Khí Hiệu Chuẩn – Khí Chuẩn

Trong các ngành công nghiệp hiện đại, việc đo lường chính xác các thành phần khí đóng vai trò vô cùng quan trọng. Từ kiểm soát quy trình sản xuất đến bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn lao động, mọi hoạt động đều đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối từ các thiết bị đo khí. Chính vì vậy, khí hiệu chuẩn trở thành yếu tố không thể thiếu trong việc duy trì độ tin cậy của hệ thống đo lường.

Khí Hiệu Chuẩn Là Gì?

Khí hiệu chuẩn (còn được gọi là khí chuẩn, khí thí nghiệm hay calibration gas trong tiếng Anh) là hỗn hợp khí hoặc khí đơn chất có thành phần và nồng độ được xác định chính xác, được chứng nhận bởi các tổ chức quốc tế uy tín như ISO (Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế), NIST (Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ), EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ).

Khí hiệu chuẩn được sản xuất trong môi trường kiểm soát nghiêm ngặt, đóng trong các bình chứa đặc biệt để đảm bảo nồng độ không thay đổi theo thời gian. Mỗi chai khí chuẩn đều đi kèm với giấy chứng nhận (Certificate of Analysis – COA) ghi rõ thành phần, nồng độ chính xác, độ không đảm bảo đo, ngày sản xuất và hạn sử dụng.

Đặc điểm nổi bật của khí hiệu chuẩn chất lượng cao:

Độ chính xác cao: Nồng độ các thành phần được xác định với sai số tối thiểu, thường ở mức ±1% hoặc thấp hơn tùy theo yêu cầu ứng dụng.

Tính ổn định: Thành phần khí không thay đổi trong suốt thời gian sử dụng, thường từ 12-24 tháng tùy loại khí.

Truy xuất nguồn gốc: Mọi thông số đều được truy xuất về các chuẩn quốc gia hoặc quốc tế, đảm bảo tính nhất quán toàn cầu.

Đa dạng về thành phần: Có thể là khí đơn chất hoặc hỗn hợp nhiều loại khí với nồng độ khác nhau phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Công dụng chính của khí hiệu chuẩn:

• Hiệu hiệu chuẩn thiết bị đo khí công nghiệp với độ chính xác cao
• Hiệu hiệu chuẩn cảm biến khí chuyên dụng trong môi trường nguy hiểm
• Hiệu hiệu chuẩn hệ thống quan trắc tự động liên tục (CEMS)
• Hiệu hiệu chuẩn máy phân tích khí đa thành phần
• Đảm bảo độ chính xác và ổn định của các phép đo khí trong dài hạn
• Kiểm tra và xác nhận hiệu suất của thiết bị đo mới
• Phát hiện sự suy giảm độ nhạy của cảm biến theo thời gian

Tiêu Chuẩn Của Khí Hiệu Chuẩn

Khí hiệu chuẩn phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về:

• Độ chính xác nồng độ: Thành phần khí được xác định với độ chính xác cao
• Chứng nhận quốc tế: Được công nhận bởi ISO, NIST, EPA
• Tính ổn định: Đảm bảo nồng độ không đổi trong thời gian sử dụng
• Truy xuất nguồn gốc: Có chứng từ và giấy chứng nhận rõ ràng

Tại Sao Cần Sử Dụng Khí Hiệu Chuẩn?

Bất kỳ thiết bị đo nào sau một thời gian sử dụng đều cần được hiệu chuẩn lại. Đây không chỉ là khuyến nghị mà còn là yêu cầu bắt buộc trong nhiều tiêu chuẩn quốc tế như ISO 9001, ISO 14001, và các quy định về an toàn lao động.

Các nguyên nhân khiến thiết bị đo khí cần hiệu chuẩn định kỳ:

Sự suy giảm của linh kiện: Theo thời gian, các thành phần điện tử và cảm biến bên trong thiết bị đo khí sẽ bị lão hóa, dẫn đến thay đổi độ nhạy và độ chính xác. Đặc biệt với các cảm biến điện hóa, tuổi thọ thường chỉ từ 2-3 năm.

Ảnh hưởng của môi trường: Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và các yếu tố môi trường khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của cảm biến. Thiết bị làm việc trong môi trường khắc nghiệt cần được hiệu chuẩn thường xuyên hơn.

Nhiễm bẩn và ô nhiễm chéo: Bụi bẩn, dầu mỡ, hơi ẩm và các tạp chất khác có thể bám vào cảm biến, làm giảm độ nhạy hoặc gây ra hiện tượng đọc sai.

Đặc thù của cảm biến điện hóa: Hầu hết các máy đo khí di động sử dụng cảm biến hoạt động theo nguyên lý điện hóa. Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình đo sẽ tiêu hao chất điện ly, làm thay đổi đặc tính của cảm biến. Thậm chí khi không sử dụng, phản ứng hóa học tự nhiên vẫn diễn ra, khiến cảm biến dần suy giảm hiệu suất.

Shock và va đập: Với thiết bị di động, các va chạm trong quá trình vận chuyển và sử dụng có thể làm lệch chuẩn hoặc hư hỏng cảm biến.

