Công Tắc Áp Suất Phòng Nổ Khí Gas

Công tắc áp suất phòng nổ không được nhiều nhà máy sử dụng bởi nó được thiết kế và ứng dụng cho các hệ thống khí gas & luôn hoạt động trong khu vực dễ cháy nổ. Khác với công suất áp suất thông thường thì công tắc áp suất phòng nổ cần yêu cầu có tiêu chuẩn Atex đi kèm tức là chuẩn phòng nổ.

Các thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động gần như giống hoàn toàn so với công tắc áp suất thông thường. Tuy nhiên việc đạt tiêu chuẩn phòng nổ Ex ia hay Ex d cho zone 0 – 1 – 2 hay 20 – 21 22 thì không phải một hãng nào cũng có thể đáp ứng được.

Trong bài chia sẻ này mình sẽ nói về công tắc áp suất phòng nổ của Georgin – Pháp. Một thương hiệu khá lớn trong ngành đo lường áp suất, nhiệt độ nói chung và công tắc áp suất, công tắc nhiệt độ nói riêng.

Chúng ta cùng tìm hiểu công tắc áp suất Gas có gì đặc biệt không nhé.

Công tắc áp suất phòng nổ là gì?

Tôi đã từng nghĩ rằng công tắc áp suất thì có gì đặc biệt mà phải tìm hiểu, bây giờ người ta dùng cảm biến áp suất cho chính xác, hiện đại chứ ai dùng công tắc áp suất cơ nữa.

Ah, Và rồi tôi đã lầm. Bởi sẽ có những khu vực, những vị trí và những ứng dụng chỉ được phép dùng công tắc áp suất nhất là công tắc áp suất phải có tiêu chuẩn phòng nổ.

Tại sao ư ?

Tôi sẽ lấy vài ví dụ cụ thể để bạn hiểu vấn đề.

Khu vực không cho phép sử dụng thiết bị điện. Tại sao lại có những nơi thế nào ? Thật sự là có rất nhiều nơi có yêu cầu như thế như : dàn khoan dầu khí, hệ thống khí gas LPG, CNG, khu vực xăng dầu sẽ yêu cầu không được sử dụng các thiết bị có yếu tố điện hoặc thiết bị phải đạt một tiêu chuẩn đặc biệt để hoạt động trong khu vưc này.

Công tắc áp suất được thiết kế để sử dụng cho các khu vực yêu cầu không có tia lửa điện, không có nguồn điện và thiết bị phải có tiêu chuẩn phòng nổ.

Như vậy, công tắc áp suất phòng nổ là một thiết bị được sử dụng để đo áp suất & cảnh báo áp suất khi vượt quá ngưỡng cho phép. Thiết bị sẽ cảnh báo bằng cách xuất tiếp điểm NO thành NC khi áp suất vượt ngưỡng cài đặt và tự reset lại khi áp suất trở về trạng thái ban đầu.
Tất nhiên rằng, công tắc áp suất phòng nổ phải có tiêu chuẩn phòng nổ tức là chống cháy nổ trong quá trình làm việc. Đây là tiêu chuẩn quan trọng nhất của công tắc áp suất phòng nổ.

Tại sao phải dùng công tắc áp suất mà không dùng cảm biến áp suất

Như tôi đã chia sẻ ở trên. Một số ứng dụng cần thao tác nhanh, đơn giản và không cần dùng điện thì công tắc áp suất là một sự lựa chọn ưu tiên hàng đầu. Cảm biến áp suất sẽ chính xác hơn, điều chỉnh dễ dàng hơn đối với người am hiểu và cần truyền tín hiệu về tủ điều khiển để biết áp suất là bao nhiêu trên hệ thống.

Công tắc áp suất xuất tín hiệu relay về trung tâm ( PLC ) cần phải qua một cách ly phòng nổ trước khi vào PLC để đảm bảo an toàn. Tương tự, nếu bạn muốn xuất relay ra điều khiển khu vực phòng nổ bạn cũng cần một bộ cách ly trước khi tới van điện từ.

