دليل اختيار أنظمة كشف الحريق والغاز من ATEX

أنظمة الكشف عن الحريق والغاز ATEX تحدد نشوب حريق أو تسرب غاز قابل للاشتعال قبل أن يصل إلى حالة خطرة، وتقوم ببدء الإنذار، التهوية، الإغلاق، أو إجراء العزل المطلوب للموقع. النظام الممتثل ليس مجرد مجموعة من الكواشف المعتمدة المثبتة في المكان الصحيح؛ بل هو حلقة منسقة من أجهزة الميدان، ملحقات الأسلاك، منطق التحكم، أجهزة الإنذار، والتحقق الموثق. بالنسبة للمشترين، المهمة الرئيسية هي تحديد سيناريو الخطر وبيانات الاعتماد قبل اختيار المعدات الفردية.

ما يجب أن تفعله أنظمة الكشف عن الحريق والغاز ATEX

يؤكد اعتماد ATEX أن الجهاز يمكن تركيبه في جو مصنف دون أن يصبح مصدر اشتعال. يجب أن يؤدي كاشف الحريق والغاز أيضًا وظيفته في الكشف بشكل موثوق. بموجب توجيه معدات ATEX، يتم تقييم المعدات المستخدمة في الأجواء المحتملة الانفجار للعمليات العادية والأعطال المتوقعة [1]. عمليًا، هذا يعني أن غلاف الكاشف، مدخل الكابل، منارة الإنذار، وملحقات الأسلاك المرتبطة بحاجة جميعها إلى تصنيف ATEX صالح للمنطقة المعلنة، مجموعة الغاز، وفئة درجة الحرارة.

أنواع الكواشف لمخاطر الحريق والغاز المختلفة

يبدأ الاختيار من سيناريو الإطلاق. سحابة غاز، حريق مفتوح، كابل مدخن، وتسرب مضغوط تقدم إشارات مختلفة، ولا يغطي تصنيف الكاشف الواحد جميعها. يوضح الجدول أدناه تقنيات الكشف الشائعة من ATEX حسب الخطر الذي تناسبه بشكل أفضل ووفقًا للحدود التي تؤثر على الأداء الميداني.

كشف اللهب والدخان والحرارة

تستجيب كاشفات اللهب بسرعة لحريق هيدروكربون مفتوح، لكنها تتطلب خط رؤية واضح إلى اللهب. الكشف عن الدخان أبطأ في تسرب ينتج اللهب ويكون أكثر فائدة في حالات الفشل المبكر في الكابلات والعزل أو التدخين. الكشف عن الحرارة أقل انتقائية ولكن يمكن أن يغطي المناطق المزدحمة حيث لا يمكن للكاشفات البصرية رؤية الحدث.

كشف الغازات القابلة للاشتعال

بالنسبة لإطلاق الغازات القابلة للاشتعال، تقيس حساسات الخرز التحفيزية التركيز بالنسبة للحد الأدنى للانفجار، بينما تتجنب حساسات الأشعة تحت الحمراء تسمم الحفازات وتعمل في بيئات فقيرة بالأكسجين أو غنية بالكبريت. تحتاج الحساسات التحفيزية إلى الأكسجين ويمكن أن تفقد حساسيتها بعد التعرض للسيليكونات أو المركبات الهالوجينية. معظم كاشفات الغاز بالأشعة تحت الحمراء غير مناسبة للهيدروجين، لذا يجب تأكيد قائمة الغازات في الموقع قبل اختيار التقنية.

كشف الغازات السامة والأكسجين

تقيس الخلايا الكهروكيميائية الغازات السامة مثل كبريتيد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، وتراقب نقص الأكسجين في المناطق المأهولة. وهي في المقام الأول أجهزة حماية للأفراد وليست أجهزة لمنع الانفجار. غالبًا ما يجمع نظام الحريق والغاز الثابت بين قنوات الغازات القابلة للاشتعال، السامة، واللهب في لوحة تحكم واحدة بحيث يمكن لحدث مؤكد أن يطلق عملية الإخلاء والاستجابة للعمليات.

علامة ATEX ومتطلبات الأداء

تؤكد علامة ATEX أن الجهاز لن يصبح مصدر اشتعال في المنطقة المعلنة. فهي لا تؤكد بمفردها أن الكاشف سيستجيب بشكل صحيح للغاز المستهدف. يغطي أداء الكشف معايير التطبيق مثل IEC 60079-29-1 لكاشفات الغازات القابلة للاشتعال [2]. يجب على المشترين طلب شهادة ATEX وبيانات الأداء أو شهادة المعايرة.

