راه حل های کشف حریق برای محیط های پر خطر

محیط های پر خطر به خاطر ماهیتشان نیازمند یک دیدگاه بسیار متفکرانه برای محافظت در برابر آتش هستند. وارن مویل، مهندس ارسد پشتیبانی Apollo درباره برآورده ساختن چالش های محافظت در چنین محیط هایی بحث می کند.

محیط پر ریسک
مجموعه متنوعی از محیط های پر خطر متفاوت وجود دارد که ارائه راه حل های کشف آتش موثر برای محافظت از افراد، ساختمان و محیط در آنها می تواند پیچیده و چالش برانگیز باشد. این موارد شامل بخش های صنعتی و دریایی و ساحلی می شود. محیط های با ریسک بالا – اغلب همراه با تعداد پرسنل بالا و مکان های بزرگ – به این معنی است که حتی وقوع یک آتش سوزی کوچک می تواند به سرعت به یک فاجعه بزرگ تبدیل شود.
یک مثال از این مورد می تواند در انفجار Deepwater Horizon سال 2010 در خلیج مکزیک دیده شود. انفجار عواقب ویران کننده ای داشت که منجر به مرگ 11 کارگر ساحلی و بزرگ ترین نشت نفت در تاریخ امریکا شد.
این رویداد چالش های ارائه راه حل های کشف آتش در وضعیت های پر خطر و در نوسان را مشخص می کند و بر نیاز به تضمین برقراری محافظت صحیح در صنعت تاکید می کند.

راه حل Intrinsically Safe
شرکت ها ممکن است برای بسیاری از صنایع پر خطر نیازمند دستگاه های تایید شده “ذاتا ایمن” (I.S.) به عنوان بخشی از سیستم های حفاظت حریق خود باشند. به طور خلاصه، یک سیستم I.S. سطح مازادی از حفاظت حریق است و به صورت موردی تعریف شده است که «شامل دستگاه و به هم متصل کردن سیم کشی است که در آن هر جرقه یا تاثیر گرمایی در هر بخشی از سیستم به منظور استفاده در مناطق پر خطر، قادر به ایجاد آتش سوزی نیست.»
سیستم های I.S. کاربرد گسترده ای دارند که اغلب شامل مکان هایی می شود که در آنها ترکیب انفجاری هوا و گاز یا بخار به صورت مستمر، دوره ای یا در نتیجه یک رویداد وجود دارد. این موارد به صورت مناطق پر خطر، طبق مجموعه استاندارد BS EN 60079، کدهای عملی برای نصب و نگهداری دستگاه های الکتریکی در جوهای انفجاری بالقوه تعریف می شوند. این مناطق پر خطر بیشتر در کارخانه های مهندسی شیمی یا نفت، سکوهای نفت و گاز ساحلی و در کارخانه هایی که گاز، حلال، رنگ و سایر مواد فرار را تهیه و ذخیره می کنند پیدا می شوند.
طراحی تجهیزات الکتریکی برای این مناطق باید به دقت بررسی شوند تا از احتراق یک ترکیب منفجره، نه تنها در عملیات عادی، بلکه در وضعیت های خرابی اجتناب شود. راهکارهایی از جمله غوطه ور در روغن، دستگاه فشار و پر کردن با پودر وجود دارند که تضمین می کنند تجهیزات الکتریکی تحت این شرایط آتش نمی گیرند.
دو روش متداول تر در حال حاضر محفظه های عایق آتش و سیستم های I.S. هستند. همان طور که از نامش پیداست، محفظه های عایق آتش تجهیزات خود را در محفظه هایی قدرتمند حفظ می کنند که انفجار داخلی نه به محفظه صدمه می زند و نه به خارج از محفظه منتقل می شود. سطح باید به حدی خنک باقی بماند که ترکیب انفجاری را به آتش نکشد و وقتی تجهیزات عایق آتش به یکدیگر متصل می شوند، باید از سیم کشی مقاوم در برابر آتش استفاده کرد. این روش در زمانی که سطوح بالای انرژی غیر قابل اجتناب هستند ارزشمندترین است، اما برای مناطقی که ترکیب گاز – هوای انفجاری ممکن است به مدت طولانی در آن حاضر باشد مجاز نیست. تحت این شرایط، سیستم های I.S. تنها روش محافظت تایید شده هستند.
اصل اساسی تجهیزات I.S. این است که انرژی الکتریکی ذخیره شده و دمای سطح را با محدود کردن جریان و ولتاژ محدود می کند، در سطح پایین توان کار می کند و با چنین میزان کمی از انرژی ذخیره شده است که قادر به ایجاد احتراق نیست.
ما در Apollo راه حل های آدرس پذیر و غیر آدرس پذیر را برای مناطق I.S. ارائه می کنیم که هر دو روش نیازمند استفاده از مانع های گالوانيک پیش از منطقه پر خطر هستند. این مانع، ولتاژ و جریان را – از جمله هر افزایش ناگهانی برق بزرگ را (که می تواند منجر به جرقه دستگاه یا داغ شدن بیش از حد شود) – از ورود به منطقه پر خطر محدود می کند. عمدتا نوع مانع پیشنهاد شده دارای عایق گالوانیک است، این نوع مانع، نصب و سیم کشی ایمن را بدون پیچیدگی فراهم می کند.
یک جزء مورد نیاز در سیستم آدرس پذیر، مترجم پروتکل است. این دستگاه برای پنل کنترل غیر قابل مشاهده است، اما به دستگاه های آدرس پذیر در مناطق پر خطر اجازه می دهد حتی با ولتاژ و جریان پایین تر ارتباط برقرار کنند. به علاوه، سیم کشی روی یک سیستم آدرس پذیر در مدارهای منطقه ای از لوپ اصلی ساخته می شوند.
راه حل های کشف آتش I.S. به صورت منظم برای کارخانه های تولید برق اجرا می شوند که ریسک قابل توجهی از انتشار به همراه دارد. کاربردهای متداولی که Apollo روی آنها کار کرده است شامل پایگاه های برق هسته ای، برق هیدروالکتریک، پایگاه های توزیع و سوییچینگ برق می شود. در بخش های صنعتی و نفت دریایی، Apollo محدوده ای از راه حل های I.S. کانونشنال و آدرس پذیر آنالوگ برای کشتی های باربری، کشتی های مسافری، قایق موتوری و کشتی های نظامی و ساختمان های ساحلی ارائه کرده است.