Đối với cảm biến áp suất thì cũng hoạt động tương tự nhưng chỉ khác là tín hiệu ngõ ra của cảm biến là analog 4-20mA chứ không phải relay. Lúc này PLC của bạn cần có modul đọc được tín hiệu analog 4-20mA để đọc giá trị của cảm biến.

Việc sử dụng cảm biến áp suất cũng khá đơn giản tương tự như dùng công tắc áp suất. Tuy nhiên, nếu bạn không dùng PLC mà sử dụng công tắc áp suất để đóng hệ thống độc lập thì việc này khá đơn giản so với cảm biến áp suất.

Phân loại công tắc áp suất kiểu phòng nổ

Công tắc áp suất phòng nổ có hai loại : đồng hồ áp suất kết hợp relay ngõ ra và công tắc áp suất chỉ chỉnh relay ngõ ra mà không có hiển thị. Loại này thường gặp nhất còn được gọi là đồng hồ đo áp suất 3 kim phòng nổ.

Đồng hồ áp suất có tiếp điểm ngõ ra được sử dụng phổ biến hơn bởi dễ dàng điều chỉnh áp suất ngay trên chính mặt đồng hồ. Tuy nhiên, loại này có một nhược điểm đó chính là không có điểm reset. Tức là điểm cài đặt và reset sẽ rất sát nhau.

Điều gì sẽ xảy ra nếu điểm set và reset gần nhau ?

Đó chính là tiếp điểm sẽ đóng ngắt liên tục và làm cho hệ thống đóng mở liên tục quanh điểm cài đặt. Chính vì thế mà một loại công tắc áp suất khác ra đời nhằm khắc phục điều này.

Công tắc áp suất dạng khối này không có màn hình hiển thị áp suất thực tế mà chỉ có thang đo để điều chỉnh bên trong. Tuy nhiên, loại công tắc áp suất này có thể tùy chỉnh Dead band hay còn gọi là điểm reset.

Cách thức hoạt động khá đơn giản : Điểm reset sẽ thấp hơn hoặc lớn hơn điểm cài đặt tùy theo chúng ta cài đặt ngưỡng trên hay ngưỡng dưới của công tắc áp suất phòng nổ. Công tắc áp suất phòng nổ dạng khối có 3 loại:

• Áp suất thấp dùng loại màng ( Diaphram ), áp suất nhỏ từ 20mbar, 50m bar … max 1000 mbar
• Áp suất thường – cao dùng loại ống ( bellow ), áp suất từ 1 bar, 5 bar, … max 125 bar
• Áp suất cao sẽ dùng loại ống bourdon ( bourdon tube ), áp suất từ 200 bar, 400 bar, 800 bar

Như vậy, tùy theo áp suất mà chúng ta sẽ chọn loại công tắc áp suất khí gas cho phù hợp. Tiêu chuẩn phòng nổ cũng sẽ có nhiều loại tương ứng tùy theo yêu cầu và ứng dụng cụ thể. Để chọn đúng bạn cần có một kiến thức nhất định về tiêu chuẩn phòng nổ.

Những lưu ý công tắc áp suất phòng nổ

Tôi tin rằng có ít nhà cung cấp các thiết bị đo lường khí gas như áp suất, nhiệt độ … có đủ kiến thức để chọn thiết bị đúng môi trường khí gas phù hợp.

Nếu bạn đang tìm một công tắc áp suất khí gas thì những điều sau đây bạn cần phải nắm rõ để không gây hậu quả đáng tiếc.

Chuẩn phòng nổ Atex nào phù hợp

Chuẩn ATEX không chỉ có một tiêu chuẩn duy nhất mà có Ex-ia, Ex-de, Ex-db, Ex-d. Tùy theo điều kiện sử dụng và yêu cầu chúng ta chọn tiêu chuẩn Atex phù hợp. Mỗi chuẩn Atex cũng sẽ có cách lắp đặt khác nhau.