قد يقرأ علامة كاشف الغاز النموذجية II 2 G Ex db ia IIC T6 Gb. هذا يعني معدات الفئة 2 للمنطقة 1، حماية ضد اللهب والآمنة جوهريًا، مناسبة لغازات المجموعة IIC بما في ذلك الهيدروجين والأسيتيلين، درجة حرارة السطح T6، ومستوى حماية المعدات Gb. الجهاز الموسوم بـ Ex d فقط يشير إلى طريقة الحماية، وليس تقنية المستشعر، استجابة الغاز، أو نطاق الحد الأدنى للانفجار المطلوب للتطبيق.

تصنيف درجة الحرارة مهم أيضًا عندما يتعرض الكاشف لعملية ساخنة. T6 هو الأكثر تقييدًا ومناسب للغازات ذات درجات اشتعال منخفضة، ولكن يجب أيضًا اختيار الكاشف للظروف المحيطة والغاز المتوقع في العملية.

تصميم نظام كشف يعمل في الميدان

موقع الكاشف والإجراء المخطط للاستجابة هما جزء من نفس وظيفة السلامة. قد يصدر كاشف الغاز الموضوع أسفل تدفق الريح إنذارًا متأخرًا إذا كان التسرب على الجانب الآخر من وحدة مزدحمة. كثافة البخار، التهوية، الازدحام، واتجاه التسرب كلها تؤثر على التغطية. يجب أن يكون تخطيط الكشف مبنيًا على تصنيف المنطقة الخطرة ودراسة التسرب في الموقع، وليس على قاعدة التباعد الثابتة.

الأجهزة الميدانية تعتمد على مدى موثوقية الأسلاك التي تربطها. يجب أن يكون كل صندوق توصيل، طرف، غدة، ومدخل كابل معتمدًا لنفس المنطقة ومجموعة الغاز، ويجب أن يحتفظ الحلقة بطريقة الحماية المعلنة في الشهادة. حزمة المورد التي تجمع بين الكواشف المعتمدة، صناديق التوصيل، وأجهزة الإنذار مع مجموعة وثائق واحدة تقلل من عبء التفتيش. توفر وورم معدات معتمدة صناديق التوصيل و صناديق الطرفيات لهذه الدوائر.

بالنسبة للوحات الحريق والغاز متعددة القنوات، عادةً ما تُستخدم صناديق طرف معتمدة لجمع دوائر الكاشف قبل دخولها إلى حزمة التحكم. يجب أن يتطابق ترتيب الأطراف مع مخطط الحلقة والحفاظ على الفصل المطلوب بين الأسلاك الآمنة جوهريًا وغير الآمنة جوهريًا.

يجب أن تكون أجهزة الإنذار أيضًا معتمدة لنفس المنطقة. إن منارة أو جرس موضع حيث يتواجد المشغلون يحول إشارة الكاشف إلى تحذير محلي فوري قبل أن يتصرف النظام المركزي.

حيث يحتاج المشغلون إلى تأكيد بصري قبل الإيقاف اليدوي، يمكن ربط كاميرا مقاومة للانفجار بنظام الحريق والغاز، لكنها لا تحل محل الكاشف أو كاشف اللهب.

يجب تحديد منطق التصويت قبل الشراء. حيث تستخدم الموقع نظام تصويت 2 من N لتقليل الرحلات الكاذبة مع الحفاظ على السلامة، يجب ترتيب الكواشف والمدخلات والمخرجات للتحكم لدعم ذلك المنطق. يجب أن يتطابق الترتيب الدقيق مع دراسة المخاطر وفلسفة التشغيل.

في منشآت النفط والغاز البحرية والنائية، يجب أن يتواصل نظام الحريق والغاز أيضًا مع إيقاف تشغيل المنصة، التهوية، ووظائف الإنذار. إذا كانت الحلقة تعرض قراءة غاز فقط ولا يمكنها تنفيذ عزل أو إنذار مطلوب، فإن التركيب لا يحقق هدف السلامة المعلن عنه.