توضیح مقررات I.S.
با ارائه چنین ریسک های بالایی در محیط های خطرناک بالقوه در بخش های دریایی، نفت و صنعتی، قابل درک است که تاکید بر برآورده سازی استانداردهای ایمنی و سلامت این قدر بالا است.
تکنولوژی I.S. در ابتدای دهه 1980 در تجهیزات کشف آتش معرفی شد، اما از جولای 2003 و معرفی ATEX (دستور العمل اتمسفر انفجاری) استفاده از تجهیزات I.S. برای محیط های پر خطر مشخصی اجباری شد.
دستور العمل ATEX شامل دو دستور العمل EU می شود – یکی برای کاربر تجهیزات و دیگری برای تولید کننده. مورد اول دستور العمل 99/92/EC (که به نام ATEX 137 یا دستور العمل محل کار ATEX نیز شناخته می شود) درباره حداقل نیازمندی ها برای بهبود محافظت از ایمنی و سلامت کارکنان در معرض ریسک بالقوه از جانب محیط های انفجاری است. مورد دوم دستور العمل 2014/34/EU در رابطه با سیستم های حفاظتی و تجهیزات به قصد استفاده در محیط های انفجاری بالقوه است.
دستور العمل ATEX برای تمام تجهیزات به منظور استفاده در محیط های انفجاری (مناطق طبقه بندی شده) هستند، چه الکتریکی چه مکانیکی و شامل سیستم های محافظتی. در محدوده گسترده ای از تجهیزات یافت شده در محیط های شامل سکوی ساحلی، کارخانه های پتروشیمی، معدن ها، کارخانه های تولید آرد و سایر مناطقی که شامل ریسک اتمسفر انفجاری می شوند کاربرد دارد.
تحت دستور العمل ATEX، مالکان سیستم باید مناطقی را طبقه بندی کنند که اتمسفر انفجاری پر خطر ممکن است در این طبقه بندی ها اتفاق بیفتد. در این مناطق پر خطر، سه محدوده شناسایی شده اند:
• محدوده 0 – دسته 1 – که در آن ترکیب گاز – هوای انفجاری به صورت مستمر یا برای دوره های طولانی حضور دارد.
• محدوده 1 – دسته 2 – که در آن ترکیب گاز – هوای انفجاری احتمالا در عملیات عادی رخ بدهد.
• محدود 2 – دسته 3 – که در آن ترکیب گاز – هوای انفجاری احتمال ندارد که در عملیات عادی رخ بدهد و اگر رخ بدهد، تنها برای مدت کوتاهی حضور خواهد داشت.
هر تجهیزات الکتریکی در این مناطق – از جمله سوکت ها، نور و کامپیوترها – باید طوری طراحی شوند که قادر به احتراق هیچ ترکیب انفجاری نشوند، چه در وضعیت عملیاتی عادی و چه در وضعیت خرابی. دستگاه های مقاوم در برابر آتش را می توان در محدوده های 1 و 2 به کار گرفت که در آن خطر متناوب یا نشت تصادفی وجود دارد – اما، در جایی که ترکیب ثابتی از مواد شیمیایی یا گازهای انفجاری وجود دارد (محدوده 0)، تجهیزات I.S. تنها روش مجاز است.