Áp suất sử dụng

Điều quan tâm đầu tiên khi chọn áp suất khí gas chính là áp suất sử dụng. Bởi một công tắc áp suất sẽ có nhiều thang đo áp suất làm việc. Áp suất sử dụng phải nhỏ hơn áp suất làm việc và lớn hơn áp suất min của công tắc áp suất.

Áp suất sử dụng tốt nhất là nằm trong khoảng 50-70% áp suất làm việc của công tắc áp suất khí gas. Tùy theo trường hợp mà chúng ta chọn loại công tắc áp suất có thang đo áp suất cho phù hợp.

Điểm reset hay deadband

Deadband chính là điểm reset của công tắc áp suất. Có rất ít người quan tâm tới điểm reset này. Tuy nhiên, đây là một thành phần tương đối quan trọng bên cạnh áp suất sử dụng.

Có hai loại deadband : cố định và điều chỉnh được.

• Cố định : hãng sẽ cho các dãy áp suất reset cố định.
• Thay đổi được : chúng ta có thể đổi điểm reset tùy ý sử dụng.

Theo bản thân mình thì thích loại có thể tùy ý thay đổi điểm reset hơn là loại cố định dù rằng giá thành có thể thay đổi một tí so với loại cố định.

Công tắc áp suất khí gas áp suất thấp

Công tắc áp suất thấp loại phòng nổ dùng cho gas có thiết kế dạng màng dùng cho các khu vực gas có áp suất nhỏ dưới 100m bar. Đối với áp suất dạng màng chúng ta có 4 sự lựa chọn:

• 0-20 mbar
• 0-40 mbar
• 0-80 mbar
• -50…+10 mbar

Đối với áp suất nhỏ như 10mbar thì chúng ta sẽ chọn áp suất làm việc của công tắc áp suất 0-20mbar. Tương tự áp suất làm việc 25 mbar thì chúng ta sẽ chọn 0-40 mbar. Đối với áp suất âm -10mbar hay -20mbar thì chúng ta sẽ chọn -50…+10mbar.

Đối với áp suất thấp nhỏ hơn 100 mbar thì chỉ duy nhất loại màng mới đáp ứng được. Đối với áp suất lớn hơn 100 mbar từ 100mbar, 500 mbar, 1000 mbar thì chúng ta sẽ dùng loại màng khác.

Công tắc áp suất chống cháy nổ áp cao

Công tắc áp suất chống cháy nổ áp suất cao sẽ sử dụng ống lò so với các linh kiện phòng nổ Ex-ia hoặc Ex-db hay Ex-d. Với thiết kế ống lò xo thì sẽ có nhiều thang đo áp suất hơn từ -1…0 bar, 0,5-10 bar, 2.5 – 25 bar hoặc 0-125 bar.

Thông tin xuất xứ, thang đo áp suất, chuẩn phòng nổ liên quan tới công tắc áp suất được khắc ngay trên mặt trước của thiết bị. Connector màu xanh chuẩn phòng nổ Ex-ia, bên trên là vít điều chỉnh áp suất xuất ra relay, còn bên dưới là ren kết nối inox 316L cho áp suất vào thiết bị.

Như vậy, để dùng một công tắc áp suất cho cùng một điều kiện như nhau thì chúng ta có thể có từ 1-3 lựa chọn. Tuy nhiên, nếu áp suất quá thấp hoặc quá cao thì khi đó chúng ta chỉ còn một sự lựa chọn duy nhất là dùng công tắc áp suất Atex chuyên dụng cho môi trường đó.

Nếu như bạn có thắc mắc hay cần tìm hiểu thêm về công tắc khí gas. Đừng ngần ngại hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ.

Chúc các bạn thành công !

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0978.79.55.66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn