ก๊าซที่ติดไฟได้คือสารที่เป็นก๊าซที่สามารถติดไฟได้เมื่อมีแหล่งความร้อนและออกซิเจน ซึ่งอาจทำให้เกิดการระเบิดได้ ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ มีเทน โพรเพน ไฮโดรเจน และไอโซบิวเทน ซึ่งล้วนใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการอุตสาหกรรม แม้ว่าก๊าซเหล่านี้จะมีความจำเป็นต่อการผลิตพลังงาน แต่ก็ก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างมากต่อบุคลากร อุปกรณ์ และสิ่งแวดล้อม
LEL ย่อมาจาก Lower Explosive Limit หรือค่าขีดจำกัดการระเบิดต่ำสุดของก๊าซหรือไอที่ติดไฟได้ในอากาศ เป็นความเข้มข้นต่ำสุดของก๊าซ (โดยทั่วไปแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ตามปริมาตรในอากาศ) ที่สามารถติดไฟได้เมื่อสัมผัสกับแหล่งความร้อน (เช่นประกายไฟหรือเปลวไฟ)
LEL ถึง UEL: การกำหนดช่วงการระเบิด
ในระบบตรวจจับก๊าซ ปริมาณก๊าซที่ปรากฏจะระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ (%) ของ LEL เพื่อลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับก๊าซที่ติดไฟได้ จำเป็นต้องเข้าใจช่วงการระเบิดซึ่งอยู่ระหว่าง Lower Explosive Limit (LEL) และ Upper Explosive Limit (UEL):
- LEL (Lower Explosive Limit): ความเข้มข้นต่ำสุดของก๊าซในอากาศที่จำเป็นสำหรับการจุดระเบิด หากต่ำกว่าระดับนี้ แสดงว่าส่วนผสม “เบา” เกินไปที่จะเผาไหม้
- UEL (Upper Explosive Limit): ความเข้มข้นสูงสุดที่สามารถเผาไหม้ได้ หากสูงกว่าระดับนี้ แสดงว่าส่วนผสม “เข้มข้น” เกินไปที่จะเผาไหม้ต่อไปได้
อุตสาหกรรมต่างๆ มักใช้เปอร์เซ็นต์ของ LEL เพื่อระบุความเข้มข้นของก๊าซ แทนที่จะใช้ตามปริมาตร ซึ่งเพิ่มมิติของระดับความเสี่ยงให้กับเมตริก ตัวอย่างเช่น หากมีมีเทนอยู่ที่ 2.5% ปริมาตร นั่นจะเท่ากับ 50% ของ LEL (เนื่องจาก LEL ของมีเทนคือ 5%) ซึ่งปกติแล้วจะเพียงพอที่จะส่งสัญญาณเตือนหรือมาตรการตอบโต้
ดังนั้นการตรวจสอบก๊าซในงานอุตสาหกรรมจึงมักเน้นที่ความเข้มข้นที่นำไปสู่ค่า LEL แต่ในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซมาก ความเข้มข้นอาจลดลงจากส่วนผสมที่มีความเข้มข้นมากเกินไปจนไม่สามารถเผาไหม้ได้ จนเข้าใกล้เกณฑ์ UEL สถานการณ์ดังกล่าวมีความอันตรายเท่าๆ กันและต้องใช้ความระมัดระวังในระดับเดียวกับความเข้มข้นที่เข้าใกล้ค่า LEL
ความแตกต่างระหว่าง %LEL และ %VOL เมื่อวัดก๊าซไวไฟคืออะไร?
เมื่อต้องจัดการและตรวจสอบก๊าซไวไฟ ความปลอดภัยถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด การวัดที่แม่นยำและการทำความเข้าใจความเข้มข้นของก๊าซมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัย
หน่วยทั่วไปสองหน่วยที่ใช้ในสาขาการตรวจจับก๊าซ ได้แก่ %LEL (Lower Explosive Limit) และ %VOL (Volume Percent) ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง %LEL และ %VOL และความสำคัญในการประเมินอันตรายจากก๊าซไวไฟ
ทำความเข้าใจ %LEL:
%LEL หรือ Lower Explosive Limit หมายถึงความเข้มข้นต่ำสุดของก๊าซหรือไอที่ติดไฟได้ในอากาศที่สามารถจุดติดไฟและทำให้เกิดการเผาไหม้ได้ โดยจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าขีดจำกัดการระเบิดต่ำสุดของก๊าซ ค่าขีดจำกัดการระเบิดต่ำสุดคือความเข้มข้นต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับส่วนผสมของก๊าซและอากาศเพื่อสร้างบรรยากาศที่ระเบิดได้
ทำความเข้าใจ %VOL:
%VOL หรือ Volume Percent หมายถึงความเข้มข้นของก๊าซในอากาศเป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาตรทั้งหมด โดยระบุสัดส่วนของก๊าซที่มีอยู่ในอากาศ โดยไม่คำนึงถึงความสามารถในการติดไฟ %VOL คือการวัดความเข้มข้นของก๊าซที่สัมพันธ์กับปริมาตรทั้งหมดของส่วนผสมก๊าซและอากาศ
ความแตกต่างที่สำคัญและความสำคัญ:
ความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง %LEL และ %VOL อยู่ที่การตีความการวัด แม้ว่า %LEL จะเน้นที่ความสามารถในการติดไฟของก๊าซโดยเฉพาะ แต่ %VOL แสดงถึงความเข้มข้นโดยรวม โดยไม่คำนึงถึงความสามารถในการติดไฟ
%LEL มีประโยชน์อย่างยิ่งในการประเมินความเสี่ยงของบรรยากาศที่ระเบิดได้ ช่วยในการกำหนดขีดจำกัดการทำงานที่ปลอดภัยสำหรับก๊าซต่างๆ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย เครื่องตรวจจับก๊าซที่ปรับเทียบด้วย %LEL ช่วยให้ระบุความเข้มข้นที่อาจเป็นอันตรายได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณสมบัติการติดไฟของก๊าซที่กำลังตรวจสอบ
ในทางกลับกัน %VOL เหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานตรวจจับก๊าซทั่วไปที่เน้นที่การระบุการมีอยู่หรือไม่อยู่ของก๊าซเฉพาะ
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่า %LEL และ %VOL ไม่สามารถใช้แทนกันได้ ค่า %LEL สำหรับก๊าซโดยทั่วไปจะเฉพาะเจาะจงกับก๊าซชนิดนั้นโดยเฉพาะ ในขณะที่ %VOL สามารถใช้เพื่อวัดความเข้มข้นของก๊าซใดๆ ในส่วนผสมอากาศที่กำหนดได้
ทำไม LEL จึงมีความสำคัญ?
LEL มีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านความปลอดภัยในอุตสาหกรรมและการตรวจจับอันตราย เครื่องตรวจจับก๊าซมักจะตรวจสอบก๊าซใน %LEL ตัวอย่างเช่น: หากเซ็นเซอร์อ่านค่า LEL ได้ 50% แสดงว่าก๊าซมีเทนในอากาศมีปริมาณ 2.5% ซึ่งอยู่กึ่งกลางของค่าขีดจำกัดการติดไฟ โดยปกติจะตั้งสัญญาณเตือนไว้ที่ 10–20% LEL เพื่อให้สามารถอพยพหรือปิดระบบได้อย่างปลอดภัยก่อนที่จะถึงค่าความเข้มข้นที่เป็นอันตราย
