تخطيط كاشفات الغاز الثابتة في مناطق الانفجار: قواعد التباعد

فهم تصميم كاشفات الغاز الثابتة في مناطق الانفجار

في البيئات الخطرة المصنفة كمناطق انفجار، يُعدّ تصميم مواقع أجهزة الكشف عن الغازات الثابتة أمرًا بالغ الأهمية لضمان الكشف المبكر عن الغازات القابلة للاشتعال والسامة. يؤثر التباعد والوضع المناسبان، بالإضافة إلى اختيار المستشعرات، تأثيرًا مباشرًا على زمن الاستجابة ومنطقة التغطية وموثوقية النظام. توضح هذه المقالة القواعد الفنية وأفضل الممارسات لترتيب أجهزة الكشف عن الغازات الثابتة في المنطقتين 1 و2، مع التركيز على معايير التباعد، واختيار تقنية المستشعرات، وتكامل النظام.

قواعد التباعد بناءً على سلوك الغاز والظروف البيئية

لا تُحدد المسافة بين أجهزة الكشف بشكل عشوائي، بل تُحدد بناءً على الخصائص الفيزيائية للغاز المستهدف، وأنماط التهوية، وتصميم المعدات. بالنسبة للغازات القابلة للاشتعال ، يجب ألا تزيد المسافة بين أجهزة الكشف عن 5 أمتار في البيئات ذات الهواء الساكن، وتُخفض إلى 3 أمتار في المناطق عالية الخطورة التي تكثر فيها نقاط تسرب الغاز. أما في المناطق ذات التهوية القسرية، فيمكن أن تصل المسافة إلى 7 أمتار فقط إذا كان اتجاه تدفق الهواء معروفًا وثابتًا.

يُعدّ الموقع الرأسي مهمًا: تتطلب الغازات الأخف من الهواء (مثل الميثان) أجهزة كشف بالقرب من السقف، بينما يجب الكشف عن الغازات الأثقل من الهواء (مثل البروبان وبخار البنزين) على مستوى الأرض أو على بُعد 30 سم منها. أما بالنسبة لأنواع الغازات المختلطة أو غير المعروفة، فيُنصح باتباع نهج الكشف متعدد المستويات باستخدام أجهزة كشف في كل من المستويين العلوي والسفلي.

اختيار مبدأ الكشف المناسب لتطبيقك

يعتمد أداء نظام كشف الغازات بشكل كبير على مبدأ الكشف المستخدم. في شركة شنغهاي جيوي لمعدات السلامة الإلكترونية المحدودة، نقدم تقنيات استشعار متعددة لتلبية الاحتياجات الصناعية المتنوعة.

• أجهزة استشعار الاحتراق التحفيزي مثالية للغازات القابلة للاشتعال في البيئات الصناعية العامة، مع استجابة سريعة وتكلفة منخفضة. تستخدم سلسلة GDC الخاصة بنا عناصر تحفيزية عالية الأداء مزودة بطبقات مضادة للتسمم لإطالة عمرها الافتراضي.
• أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء (IR) – يتميز بدقة عالية ومقاومة للتسمم، ومناسب للبيئات القاسية. سلسلة GDE تستخدم تقنية الأشعة تحت الحمراء/الليزر المزدوجة مع تعويض تلقائي لدرجة الحرارة و انحراف صفري أقل من 2% كل ستة أشهر.
• أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية – يستخدم للغازات السامة مثل كبريتيد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والأكسجين. يوفر خصوصية عالية واستقرارًا.
• كاشفات التأين الضوئي (PID) – ممتاز للمركبات العضوية المتطايرة منخفضة التركيز في مصانع أشباه الموصلات والمصانع الكيميائية.
• أجهزة استشعار أشباه الموصلات – فعال من حيث التكلفة للمراقبة العامة في البيئات الخاضعة للرقابة.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب استقرارًا طويل الأمد وصيانة قليلة، توفر أجهزة الكشف القائمة على الأشعة تحت الحمراء مثل GT-GDE820 و GT-GDC811 عمر خدمة يزيد عن 5 سنوات بدقة قياس ±3٪، مما يجعلها مثالية لمصافي النفط ومصانع البتروكيماويات ومرافق الغاز الطبيعي المسال.

وضع أجهزة الكشف حول المعدات والعوائق

يجب وضع أجهزة الكشف بالقرب من مصادر التسرب المحتملة: الحواف، والصمامات، والمضخات، والضواغط، وخزانات التخزين. يُعدّ وضع جهاز كشف واحد على الأقل لكل 25 مترًا مربعًا هو المعيار، ولكن يزداد هذا العدد إلى جهاز واحد لكل 9-16 مترًا مربعًا في المناطق عالية الخطورة. لا ينبغي تركيب أجهزة الكشف خلف العوارض أو القنوات أو المعدات التي تعيق انتشار الغاز. في الأماكن المغلقة، يجب وضع أجهزة الكشف على مستوى التنفس (1.5 متر فوق الأرض) وبالقرب من مداخل الأفراد.