دوائر الحريق والغاز على المنشآت البحرية تحتاج إلى التأهيل مع معدات الكهرباء المحيطة بالمناطق الخطرة. <معدات مقاومة للانفجار: سلامة المناطق الخطرة في الحفر البحري> يغطي حزمة السلامة الكهربائية الأوسع لمنصات الحفر والمنصات البحرية.

الكشف عن الغاز هو الخطوة الأولى، لكن التسرب الخطير لا يزال بحاجة إلى عزل وتهوية. يجب أن يكون خرج الكاشف مرتبطًا بإجراء تحكم يغلق صمام العزل المعني أو يبدأ مسار العادم المناسب، ويجب اختبار هذا الإجراء أثناء التشغيل التجريبي.

الكشف عن الحريق والغاز هو جزء واحد فقط من سلسلة إجراءات السلامة. <صمامات الملف الكهرضغطيسي المقاومة للانفجار: تحكم سلامة خطوط أنابيب الغاز> يغطي أجهزة العزل التي يجب أن تغلق عندما يصل كاشف الغاز إلى نقطة الرحلة الخاصة به.

يجب أن يشمل استجابة الإنذار أيضًا الأشخاص في المنطقة. حيث يؤدي إنذار غاز سام أو قابل للاشتعال إلى إخلاء، يجب أن تظل إضاءة الطوارئ وعلامات الخروج على طول مسار الهروب متاحة ومناسبة للموقع المصنف.

الأخطاء الشائعة في المواصفات التي تؤدي إلى تأخير المشاريع

غالبًا ما تطلب الطلبات كاشف ATEX بدون تحديد المنطقة، مجموعة الغاز، فئة درجة الحرارة، الغاز المستهدف، نقطة إنذار، أو منطق التصويت. ثم تصل الشهادة ولا تتوافق مع الخطر الفعلي. تشمل المشكلات المتكررة:

• عدم وجود تصنيف للمنطقة الخطرة أو اختيار غير متسق للمنطقة 1 والمنطقة 2.
• غياب قائمة الغاز المستهدف ونطاق الحد الأدنى للانفجار.
• عدم وجود نقاط إنذار وقطع للرحلة للغاز، اللهب، والقنوات السامة.
• لا توجد إجراءات تصويت أو إيقاف تشغيل محددة.
• خلط مناطق ATEX مع لغة الفئة والتقسيم الأمريكية الشمالية.
• ترك غدد الكابلات، صناديق التوصيل، والمحطات خارج العبوة.

اختبارات القبول وفحوصات الصيانة

قبل الإصدار، تحقق من أن الشهادة تتطابق مع لوحة اسم الجهاز وأن معلمات السلامة تتطابق مع تصميم الحلقة. يجب اختبار كاشف الغاز باستخدام الغاز المستهدف ومعايرته وفقًا لإجراء الشركة المصنعة. الاختبار الناجح على الطاولة لا يثبت الاستجابة الميدانية، لأن طول الكابل، مقاومة الحلقة، وظروف التركيب تؤثر جميعها على القياس النهائي.

يجب أن تؤكد الفحوصات أيضًا استمرارية الغدة، استمرارية الأرض، نقاط ضبط الإنذار، والإجراء التحكم لإيقاف التشغيل، العزل، أو التهوية. يجب أن يحاكي اختبار الإثبات الحلقة الكاملة من المستشعر إلى الإنذار وإلى العنصر النهائي، وليس فقط خرج الكاشف.

قد تتضمن الشهادة شروط استخدام محددة، غالبًا ما تكون موسومة بـ X. تلك الشروط جزء من الشهادة ويجب أن تنعكس في تعليمات التركيب والتشغيل.

خطط لمواصفات كشف الحريق والغاز الخاصة بـ ATEX

ابدأ بتصنيف الموقع، قائمة الغازات المستهدفة، نقاط ضبط الإنذار، منطق التصويت، الظروف البيئية، والموافقات على الشهادة المطلوبة. إذا أرسلت هذه الحقول مع تفاصيل مدخل الكابل والغدة، يمكن لـ Warom التحقق مما إذا كانت الكاشفات المقترحة، صناديق التوصيل، المحطات، وأجهزة الإنذار تشكل دائرة متوافقة واحدة.

للمراجعة الخاصة بالمشروع، اتصل بـ Warom على gm*@***om.com أو +86 21 39977076 / +86 21 39972657.

