Systemy detekcji gazów – ograniczenie ryzyka uszczerbku zdrowia pracowników i zakładu

Systemy detekcji gazów odgrywają istotną rolę w zapobieganiu lub ograniczaniu skutków poważnych wypadków i incydentów. Niezwłoczna detekcja wycieku toksycznego lub łatwopalnego umożliwia wczesne ostrzeżenie, co pozwala na odpowiednio wczesną ucieczkę lub – w przypadku uwolnień wybuchowych – automatyczne wyłączenie źródeł zapłonu. Inne środki zaradcze obejmować mogą aktywację alarmów lokalnych i zdalnych, izolację płynów technologicznych przez automatyczne zamknięcie zaworów lub wezwanie dodatkowych służb ratowniczych.

Systemy detekcji gazów nie zapobiegają początkowemu uwolnieniu. Reagują jedynie na samo zdarzenie uwolnienia. Aby określić skalę planu reagowania kryzysowego, konieczna jest symulacja wielkoskalowego uwolnienia gazu. Określi ona granice lub punkty końcowe, gdzie uwolnienie substancji toksycznej nie będzie już szkodliwe lub mieszanina wybuchowa gaz/powietrze nie będzie ulegać zapłonowi. Zasadnicze znaczenie dla przeprowadzenia symulacji ma znajomość dyspersji gazu.

Zbieranie danych ze wszystkich wypadków jest bardzo ważne – zebrane dane umożliwiają osobom badającym wypadki podanie powodów ich wystąpienia, jak również ich skutków. Poważne wypadki nie zdarzają się tak po prostu – stanowią połączenie pomniejszych zdarzeń, wraz z niewielkimi wyciekami gazu, które razem doprowadzają do poważnego wypadku lub incydentu. Skutki wypadków wielkoskalowych można zredukować lub nawet ich uniknąć przez wczesną detekcję uwolnienia gazu lub substancji wraz z zainicjowaniem odpowiednich działań.

Dobrze zaprojektowany system detekcji gazów, gdzie pozycja detektorów jest zoptymalizowana, działać będzie w charakterze pierwszej linii obrony przed niebezpiecznymi uwolnieniami substancji toksycznych lub wybuchowych. Szybki system detekcji to cenny atut.

Rola systemów detekcji gazów

System detekcji gazów to więcej niż kilka detektorów rozstawionych w zakładzie przemysłowym. Znaczenie ma wybór techniki detekcji, liczby detektorów i rutyny serwisowej dla całego systemu detekcji. Jednak prawdziwym wyzwaniem jest identyfikacja możliwej ścieżki migracji uwolnionego gazu określającej prawidłową lokalizację detektorów w oparciu o rozmaite czynniki, takie jak kierunek wiatru, temperatura otoczenia, ukształtowanie terenu, ciśnienia procesów etc. „Nasycenie” zakładu przemysłowego detektorami gazów nie jest praktyczne, zaś instalacja tylko jednego detektora na dużym obszarze nie jest rozsądna – musi istnieć kompromis między kosztami i redukcją ryzyka.

Istnieją dwa główne typy detektorów gazu: punktowe, monitorujące bezpośrednie sąsiedztwo detektora oraz detektory Open-Path, monitorujące znacznie większy obszar między dwoma punktami. Każdy typ detektora ma słabe i mocne strony. Ważny jest również wybór prawidłowej techniki pomiarowej – niektóre detektory mogą ulec zatruciom przez inne substancje chemiczne znajdujące się w użyciu, jak również być podatne na wysoką wilgotność lub podawać nieprawidłowe odczyty spowodowane czułościami skrośnymi. W każdym zastosowaniu ważne jest, aby unikać fałszywych alarmów gazowych.

Niezawodna detekcja gazów

Polytron 8100 – detekcja gazów toksycznych i tlenu

Polytron 8100 EC to najwyższej klasy detektor Dräger do wykrywania stężenia toksycznych gazów i tlenu w strefach zagrożonych wybuchem. Urządzenie wykrywa gazy dzięki czujnikowi elektrochemicznemu Dräger-Sensor typu plug & play. Obsługa protokołów HART, Modbus i Fieldbus oraz trójprzewodowe wyjścia analogowe 4–20 mA i przekaźnikowe pozwalają zintegrować detektor z większością systemów sterowania. Dzięki unikalnym czujnikom elektrochemicznym DrägerSensor detektor Polytron 8100 potrafi wykryć ponad 100 rodzajów gazów toksycznych oraz tlen. Czujniki te charakteryzują się trwałością i bezproblemową pracą nawet w najcięższych warunkach, oferując najszerszy w branży zakres temperatury i wilgotności: od –40 °C do +65 °C. Wbudowana pamięć zawiera wszystkie informacje dotyczące kalibracji i konfiguracji. Dostarczany czujnik jest wstępnie skalibrowany i gotowy do pracy. Funkcja autotestu odpowiada za konserwację zapobiegawczą czujnika.

Detektor Dräger Polytron 8100 należy do serii urządzeń Polytron 8000. Wszystkie przetworniki z tej serii mają identyczną konstrukcję oraz taki sam interfejs użytkownika. Podobna zasada działania detektorów sprawia, że potrzeby związane ze szkoleniami i konserwacją są mniejsze. Duży, podświetlany wyświetlacz graficzny zapewnia czytelność i prostą obsługę informacji o stanie urządzenia. Podczas normalnej pracy wyświetlane są dane zmierzonego stężenia gazu, wybranego rodzaju gazu oraz jednostki pomiaru. Kolorowe diody LED (zielona, żółta i czerwona) dostarczają dodatkowych informacji o stanie pracy i alarmach. Detektor Polytron 8100 obsługiwany jest kluczem magnetycznym nad powierzchniami kontaktu. Szeroki wybór kluczy sprzętowych pozwala dodawać nowe funkcje do detektora Polytron 8100. Standardowo urządzenie dostarczane jest z rejestratorem danych, który stale zapisuje wartości stężenia gazów i zdarzenia. Dodatkowo dostępny jest klucz sprzętowy obsługujący funkcję autotestu czujnika. Trzeci, opcjonalny klucz służy do zaawansowanej diagnostyki czujnika. Klucze sprzętowe pozwalają określić żywotność czujnika i oszacować pozostały czas jego eksploatacji.

Polytron 8700 – detekcja gazów wybuchowych

Dräger Polytron 8700 IR to zaawansowany detektor stężenia palnych gazów w zakresie dolnej granicy wybuchowości w strefach zagrożonych wybuchem, z czujnikiem podczerwieni Dräger PIR 7000 o wysokiej wydajności, który szybko wykrywa popularne gazy węglowodorowe. Obsługa protokołów HART, Modbus i Fieldbus oraz trójprzewodowe wyjścia analogowe 4–20 mA oraz przekaźnikowe pozwalają zintegrować detektor z większością systemów sterowania. Czujnik Dräger PIR 7000 jest wydajny, stabilny i niezawodny. Dzięki obudowie ze stali nierdzewnej SS 316L i bezdryftowej optyce Dräger PIR 7000 może być stosowany w najcięższych warunkach przemysłowych, np. w instalacjach morskich. Unikalny, czterowiązkowy system pomiaru sprawia, że czujnik jest odporny na kurz i brud osadzające się na powierzchniach elementów optycznych. Wpływ środowiska i efekty starzenia się są kompensowane, co gwarantuje długoterminową, bezdryftową pracę.

W przypadku użycia z detektorem Polytron 8700 czujnik korzysta z biblioteki uwzględniającej nawet 100 gazów, dzięki czemu nadaje się do wielu różnych zastosowań. Poszczególne gazy można wybrać z menu i automatycznie skalibrować, używając standardowego gazu kalibracyjnego, np. metanu lub propanu, bez konieczności konsultowania się z producentem w przypadku zmiany zastosowania urządzenia. Obudowa przyłączeniowa zdalnego czujnika pozwala zainstalować czujnik oddzielnie od przetwornika. Dzięki temu można go umieścić bliżej chmury gazu w trudno dostępnych miejscach. Wyświetlacz pozostaje widoczny na poziomie oczu. Ponieważ czujnik podłączany jest przez iskrobezpieczne połączenie, rury osłonowe nie są wymagane. Takie połączenie umożliwia również wymianę czujnika bez konieczności odłączania zasilania w strefach zagrożenia.

Komunikacja cyfrowa w technologii stacjonarnej detekcji gazów

Firma Dräger zapewnia właściwe rozwiązania zarówno przy planowaniu i instalacji systemów detekcji gazów, jak również przy podłączaniu do istniejącej infrastruktury cyfrowej. Dostarczamy właściwy sprzęt i oferujemy usługi konsultacji, rozruchu i konserwacji. Co więcej, oferujemy także odpowiednie rozwiązania analityczne dla wszystkich aktualnych interfejsów cyfrowych, pozwalające uzyskać zdalny dostęp do systemu. Nasze cyfrowe przetworniki pomiarowe oferują także szeroki zakres wewnętrznych funkcji diagnostycznych. Zdalne sterowanie z użyciem interfejsu HART upraszcza codzienną pracę wykonywaną przez techników odpowiedzialnych za pomiary i sterowanie. Cyfrowy sygnał HART jest nałożony (modulowany) na analogowy sygnał 4–20 mA. Dzięki temu możliwa jest cyfrowa konfiguracja przetwornika gazowego z użyciem HART i przesyłanie wartości pomiarowych w trybie analogowym. Proces jest prosty i nie wymaga wielkiego wysiłku przy doposażaniu istniejącego systemu 4–20 mA w przetworniki HART.

Profibus PA (PB), jak i Foundation Fieldbus H1 (FF) są powszechnie akceptowane na całym świecie. Obie technologie to standardy zgodne z IEC 61158-2. PB i FF charakteryzują się solidną transmisją sygnału umożliwiającą przemysłowe zastosowania procesowe. Zastosowanie wspomnianych standardów gwarantuje interoperacyjność urządzeń polowych (np. przetworników pomiarowych i regulatorów przepływu). PB i FF umożliwiają implementację systemów w iskrobezpiecznych i odpornych na ciśnienie obudowach o zwiększonym bezpieczeństwie. Iskrobezpieczność oznacza możliwość pracy nad urządzeniem w strefach zagrożenia wybuchowego bez wymaganych w innych przypadkach środków bezpieczeństwa. VarioGardBus to magistrala Dräger oferująca szeroką wymianę informacji między przetwornikiem i jednostką analizującą umożliwiającą zaprojektowanie wydajnego systemu cyfrowego. Wszystkie komponenty dostarcza firma Dräger.

Regard 7000 – centrala sterująca

REGARD 7000 to system analizujący o modułowej budowie, do zastosowania w systemach ostrzegania przeciwgazowego i przeciwpożarowego. Zespół analizujący składa się z co najmniej jednej stacji dokującej – do każdej z nich można przyłączyć maksymalnie osiem modułów. W przypadku REGARD 7000 chodzi o system z rozproszoną „inteligencją”. Każdy moduł ma do dyspozycji własną „inteligencję” niezbędną do działania. Ponadto REGARD 7000 można połączyć w jeden system z maksymalnie sześciu odseparowanych przestrzennie zespołów (stacje dokujące i moduły). Cały system może obejmować maksymalnie 24 stacje dokujące i analizować 1536 kanałów. Podział na kanały wejściowe i wyjściowe jest dowolny (1–1535 do 1535–1). Moduły dzielą się na wejściowe i wyjściowe. Z reguły każdy moduł ma osiem kanałów. Wszystkie moduły mają własną „inteligencję” i pracują niezależnie.

System zaprojektowano tak, aby w razie awarii jednego z modułów nastąpiła usterka pracy tylko modułów od niego zależnych, tzn. wadliwy moduł powoduje usterki następcze tylko w modułach, które oczekują na dane od tego modułu. Praca pozostałych modułów przebiega normalnie. Ponadto każdą usterkę w systemie stacja dokująca sygnalizuje za pośrednictwem zainstalowanego przekaźnika błędów (SFR). Wszystkie moduły można wymieniać bez konieczności odłączania napięcia zasilającego.

Stacjonarne systemy detekcji gazów Dräger to gwarancja bezpieczeństwa oraz niezawodności. Nowoczesne technologie stosowane w systemie umożliwiają precyzję działania, jednocześnie spełniając surowe normy bezpieczeństwa. Detektory gazu firmy Dräger to inwestycja nie tylko w ochronę zdrowia i życia, ale także minimalizacja ryzyka katastrof przemysłowych oraz ich konsekwencji. 

DRÄGER Polska Sp. z o.o.
ul. Posag 7 Panien 1, 02-495 Warszawa
tel. 22 243 06 58

source: Automatyka 12/2024