في المساحات المفتوحة الواسعة، يُعدّ تصميم الشبكة فعالاً. أما في التصاميم المعقدة ذات العوائق المتعددة، فيُفضّل استخدام استراتيجية تقسيم المناطق ، حيث تُقسّم المساحة إلى مناطق أصغر ذات تغطية كشف مُخصصة. يضمن هذا عدم وجود نقاط عمياء، ويُتيح تحديد الأعطال بشكل أسرع.

التكامل مع أنظمة التحكم ومنصات إنترنت الأشياء

لم تعد أنظمة كشف الغاز الحديثة أجهزةً مستقلة. تدعم وحدات التحكم في إنذار الغاز من سلسلة GM810/GM820 مخارج 4-20 مللي أمبير، وRS485، ومخارج المرحلات، مما يتيح التكامل السلس مع أنظمة التحكم الموزعة (DCS) وأنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA) ولوحات إنذار الحريق. بفضل خاصية العنونة التلقائية المدمجة والتصميم المعياري، يصبح توسيع النظام سهلاً وفعالاً من حيث التكلفة.

لأغراض المراقبة عن بُعد والصيانة التنبؤية، تجمع منصتنا السحابية لإنترنت الأشياء بيانات فورية من أجهزة الكشف عبر وحدات 4G/WiFi. تُرسل التنبيهات إلى الأجهزة المحمولة، ويتم تحليل الاتجاهات التاريخية للكشف المبكر عن أي انحراف في بيانات المستشعرات أو تغيرات بيئية. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في المناطق غير المأهولة أو التي يصعب الوصول إليها.

تدعم جميع أجهزة الكشف في سلسلة GDE وGDC وGDA مستشعرات ذكية قابلة للتوصيل ومعايرة مسبقًا ، مما يقلل من وقت التوقف أثناء الاستبدال. تتيح شاشة LED الملونة إمكانية ضبط الإعدادات وفحص الحالة في الموقع من مسافة تصل إلى 25 مترًا، حتى في البيئات الصناعية المضيئة.

الامتثال لتصنيف المناطق ومعايير السلامة

يجب أن تستوفي أجهزة الكشف عن الغازات الثابتة في مناطق الانفجار معايير السلامة الصارمة. صُممت منتجاتنا خصيصًا للمناطق الخطرة من الفئة 1 والفئة 2 ، وهي حاصلة على تصنيفات Exd IIC T6Gb وDIP A20 TA T6. تتوافق هذه المنتجات مع معايير GB15322-2003 وGB3836-2010، بالإضافة إلى معيار GB15322-201X القادم، وتحمل شهادات CCC وCPA وشهادات مقاومة الانفجار.

تستخدم الوصلات الكهربائية فتحات ملولبة قياس 3/4 بوصة NPT لتوصيلات آمنة للأنابيب. الهيكل مصنوع من الألومنيوم المقاوم للتآكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ، ومصنف بدرجة حماية IP66 ضد دخول الغبار والماء. يتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية، مما يضمن موثوقية عالية في الظروف المناخية القاسية.

لرصد الغازات المتعددة في المنشآت المعقدة، نوصي بدمج أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار ضمن الشبكة نفسها. على سبيل المثال، يضمن استخدام كاشفات الأشعة تحت الحمراء لغاز الميثان مع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية لغاز كبريتيد الهيدروجين في محطة معالجة مياه الصرف الصحي تغطية شاملة.

التوصيات النهائية لتصميم النظام

عند تصميم نظام ثابت للكشف عن الغازات، ضع في اعتبارك هذه العوامل الرئيسية:

• استعمل أجهزة الكشف القائمة على الأشعة تحت الحمراء في المناطق ذات المخاطر العالية لتسمم أجهزة الاستشعار أو التعرض طويل الأمد.
• ضع أجهزة الكشف على ارتفاعات متعددة في بيئات الغازات المختلطة.
• تأكد من إمكانية الوصول إلى جميع أجهزة الكشف لمعايرتها وصيانتها.
• يمكن دمجها مع وحدة تحكم مركزية لإصدار الإنذارات وتسجيل البيانات بشكل مركزي.
• استخدم الوحدات اللاسلكية في مشاريع التحديث لتقليل تكاليف الكابلات.

تقدم شركة شنغهاي جيوي للإلكترونيات دعمًا فنيًا متكاملًا بدءًا من تصميم النظام وحتى تشغيله. تشمل منتجاتنا أجهزة الكشف والتحكم، بالإضافة إلى أجهزة كشف اللهب المزودة بتقنية الأشعة فوق البنفسجية/الأشعة تحت الحمراء المدعومة بالذكاء الاصطناعي ، مما يتيح حلول أمان متكاملة للصناعات عالية المخاطر.