FLAMEPROOF
ZONE 1,2,21,22 EX
TYPE : Gas Detection Systems
MODELS : PQD (Display) , PQN (Non-Display)
HAZARDOUS AREA ZONE : Zone 1 – Zone 2 (Gas) Zone 21 – Zone 22 (Dust)
MARKING : EX IIC 2 G D (( EX db IIC T6 Gb , EX tb IIIC T85 C Db
STANDARDS : EN60079-0 EN60079-1 EN60079-18 EN60079-29-1
INGRESS PROTECTION : IP65/66
ENCLOSURE MATERIAL : Aluminum Alloy/ Stainless Steel
SENSOR HEAD : 316L Stainless Steel
ENCLOSURE FINISH : RAL6038 (Other colors are available on request)
AMBIENT TEMPERATURE : -40°C to +70°C
SENSOR TECHNOLOGY : pellistor (catalytic) /electrochemical/ infrared/PID/ semiconductor sensor
INPUT : Min 10VDC – Max 32VDC – Nominal 24VDC
OUTPUT SIGNAL : 4-20mA and Modbus RS485
POWER CONSUMPTION : Max. 4W
DISPLAY : 128*64
ENTRIES : 1/2″NPT, 3/4″ NPT or M20
ENCLOSURE EXTERNAL DIMENSIONS : 150*151*105
ORDERING DETAILS : Cable Gland / Stopping Plug , Three-layer painting system for use in corrosive environment
یکی از تجهیزات مهم در سیستمهای ایمنی و پایش گاز در محیطهای صنعتی و مناطق مستعد انفجار است. وظیفه اصلی این تجهیز، شناسایی و اندازهگیری غلظت گازهای قابل اشتعال، سمی یا خطرناک و ارسال سیگنال هشدار در صورت رسیدن غلظت گاز به محدودههای از پیش تعیینشده است.
گس دتکتورهای صنعتی معمولاً در کنار کنترلر سیستم تشخیص گاز (Gas Detection System)، آژیر، چراغ هشدار، تابلو کنترل و تجهیزات قطع اضطراری مورد استفاده قرار میگیرند. در صورت تشخیص نشت گاز، سیگنال خروجی دتکتور میتواند برای فعال کردن هشدار، تهویه اضطراری، قطع تجهیزات یا اجرای سناریوهای ایمنی در سیستم کنترل استفاده شود.
دتکتورهای مورد استفاده در محیطهای دارای گاز یا بخارات قابل اشتعال باید متناسب با طبقهبندی منطقه خطرناک، نوع گاز، محدوده اندازهگیری، دمای محیط و الزامات حفاظتی انتخاب شوند.
گس دتکتور Flameproof برای مناطق خطرناک
عبارت Flameproof در تجهیزات ضدانفجار به نوعی از حفاظت در برابر انفجار اشاره دارد که در استانداردهای سری IEC 60079 با مفهوم حفاظت Ex d شناخته میشود. طراحی این تجهیزات به گونهای است که محفظه و اجزای حفاظتی آن برای استفاده در محیطهای دارای خطر انفجار مورد ارزیابی و تأیید قرار گرفتهاند.
نکته مهم این است که صرفاً ضدانفجار بودن بدنه یک دتکتور به معنی مناسب بودن آن برای تمام مناطق خطرناک نیست. انتخاب تجهیز باید بر اساس گواهینامه ضدانفجار، نوع حفاظت، گروه گازی، کلاس دمایی، Zone و سایر مشخصات درجشده روی پلاک تجهیز انجام شود.
استاندارد IEC 60079-29-1 الزامات عملکردی و روشهای آزمون تجهیزات تشخیص و اندازهگیری غلظت گازها و بخارات قابل اشتعال را پوشش میدهد. برای انتخاب، نصب، استفاده و نگهداری تجهیزات تشخیص گاز نیز استانداردهای مرتبط از خانواده IEC 60079 اهمیت دارند. (IEC Webstore)
گس دتکتورهای ضدانفجار در بسیاری از صنایع و تأسیسات فرآیندی مورد استفاده قرار میگیرند، از جمله:
* پالایشگاههای نفت و گاز
* صنایع پتروشیمی
* واحدهای فرآیندی و شیمیایی
* مخازن ذخیره مواد نفتی و شیمیایی
* ایستگاههای تقلیل و انتقال گاز
* صنایع تولید و فرآوری مواد قابل اشتعال
* سکوها و تأسیسات نفت و گاز
* نیروگاهها و تأسیسات صنعتی
* اتاقها و محوطههای دارای احتمال نشت گاز
* مناطق بارگیری و تخلیه مواد هیدروکربنی
* تأسیسات دارای مخازن و خطوط انتقال گاز
نوع گاز قابل تشخیص به سنسور و مدل دتکتور بستگی دارد. یک گس دتکتور ممکن است برای شناسایی یک گاز مشخص یا چند گاز طراحی شده باشد.
برخی از گازهای رایج مورد پایش در سیستمهای تشخیص گاز عبارتاند از:
* متان (CH4)
* پروپان (C3H8)
* بوتان (C4H10)
* هیدروژن (H2)
* مونوکسید کربن (CO)
* سولفید هیدروژن (H2S)
* آمونیاک (NH3)
* اکسیژن (O2)
بنابراین هنگام خرید یا انتخاب Gas Detector نباید فقط به عبارت «ضدانفجار» توجه کرد؛ نوع سنسور و گاز هدف نیز باید با شرایط فرآیندی محل نصب مطابقت داشته باشد.
گس دتکتورها میتوانند از تکنولوژیهای مختلفی برای شناسایی گاز استفاده کنند. انتخاب فناوری سنجش به نوع گاز، محدوده غلظت، شرایط محیطی و کاربرد سیستم بستگی دارد.
سنسور کاتالیستی
سنسورهای کاتالیستی یا Pellistor از فناوریهای شناختهشده برای تشخیص گازهای قابل اشتعال هستند. این سنسورها معمولاً غلظت گاز قابل اشتعال را بر اساس درصدی از LEL اندازهگیری میکنند.
سنسور مادون قرمز یا IR
دتکتورهای مادون قرمز برای تشخیص برخی گازهای قابل اشتعال، بهخصوص هیدروکربنها، مورد استفاده قرار میگیرند. این فناوری میتواند در برخی کاربردهای صنعتی مزایایی مانند عدم وابستگی به واکنش کاتالیستی داشته باشد.
سنسورهای الکتروشیمیایی
برای تشخیص بسیاری از گازهای سمی و همچنین اکسیژن از سنسورهای الکتروشیمیایی استفاده میشود. انتخاب سنسور باید بر اساس گاز موردنظر و مشخصات فنی سازنده انجام شود.
یکی از پارامترهای مهم در سیستم تشخیص گازهای قابل اشتعال، LEL یا Lower Explosive Limit است.
LEL پایینترین غلظتی از یک گاز یا بخار قابل اشتعال در هوا است که در شرایط مشخص میتواند تشکیل مخلوط قابل اشتعال بدهد.
به همین دلیل بسیاری از گس دتکتورهای مخصوص گازهای قابل اشتعال، مقدار گاز را به صورت درصد LEL نمایش میدهند.
به عنوان مثال، در یک سیستم ممکن است آلارم اول و آلارم دوم بر اساس درصد مشخصی از LEL تنظیم شوند تا قبل از رسیدن غلظت گاز به محدوده خطرناک، هشدار لازم صادر شود.
مقادیر دقیق آلارم باید بر اساس نوع گاز، طراحی سیستم ایمنی، ارزیابی ریسک و الزامات پروژه تعیین شوند و نباید یک مقدار
ثابت را برای تمام کاربردها در نظر گرفت.
طبقهبندی مناطق خطرناک نقش مهمی در انتخاب تجهیزات ضدانفجار دارد.
در طبقهبندی ATEX:
Zone 0: محیطی است که مخلوط انفجاری گاز، بخار یا مه در آن بهصورت مداوم یا برای مدت طولانی وجود دارد.
Zone 1: محیطی است که احتمال تشکیل اتمسفر انفجاری گاز، بخار یا مه در شرایط عادی کار وجود دارد.
Zone 2: محیطی است که تشکیل اتمسفر انفجاری گاز، بخار یا مه در شرایط عادی کار محتمل نیست و در صورت ایجاد نیز معمولاً برای مدت کوتاهی باقی میماند. (EUR-Lex)
بنابراین اگر تجهیزی برای Zone 1 و Zone 2 معرفی میشود، باید گواهینامه و Marking آن برای شرایط موردنظر پروژه بررسی شود.
تفاوت Zone 1 و Zone 21
یکی از اشتباهات رایج در انتخاب تجهیزات ضدانفجار، یکسان در نظر گرفتن Zone 1 و Zone 21 است.
Zone 1 مربوط به خطر ناشی از گاز، بخار یا مه قابل اشتعال است؛ در حالی که Zone 21 مربوط به گردوغبار قابل اشتعال است.
همین تفاوت در Zone 2 و Zone 22 نیز وجود دارد:
منطقه نوع ماده خطرناک
Zone 0 گاز، بخار یا مه
Zone 1 گاز، بخار یا مه
Zone 2 گاز، بخار یا مه
Zone 20 گردوغبار قابل اشتعال
Zone 21 گردوغبار قابل اشتعال
Zone 22 گردوغبار قابل اشتعال
این تفکیک در اسناد ATEX نیز به همین شکل تعریف شده است. (EUR-Lex)
بنابراین عبارت Flameproof Zone 1, 2, 21, 22 باید با دقت بررسی شود؛ زیرا مناسب بودن یک دتکتور برای Zoneهای گازی و Zoneهای گردوغبار به نوع گواهینامه و مشخصات واقعی همان مدل بستگی دارد و صرفاً با ذکر این عبارت نمیتوان قابلیت تجهیز را تأیید کرد.
