Системы обнаружения пожара и газа ATEX выявляют развивающийся пожар или утечку воспламеняющегося газа до достижения опасных условий, и инициируют необходимые для этого сайта сигнал тревоги, вентиляцию, отключение или изоляцию. Соответствующая система — это не просто набор сертифицированных датчиков, установленных в нужных местах; это скоординированная цепь полевых устройств, кабельных аксессуаров, управляющей логики, устройств сигнализации и документированной проверки. Для покупателей основная задача — определить сценарий опасности и сертификационные данные перед выбором отдельного оборудования.
Что должны делать системы обнаружения пожара и газа ATEX
Сертификация ATEX подтверждает, что устройство может быть установлено в классифицированной атмосфере без риска стать источником воспламенения. Датчик пожара и газа также должен надежно выполнять свою функцию обнаружения. В рамках Директивы по оборудованию ATEX оборудование, предназначенное для использования в потенциально взрывоопасных атмосферах, оценивается на предмет нормальной работы и предвидимых неисправностей [1]. На практике это означает, что корпус датчика, вход кабеля, сигнальный маяк и связанные с ними кабельные аксессуары должны иметь действующую классификацию ATEX для заявленной зоны, группы газа и температурного класса.
Типы датчиков для различных рисков пожара и газа
Выбор начинается с сценария утечки. Газовое облако, открытый пожар, тлеющий кабель и прессуризированная утечка дают разные сигналы, и ни один класс датчиков не покрывает все эти случаи. Ниже приведена таблица, разделяющая распространенные технологии обнаружения ATEX по типу опасности, для которой они лучше всего подходят, и по ограничениям, влияющим на работу в полевых условиях.
| Тип датчика | Лучший сценарий опасности | Основное ограничение |
|---|---|---|
| Точечный инфракрасный детектор пламени | Открытый нефтяной пожар | Требует прямой видимости пламени; возможна ложная тревога из-за радиации дуги |
| Каталитический газовый детектор | Воспламеняющийся газ в окружающем воздухе, измеряемый по нижнему пределу взрываемости | Требует кислорода; катализатор может быть отравлен |
| Инфракрасный газовый детектор | Углеводородный газ, области с недостатком кислорода или с высоким содержанием серы | Большинство не подходит для водорода |
| Электрохимической ячейка | Сероводород, окись углерода и дефицит кислорода | Ограниченный срок службы датчика и температурный диапазон |
| Детектор газа инфракрасный открытого типа | Обнаружение утечек по периметру | Туман, дождь или загрязнение линзы могут снизить сигнал |
| Ультразвуковой детектор газа | Утечки газа под высоким давлением | Могут пропустить низкое давление или накопившийся газ |
Обнаружение пламени, дыма и тепла
Детекторы пламени быстро реагируют на открытый пожар на углеводородах, но требуют ясной видимости пламени. Обнаружение дыма медленнее при утечке, вызывающей пламя, и более полезно для начальных неисправностей кабелей, изоляции или тления. Обнаружение тепла менее избирательно, но может охватывать загруженные участки, где оптические детекторы не могут видеть событие.
Обнаружение горючих газов
При утечках воспламеняющихся газов каталитические датчики измеряют концентрацию относительно нижнего взрывоопасного предела, в то время как инфракрасные датчики избегают отравления катализатора и работают в условиях недостатка кислорода или с высоким содержанием серы. Каталитические датчики требуют кислорода и могут потерять чувствительность после воздействия силиконов или галогенированных соединений. Большинство инфракрасных детекторов газа не подходят для водорода, поэтому список газов на объекте должен быть подтвержден перед выбором технологии.
Обнаружение токсичных и кислородных газов
Электрохимические ячейки измеряют токсичные газы, такие как сероводород и окись углерода, а также контролируют дефицит кислорода в занятых зонах. Они в основном предназначены для защиты персонала, а не для предотвращения взрывов. Постоянная система пожаротушения и газообнаружения часто объединяет каналы для воспламеняющихся газов, токсичных газов и пламени в одну панель управления, чтобы подтвержденное событие могло вызвать как эвакуацию, так и реагирование на процесс.
Маркировка ATEX и требования к производительности
Маркировка ATEX подтверждает, что устройство не станет источником воспламенения в заявленной зоне. Она сама по себе не подтверждает, что детектор правильно реагирует на целевой газ. Производительность обнаружения регулируется стандартами, такими как IEC 60079-29-1 для детекторов воспламеняющихся газов [2]. Покупатели должны запрашивать как сертификат ATEX, так и данные о производительности или калибровочный сертификат.
Типичная маркировка газового детектора может выглядеть так: II 2 G Ex db ia IIC T6 Gb. Это означает оборудование категории 2 для зоны 1, взрывобезопасную и внутренне безопасную защиту, пригодность для газов группы IIC, включая водород и ацетилен, температуру поверхности T6 и уровень защиты Gb. Устройство с маркировкой Ex d указывает только на метод защиты, а не на технологию датчика, реакцию на газ или диапазон нижнего взрывоопасного предела, необходимый для применения.