Tần suất hiệu chuẩn khuyến nghị:

Tùy theo loại thiết bị và môi trường sử dụng, tần suất hiệu chuẩn có thể khác nhau:

• Máy đo khí di động: Mỗi 3-6 tháng hoặc trước mỗi lần sử dụng quan trọng
• Hệ thống quan trắc cố định: Mỗi 1-3 tháng tùy theo quy định
• Máy phân tích khí công nghiệp: Mỗi 6-12 tháng
• Thiết bị trong môi trường khắc nghiệt: Hàng tháng hoặc thường xuyên hơn

Ứng Dụng Của Khí Hiệu Chuẩn Trong Các Ngành Công Nghiệp

Các lĩnh vực ứng dụng khí hiệu chuẩn:

Công nghiệp dầu khí và hóa chất:

Trong ngành dầu khí và hóa chất, việc đo lường chính xác các loại khí độc hại và dễ cháy nổ là yếu tố sống còn. Khí hiệu chuẩn được sử dụng để kiểm tra các thiết bị phát hiện khí H₂S, hydrocarbons, CO, và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs). Các nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất và giàn khoan dầu khí đều phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định về hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo an toàn cho người lao động.

Quan trắc môi trường:

Các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động (AQMS) cần được hiệu chuẩn thường xuyên để đảm bảo dữ liệu chính xác về nồng độ các chất ô nhiễm như SO₂, NO₂, CO, O₃, và bụi mịn. Khí hiệu chuẩn giúp duy trì độ tin cậy của hệ thống, từ đó cung cấp thông tin chính xác cho các quyết định về bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Ngành công nghiệp ô tô:

Trong nghiên cứu phát triển động cơ và kiểm định khí thải, khí hiệu chuẩn đóng vai trò quan trọng. Các trung tâm kiểm định phải sử dụng khí chuẩn để hiệu chuẩn máy phân tích khí thải trước mỗi ca làm việc, đảm bảo kết quả đo chính xác theo tiêu chuẩn Euro 5, Euro 6. Các nhà máy sản xuất ô tô cũng cần khí chuẩn để kiểm tra hệ thống xử lý khí thải trong quá trình nghiên cứu và sản xuất.

Công nghiệp điện lực:

Tại các nhà máy nhiệt điện và trạm biến áp, việc giám sát khí SF₆ (khí cách điện) và các khí khác rất quan trọng. Khí hiệu chuẩn giúp đảm bảo thiết bị phát hiện rò rỉ hoạt động chính xác, từ đó ngăn ngừa sự cố và bảo vệ thiết bị đắt tiền.

An toàn lao động và không gian nguy hiểm:

Trong các không gian hạn chế như hầm, bể chứa, hầm mỏ, máy đo khí đa thành phần là công cụ không thể thiếu để bảo vệ tính mạng người lao động. Hiệu chuẩn định kỳ bằng khí chuẩn đảm bảo thiết bị luôn phát hiện kịp thời các tình huống nguy hiểm như thiếu oxy, khí độc hoặc khí cháy nổ.

Ngành y tế và nghiên cứu:

Các phòng thí nghiệm y tế, sinh học sử dụng khí hiệu chuẩn để kiểm tra thiết bị đo nồng độ oxy trong máy thở, máy gây mê, và các thiết bị phân tích khí máu. Độ chính xác cao của phép đo trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng chăm sóc bệnh nhân.

Các Loại Khí Hiệu Chuẩn Phổ Biến

Khí hiệu chuẩn cho hệ thống quan trắc tự động:

1. Khí hỗn hợp SO₂, CO, NO: <1000 ppm, Balance Nitrogen (N₂)
2. Khí NO₂: 100 ppm, Balance Nitrogen (N₂)
3. Khí HCL: 30 ppm, Balance Nitrogen (N₂)
4. Khí HF: 30 ppm, Balance Nitrogen (N₂)
5. Khí Oxy: 10% hoặc 15%, Balance Nitrogen (N₂)

Khí chuẩn cho máy phân tích khí công nghiệp:

1. Khí hiệu chuẩn LEL: 50% LEL Methane (CH₄) / Air, Model 2AL
2. Khí CO₂ + O₂: 2.5% Carbon Dioxide (CO₂), Balance Nitrogen (N₂), 20.9% Oxygen (O₂)
3. Hỗn hợp 4 khí: 25 PPM Hydrogen Sulfide (H₂S), 2.5% Methane (CH₄), 50 PPM Carbon Monoxide (CO), 12% Oxygen (O₂), Balance Nitrogen (N₂)
4. Khí H₂S: 50 ppm balance air – Model 8AL
5. Hỗn hợp 5 khí: 25 PPM Hydrogen Sulfide (H₂S), 0.35% Pentane (C₅H₁₂), 100 PPM Carbon Monoxide (CO), 19% Oxygen (O₂), Balance Nitrogen (N₂)
6. Khí H₂S đơn chất: 25 ppm Hydrogen Sulfide (H₂S), Balance Nitrogen (N₂)
7. Khí Ethylene Oxide: 10 ppm Ethylene Oxide (C₂H₄O), Balance Nitrogen (N₂)

Kết Luận

Khí hiệu chuẩn đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo độ chính xác của các thiết bị đo khí công nghiệp. Việc lựa chọn loại khí chuẩn phù hợp và thực hiện hiệu chuẩn định kỳ sẽ giúp doanh nghiệp đảm bảo chất lượng sản xuất, an toàn lao động và tuân thủ các quy định về môi trường.

Để biết thêm thông tin chi tiết về khí hiệu chuẩn hoặc tư vấn lựa chọn loại khí phù hợp với thiết bị của bạn, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

P: 0839 591 217 (Mr. Đăng) & 0908 258 082 (Ms. Hường)

E: vsg@vsg-gas.com

W: www.vsggas.vn