بسته به مدل و طراحی سیستم، گس دتکتور میتواند دارای خروجیهای مختلفی باشد. یکی از رایجترین روشهای انتقال مقدار اندازهگیریشده به کنترلر، خروجی آنالوگ 4-20mA است.
برخی مدلها نیز ممکن است از قابلیتهایی مانند:
* Relay Output
* HART
* RS485
* Modbus
* خروجی Fault
* Alarm Relay
* ارتباط با پنل مرکزی
پشتیبانی کنند.
انتخاب نوع خروجی باید بر اساس معماری سیستم Gas Detection و نوع کنترلر یا پنل مرکزی انجام شود.
یک Gas Detection System معمولاً از چند بخش اصلی تشکیل میشود:
1. Gas Detector
وظیفه تشخیص و اندازهگیری گاز را بر عهده دارد.
2. Gas Detection Controller
سیگنال دتکتورها را دریافت کرده و وضعیت سیستم را پردازش میکند.
3. Alarm Beacon
برای اعلام هشدار بصری استفاده میشود.
4. Audible Alarm / Sounder
هشدار صوتی را در زمان تشخیص شرایط خطرناک ایجاد میکند.
5. Emergency Shutdown یا سیستم قطع اضطراری
در پروژههای خاص میتواند برای اجرای اقدامات ایمنی مانند قطع فرآیند مورد استفاده قرار گیرد.
6. سیستم تهویه و کنترل
در برخی تأسیسات، اطلاعات Gas Detector میتواند برای فعالسازی تهویه اضطراری مورد استفاده قرار گیرد.
برای انتخاب صحیح یک Flameproof Gas Detector باید مشخصات زیر بررسی شود:
* نوع گاز مورد تشخیص
* محدوده اندازهگیری
* نوع سنسور
* LEL یا محدوده غلظت موردنظر
* Zone محل نصب
* نوع حفاظت ضدانفجار
* Gas Group
* Temperature Class
* درجه حفاظت IP
* محدوده دمای کاری
* رطوبت و شرایط محیطی
* مقاومت در برابر خوردگی
* نوع خروجی
* ولتاژ تغذیه
* روش کالیبراسیون
* زمان پاسخ سنسور
* گواهینامههای معتبر
* الزامات پروژه و کارفرما
در پروژههای نفت، گاز، پتروشیمی و سایر محیطهای مستعد انفجار، بررسی گواهینامه تجهیز اهمیت بسیار زیادی دارد.
علامتها و مشخصات مربوط به Ex باید با Zone، گروه گازی، کلاس دمایی و شرایط محل نصب مطابقت داشته باشند.
به همین دلیل هنگام خرید گس دتکتور ضدانفجار بهتر است علاوه بر دیتاشیت، گواهینامه تجهیز و مشخصات درجشده روی پلاک آن نیز بررسی شود.
نصب و نگهداری Gas Detector
محل نصب دتکتور تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم تشخیص گاز دارد. محل قرارگیری سنسور باید با توجه به چگالی گاز، مسیر احتمالی انتشار، نقاط نشت، جریان هوا، تهویه و هندسه محیط تعیین شود.
همچنین دتکتورهای گاز نیازمند بازرسی و کالیبراسیون دورهای هستند. استانداردهای مربوط به Gas Detector بر اهمیت بررسی عملکرد و امکان کنترل صحت اندازهگیری تأکید دارند. (IEC Webstore)
استفاده از گس دتکتور بدون برنامه مناسب برای تست، کالیبراسیون و نگهداری میتواند باعث کاهش اطمینانپذیری سیستم تشخیص گاز شود.
گس دتکتور ضدانفجار یکی از تجهیزات کلیدی سیستمهای Gas Detection در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، پالایشگاهی و محیطهای صنعتی خطرناک است. انتخاب مدل مناسب باید بر اساس نوع گاز، Zone، نوع حفاظت Ex، گواهینامه، محدوده اندازهگیری، نوع
سنسور و مشخصات سیستم کنترل انجام شود.
در هنگام استعلام و خرید Gas Detector بهتر است اطلاعاتی مانند نوع گاز، Zone محل نصب، نوع خروجی موردنیاز، ولتاژ تغذیه، محدوده اندازهگیری و استاندارد یا گواهینامه موردنیاز پروژه در اختیار تأمینکننده قرار گیرد تا مدل مناسب انتخاب شود.