Класс температуры также важен, когда детектор подвергается воздействию горячего процесса. T6 является наиболее строгим и подходит для газов с низкими температурами воспламенения, но также необходимо учитывать окружающие условия и ожидаемый газ процесса.
Проектирование системы обнаружения, которая работает на месте
Местоположение детектора и запланированное действие реагирования являются частью одной функции безопасности. Газовый детектор, размещённый по течению от фланца, может сработать слишком поздно, если утечка происходит с другой стороны перегруженного модуля. Плотность паров, вентиляция, загруженность и направление утечки — всё влияет на охват. Раскладка обнаружения должна основываться на классификации опасной зоны и исследовании утечки на объекте, а не на фиксированном расстоянии.
Полевые устройства являются настолько же надёжными, насколько надёжна проводка, которая их соединяет. Каждая монтажная коробка, клеммник, уплотнение и кабельный ввод должны быть сертифицированы для той же зоны и группы газов, а контур должен сохранять метод защиты, заявленный в сертификате. Комплект поставки от поставщика, включающий сертифицированные детекторы, монтажные коробки и сигнальные устройства с одним комплектом документации, снижает нагрузку на инспекцию. Warom поставляет сертифицированные распределительные коробки и шартами коробок для этих цепей.
Для многоканальных пожарных и газовых панелей обычно используются сертифицированные клеммные коробки для сбора цепей детекторов перед входом в управляющий блок. Расположение клемм должно соответствовать схеме контура и поддерживать необходимое разделение между внутренне безопасной и не внутренне безопасной проводкой.
Сигнальные устройства также должны быть сертифицированы для той же зоны. Маяк или звуковое оповещение, размещённое там, где присутствуют операторы, преобразует сигнал детектора в немедленное локальное предупреждение до того, как система централизованного управления среагирует.
Там, где операторам необходима визуальная проверка перед ручным отключением, взрывозащищённая камера может быть связана с системой пожаротушения и газа, но она не заменяет детектор или детектор пламени.
Логика голосования должна быть определена до покупки. Там, где объект использует систему голосования 2 из N для снижения ложных срабатываний при сохранении безопасности, детекторы, входы и управляющие выходы должны быть организованы в поддержку этой логики. Точная конфигурация должна соответствовать исследованию рисков и операционной философии.
На оффшорных и удалённых гидроконденсатных объектах система пожаротушения и газа также должна взаимодействовать с функциями отключения платформы, вентиляции и оповещения. Если цепь только отображает показания газа, но не может выполнить необходимую изоляцию или сигнал тревоги, установка не соответствует заявленной цели безопасности.
Цепи пожаротушения и газа на оффшорных установках должны быть квалифицированы вместе с окружающим электрооборудованием опасной зоны. <Взрывозащищенное оборудование: безопасность опасных зон при бурении на шельфе> охватывает более широкий пакет электрической безопасности для буровых установок и платформ.
Обнаружение газа — это первый шаг, но опасная утечка всё равно должна быть изолирована и провентилирована. Выход детектора должен приводить к управляющему действию, которое закрывает соответствующий изоляционный клапан или запускает соответствующий вытяжной путь, и это действие должно быть проверено во время пусконаладочных работ.
Обнаружение пожара и газа — это лишь часть цепи мер безопасности. <Взрывозащищенные электромагнитные клапаны: контроль безопасности газопроводов> охватывает устройства изоляции, которые должны закрываться, когда детектор газа достигает своей триггерной точки.
Реакция на тревогу также должна охватывать людей в зоне. Там, где тревога о токсичном или воспламеняющемся газе инициирует эвакуацию, аварийное освещение и указатели выхода по маршруту эвакуации должны оставаться доступными и подходящими для классифицированного места.
Распространённые ошибки в спецификациях, задерживающие проекты
Запросы часто требуют детектор ATEX без указания зоны, группы газа, класса температуры, целевого газа, порога тревоги или логики голосования. Затем приходит сертификат, который не соответствует фактической опасности. Повторяющиеся проблемы включают:
- Отсутствие классификации опасной зоны или несогласованный выбор Zone 1 и Zone 2.
- Отсутствие списка целевых газов и диапазона нижнего предела взрываемости.
- Отсутствие порогов тревоги и отключения для каналов газа, пламени и токсичных веществ.
- Не определены действия голосования или отключения.
- Смешивание зон ATEX с языком классификации и деления Северной Америки.
- Исключение кабельных вводов, распределительных коробок и клемм из комплекта.
Испытания приемки и проверки технического обслуживания
Перед выпуском убедитесь, что сертификат соответствует табличке устройства и что параметры безопасности соответствуют проекту цепи. Газовый детектор должен пройти тест с целевым газом и быть откалиброван согласно процедуре производителя. Успешное тестирование на стенде не подтверждает реакцию в полевых условиях, поскольку длина кабеля, сопротивление цепи и условия установки влияют на конечный результат измерения.
Осмотр также должен подтвердить целостность вводных устройств, заземление, установленные уровни тревоги и действие управления для отключения, изоляции или вентиляции. Проверка надежности должна моделировать всю цепь от датчика до тревоги и до конечного элемента, а не только выход детектора.
Сертификат может содержать конкретные условия использования, часто отмеченные как X. Эти условия являются частью сертификации и должны быть отражены в инструкциях по установке и эксплуатации.
Планируйте спецификацию системы обнаружения пожара и газа ATEX
Начинайте с классификации объекта, списка целевых газов, уровней тревоги, логики голосования, условий окружающей среды и необходимых одобрений сертификатов. Если вы предоставите эти данные вместе с деталями кабельных вводов и вводных устройств, Warom сможет проверить, образуют ли предлагаемые детекторы, распределительные коробки, клеммы и тревожные устройства одну соответствующую цепь.
Для проектной проверки свяжитесь с Warom по gm*@***om.com или +86 21 39977076 / +86 21 39972657.
FAQ
Покрывает ли сертификат ATEX характеристики обнаружения газа?
Нет. Сертификат ATEX подтверждает, что оборудование безопасно для установки в классифицированной атмосфере, но не заменяет стандарт производительности детектора. Запросите сертификат ATEX вместе с данными о характеристиках IEC 60079-29-1, сертификатом калибровки и любой проверкой уровней тревоги [2].
В чем разница между обнаружением пламени и газа?
Обнаружение пламени фиксирует уже возникший пожар, в то время как обнаружение газа измеряет воспламеняющийся газ до воспламенения. Многие установки используют оба метода, потому что газовая облачность может перемещаться до достижения детектора, а детекторы пламени имеют ограничения по линии видимости.
Можно ли устанавливать оборудование, одобренное для зоны 1, в зону 2?
Обычно да, если оборудование имеет такую же или более высокую категорию или уровень защиты, а группа газа и класс температуры соответствуют опасности зоны 2. Сертификат и инструкции по установке должны быть проверены, поскольку особые условия могут ограничивать ориентацию, проводку или аксессуары.
Как часто следует калибровать стационарные газовые детекторы?
Нет универсального интервала. Объект следует минимальным требованиям производителя, местным нормативам и технике безопасности предприятия. Детекторы, подвергающиеся воздействию ядовитых веществ, влажности или частому воздействию газа, требуют более частых тестов и проверки реакции, а при неудаче требуется калибровка или замена перед возвратом детектора в эксплуатацию.
Что нужно включить в запрос ценового предложения (RFQ) для системы обнаружения пожара и газа ATEX?
Включите классификацию опасной зоны, список целевых газов, диапазон нижнего предела взрываемости, установленные точки тревоги и отключения, логику голосования, предпочтения по технологии детекторов, требования к сертификатам, экологические данные, детали входа кабеля и точки свидетельства пусконаладки. Это дает поставщику достаточно информации для предложения цепи, а не списка деталей.
Ссылки
[1] Европейский парламент и Совет, «Директива 2014/34/ЕС о гармонизации законодательства государств-членов, касающегося оборудования и защитных систем, предназначенных для использования во взрывоопасных атмосферах», Официальный журнал Европейского союза, 2014.
[2] IEC, «Взрывоопасные атмосферы – Часть 29-1: Детекторы газа – Требования к производительности детекторов для воспламеняющихся газов», IEC 60079-29-1.
Если вас интересует, ознакомьтесь с этими связанными статьями:
Мероприятия по миссии центра внешней торговли разнообразны
Взрывозащита из нержавеющей стали для морских электрических систем
КАНТОНСКАЯ ЯРМАРКА 2023
Class 1 Division 1 против Division 2 Освещение: Руководство по безопасности 2025
Баликпапанская промышленная выставка – BEX
С более чем десятилетним опытом он — опытный инженер по взрывобезопасности электротехники, специализирующийся на проектировании и производстве безопасной и взрывобезопасной продукции. Он обладает глубокими знаниями в ключевых сферах, включая системы взрывозащиты, освещение для атомной энергетики, морскую безопасность, пожарную защиту и интеллектуальные системы управления. В Warom Technology Incorporated Company он занимает две руководящие должности: заместитель главного инженера по международному бизнесу и руководитель отдела международных НИОКР, где курирует исследования и разработки и обеспечивает точную передачу проектной документации для международных проектов. Стремясь к продвижению глобальной промышленной безопасности, он сосредоточен на преобразовании сложных технологий в практические решения, помогающие клиентам внедрять более безопасные, умные и надёжные системы управления по всему миру.
Qi Lingyi