الأسئلة المتداولة

هل تغطي شهادة ATEX أداء كشف الغاز؟

لا. تؤكد شهادة ATEX أن المعدات آمنة للتركيب في الجو المصنف، لكنها لا تحل محل معيار أداء الكاشف. اطلب شهادة ATEX مع بيانات أداء IEC 60079-29-1، شهادة المعايرة، وأي تحقق من نقاط ضبط الإنذار [2].

ما الفرق بين كشف اللهب وكشف الغاز؟

يكشف كشف اللهب عن حريق قائم، بينما يقيس كشف الغاز الغاز القابل للاشتعال قبل الاشتعال. تستخدم العديد من التركيبات كلاهما لأن سحابة الغاز يمكن أن تنتقل قبل الوصول إلى الكاشف، ولدى كاشفات اللهب حدود خط الرؤية.

هل يمكن تركيب معدات معتمدة لمنطقة 1 في المنطقة 2؟

عموماً نعم، عندما تكون المعدات ذات فئة أو مستوى حماية معدات مساوي أو أعلى، وتغطي مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة خطر المنطقة 2. يجب التحقق من الشهادة وتعليمات التركيب، لأنه قد تقيّد ظروف خاصة التوجيه، التوصيل، أو الملحقات.

كم مرة يجب معايرة كاشفات الغاز الثابتة؟

لا يوجد فترة موحدة واحدة. يتبع الموقع الحد الأدنى من الشركة المصنعة، اللوائح المحلية، وحالة السلامة في المصنع. غالبًا ما تتطلب الكاشفات المعرضة للسموم، الرطوبة، أو التعرض المتكرر للغاز اختبارات بوب أكثر تكرارًا، وأي فشل في الاستجابة يتطلب المعايرة أو الاستبدال قبل إعادة الكاشف للخدمة.

ماذا يجب أن أضمن في طلب عرض أسعار لنظام كشف الحريق والغاز بـ ATEX؟

تضمين تصنيف المنطقة الخطرة، قائمة الغازات المستهدفة، نطاق الحد الأدنى للحد الأقصى للانفجار، نقاط ضبط الإنذار والإيقاف، منطق التصويت، تفضيلات تكنولوجيا الكاشف، متطلبات الشهادة، البيانات البيئية، تفاصيل دخول الكابل، ونقاط الشهادة عند التشغيل. هذا يمنح المورد معلومات كافية لاقتراح حل حلقة بدلاً من قائمة الأجزاء.

المراجع

[1] البرلمان الأوروبي والمجلس، "توجيه 2014/34/EU بشأن تنسيق قوانين الدول الأعضاء المتعلقة بالمعدات والأنظمة الوقائية المعدة للاستخدام في الأجواء المحتملة الانفجار،" الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي، 2014.

[2] IEC، "الأجواء الانفجارية – الجزء 29-1: كاشفات الغاز – متطلبات أداء الكاشفات للغازات القابلة للاشتعال،" IEC 60079-29-1.

إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:

أنشطة مبنى مهمة مركز التجارة الخارجية مبهجة
حماية من الانفجار من الفولاذ المقاوم للصدأ للأنظمة الكهربائية البحرية
معرض كانتون 2023
Class 1 Division 1 مقابل Division 2 الإضاءة: دليل السلامة 2025
معرض باليكبابان الصناعي – BEX

مع أكثر من عقد من الخبرة، هو مهندس كهربائي مقاوم للانفجار متمرس متخصص في تصميم وتصنيع منتجات السلامة ومقاومة الانفجار. يمتلك خبرة عميقة في مجالات رئيسية بما في ذلك أنظمة مقاومة الانفجار، إضاءة الطاقة النووية، السلامة البحرية، حماية من الحرائق، وأنظمة التحكم الذكية. في شركة Warom Technology Incorporated، يشغل مناصب قيادية مزدوجة كمهندس نائب رئيس أول internationales للأعمال ورئيس قسم البحث والتطوير الدولي، حيث يشرف على مبادرات البحث والتطوير ويضمن تقديم وثائق التصميم بدقة للمشروعات الدولية. ملتزم بتعزيز السلامة الصناعية العالمية، يركز على ترجمة التقنيات المعقدة إلى حلول عملية، لمساعدة العملاء في تطبيق أنظمة تحكم أكثر أماناً وذكاءً وموثوقية حول العالم.

Qi Lingyi