunakan jaringan yang tersedia, baik seluler, GNSS, atau Zigbee. Perusahaan telah menggabungkan perangkat keras dan perangkat lunak Antarmuka Data (UDI) pintar peringatan dan navigasi menjadi solusi keselamatan pekerja yang terhubung dengan konektivitas seluler terintegrasi 2G/3G/4G.
Pemicu dan alarm dapat diatur secara jarak jauh dari ruang kontrol untuk konsentrasi tinggi atau rendah deteksi gas, dan tingkat alarm juga dapat dikonfigurasi sesuai dengan kebutuhan situs. Operator jarak jauh dapat menentukan berbagai tahap alarm, alarm kritis atau peringatan, dan dapat mengatur mereka sebagai respons terhadap konsentrasi spesifik dari empat gas yang terdeteksi. Misalnya, pengguna dapat mengatur pemicu peringatan/alarm sebagai respons terhadap 10 PPM karbon monoksida atau di bawahnya atau dapat mengubah tingkat alarm dari peringatan menjadi kritis sebagai respons terhadap 100 PPM karbon monoksida atau di atasnya.
Sensor Gas Clip-On
Teknologi sensor Molecular Property Spectrometer (MPS) yang lebih canggih telah digunakan dalam Sensor Gas Clip-On Energi Rendah (BLE) USM. Sensor ini tersertifikasi, stabil, imun terhadap racunan dan tidak memerlukan kalibrasi. Ini dapat mendeteksi hingga lima belas gas mudah nyala LEL, serta hidrogen, tekanan atmosfer, suhu, dan kelembaban. Clip-On memungkinkan pengguna akhir untuk memantau risiko gas di lapangan dengan menghubungkan armada ponsel mereka ke Antarmuka Data Universal menggunakan aplikasi General Asset Monitor untuk perangkat Android dan iOS.
Monitor Biometrik
USM juga mengembangkan Monitor Biometrik yang aman secara intrinsik, yang merasakan oksigen darah, detak jantung, dan suhu tubuh pekerja. Data ditransmisikan secara real-time ke sistem pintar peringatan dan navigasi Antarmuka Data Universal melalui Pemantau Keselamatan Pribadi atau aplikasi seluler General Asset Monitor. Perangkat ini dapat memantau metrik kesehatan pekerja dengan parameter yang ditetapkan dan dapat membantu menyelamatkan nyawa di lingkungan berbahaya. Jika seorang pekerja diketahui memiliki kondisi jantung dan jumlah detak jantung tertentu dapat berbahaya, tingkat alarm dapat diatur untuk pekerja spesifik tersebut. Setiap kali detak jantung mereka melebihi nilai yang ditetapkan, alarm akan dipicu sementara data langsung terus dikirim ke operator jarak jauh di ruang kontrol. Operator jarak jauh dapat melihat status alarm pada dasbor dan segera menghubungi individu atau mengirim bantuan darurat.
Titik Akses Mesh
Titik Akses Mesh (MAP) memungkinkan data ditransmisikan secara nirkabel antara Pemantau Keselamatan Pribadi dan Antarmuka Data Universal melalui protokol komunikasi Zigbee. Perangkat Zigbee mentransmisikan sinyal dalam jarak pendek (10 hingga 100 meter), namun karena MAP menggunakan jaringan mesh, setiap perangkat menerima dan mengulangi sinyal, meneruskan mereka ke perangkat jaringan lain dalam jangkauan. Ini mengatasi masalah penerimaan data di lingkungan sulit yang melibatkan gas berbahaya, suhu tinggi, kualitas udara buruk, dan kelembaban, bersama dengan garis pandang yang buruk di tempat seperti tambang bawah tanah.
Memenuhi Kebutuhan Berbagai Industri
Gas karbon monoksida adalah salah satu bahan paling berbahaya di industri pembuatan baja, terutama sekitar dapur tinggi.
Banyak gas yang terkait dengan tambang dan umumnya dibagi menjadi jenis mudah nyala, toksik, dan asfiksian. Beberapa gas yang lebih umum ditemui adalah metana, karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), oksida nitrogen (NO, NO2), sulfida hidrogen (H2S), dan dioksida sulfida (SO2). Metana adalah gas mudah nyala LEL yang paling umum. Ia lebih ringan dari udara, tanpa bau, dan meledak pada konsentrasi antara 5% dan 15%. Gas berbahaya ini sering terdeteksi selama pengembangan bawah tanah dan dari pemboran permukaan dan bawah tanah.
Pekerja di industri minyak dan gas menghadapi risiko kebakaran dan ledakan akibat pernyalaan uap atau gas mudah nyala. Gas mudah nyala, seperti gas sumur, uap, dan sulfida hidrogen, dapat dilepaskan dari sumur, truk, peralatan produksi, atau peralatan permukaan, seperti tangki dan pengayak shale. Sumber pernyalaan dapat mencakup statis, energi listrik, nyala terbuka, petir, rokok, alat potong dan pengelasan, permukaan panas, dan panas gesekan.
Pemantauan Keselamatan Terpadu
Tujuan dari sistem pemantauan atmosfer berbahaya terpadu adalah untuk menjaga pekerja tetap aman dengan memberikan informasi yang presisi tentang keadaan saat ini lingkungan, termasuk gas berbahaya, suhu, dan kelembaban. Teknologi ini juga membantu dalam operasi penyelamatan, selama bencana dengan memberikan informasi tentang lokasi tepat kecelakaan, di mana personel berada, dan dengan memberikan komunikasi dua arah antara operator ruang kontrol Antarmuka Data Universal dan pekerja dalam bahaya.
Artikel ini ditulis oleh Umer Farooq, Insinyur Teknik Jual, Pemantauan Situs Universal (Darwin NT, Australia). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Bpk. Farooq di This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. atau kunjungi di sini.