مزایای تکنولوژی I.S.
استفاده از I.S. در موقعیت های پر خطر، علاوه بر ارائه راه حل های قابل اتکا مزایایی در بر دارد، از جمله:
• کمترین هزینه – هیچ نیازمندی برای ایزولاتور دارای فیوز قفل شونده، کابل های محافظت شده یا جزء ویژه وجود ندارد.
• دستگاه ساده – اگر ذخیره ساز انرژی نباشند، اجازه استفاده دستگاه های نرمال صنعتی را می دهد
• تلورانس خطا – تنها تکنیکی است که پس از توسعه خطاها در کابل ها و اجزای شکست پذیر، ایمن باقی می ماند.
• نگهداری live – تنها تکنیکی است که اجازه کار live بدون مجوزهای ترخیص گاز را می دهد.
• کابل بدون محافظ – سیستم به جای محافظت مکانیکی از لحاظ الکتریکی محافظت شده است.
• ایمن برای کارکنان – از ولتاژ و جریان های پایین استفاده می کند.
• امن ترین تکنیک – تنها تکنیک مجاز برای استفاده در محدوده 0 است.

کاملا مورد آزمون قرار گرفته و دارای مجوز
با توجه به ماهیت در حال نوسان صنایعی که در آن محافظت در برابر آتش I.S. نصب می شود، آزمون یک بخش حیاتی از فرایند تولید است. در Apollo، ما خود را وقف تضمین امنیت تکنولوژی I.S. می کنیم و تمام تجهیزات شدیدا در آزمایشگاه های آزمون آتش و قابلیت الکترومغناطیسی (EMC) مورد آزمون قرار می گیرند. پروتکل فرایند تولید ما سطح مازادی از اطمینان را اضافه می کند که نیازمند آن است که تمام دستگاه های I.S. در هر مرحله مورد آزمون قرار گیرند و توسط اپراتور تایید شده امضا شوند.
به علاوه در آزمون داخلی، محصولات مورد استفاده در مجموعه های I.S. نیز نیازمند تایید توسط مقامات صنعتی در کشوری هستند که در آن مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال محصولات I.S. از Apollo، از BASEEFA – یک سازمان تایید تجیهزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری بالقوه – تاییدیه دریافت کرده اند.

سیستم های I.S. و آینده
پیش بینی می شود افزایش تقاضای جهانی برای تکنولوژی کشف آتش I.S.، در سال های آتی در کشورهایی مانند روسیه و چین (با توجه به سرمایه گذاری متداوم آنها بر کارخانه های پتروشیمی)، و در انگلستان (که تجهیزات I.S. در صنعت ساحلی کاربرد چشمگیری دارد)، ادامه یابد.
ما برای پاسخگویی به این افزایش شرایط خوبی داریم. از طریق رویه های طراحی خلاقانه و آزمون سختی که داریم، مطمئن هستیم که می توانیم به مطابقت با تکنولوژی و مقررات در حال تغییر در هر دوی صنعت تشخیص آتش و محیط های پر خطری که از آن محافظت می کنیم ادامه دهیم.
برای اطلاعات بیشتر به www.apollo-fire.co.uk مراجعه کنید.