دتکتورهای دودی مکشی یا ایرسمپلینگ ها یا اسپیرتینگ ها

مقدمه

سامانه‌های شناسایی گاز به طور گسترده‌ای در صنعت فرایندی برای شناسایی و کاهش اثرات نشت گاز و کمینه‌سازی پیامدهای احتمالی آن‌ها به کار گرفته شده‌اند. مکانیسم‌های شناسایی با توجه به نوع مواد شیمیایی متفاوت هستند و باید با دقت فناوری مناسب برای هر کاربرد انتخاب شود؛ همراه با ملاحظات عملی مربوط به نصب، راه‌اندازی و نگهداری. بیشتر کاربردهای کنونی هشدارهایی برای اپراتور ایجاد می‌کنند که بر اساس قرائت‌های بالا از دتکتورهای گازی فعال می‌شوند. با این حال، با فشار صنعت برای ادغام دتکتورهای ایمنی گاز در سامانه‌های توقف اضطراری، نیاز به طراحی، کالیبراسیون و راه‌اندازی صحیح این دتکتورها برای کاهش آلارم‌های کاذب، به‌طور فزاینده‌ای اهمیت یافته است.

 

فناوری‌های شناسایی گاز

دو دسته کلی برای دتکتورهای گازی وجود دارد: دتکتورهای نقطه‌ای و دتکتورهای ناحیه‌ای.

• دتکتورهای گازی نقطه‌ای دارای یک محل واحد برای دتکتور هستند که در آن ابر گازی باید مستقیماً با دتکتور تماس پیدا کند. انواع دتکتورهای نقطه‌ای شامل دتکتورهای کاتالیتیکی، الکتروشیمیایی، حالت جامد و مادون‌قرمز (IR) هستند. دتکتورهای کاتالیتیکی و IR به‌طور گسترده‌ای در صنعت استفاده می‌شوند و در این مقاله به‌طور مفصل بررسی شده‌اند.
• دتکتورهای ناحیه‌ای قادرند بدون نیاز به تماس مستقیم ابر گازی با دتکتور، رهایش گاز را شناسایی کنند. انواع دتکتورهای ناحیه‌ای شامل مسیر باز (خط دید – LOS) و صوتی هستند.

 

دتکتورهای گازی نقطه‌ای

دتکتورهای گازی کاتالیتیکی

دتکتورهای کاتالیتیکی (شکل ۱) از نوع دتکتورهای نقطه‌ای هستند که از یک مقاومت پلاتینی داغ پوشیده‌شده با کاتالیست برای واکنش با گازهای قابل احتراق استفاده می‌کنند. هنگامی‌که گاز قابل احتراق با این مقاومت تماس پیدا می‌کند، پوشش آن اکسید می‌شود و مقاومت پوشیده‌شده گرم می‌گردد. افزایش دما در این مقاومت در مقایسه با یک مقاومت کنترلی اندازه‌گیری می‌شود تا درصد حد پایین اشتعال (٪LFL) تعیین شود.

 

مزایا:

• عملکرد ساده
• مقاوم و آسان برای استفاده و کالیبراسیون
• دارای قابلیت اطمینان بالا
• به‌راحتی برای گازهای خاصی مانند هیدروژن کالیبره می‌شود

 

معایب:

• نیاز به کالیبراسیون مکرر به‌دلیل غیرفعال شدن یا آلودگی
• قرارگیری طولانی‌مدت در معرض گازهای قابل اشتعال باعث کاهش حساسیت می‌شود

 

ملاحظات عملی:

• دتکتورهای کاتالیتیکی معمولاً برای شناسایی گازهایی مانند هیدروژن مفید هستند، در حالی‌که دیگر دتکتورهای نقطه‌ای واکنش‌پذیری کمتری دارند.
• دانه‌های دتکتور ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند یا کالیبراسیون دتکتورها باید به‌صورت مکرر انجام شود تا قابلیت اطمینان بالا حفظ گردد.
• کیت‌های کالیبراسیون از فروشندگان مختلف در دسترس هستند تا امکان کالیبراسیون از راه دور را فراهم کنند، زیرا دتکتورها ممکن است در ارتفاعاتی نصب شوند که دسترسی به آن‌ها آسان نباشد.
• نیاز توان مصرفی دتکتورهای کاتالیتیکی بالا نیست و معمولاً با توان حلقه‌ای از کنترلر تغذیه می‌شوند.
• دقت اندازه‌گیری بین ۳ تا ۵ درصد است که بستگی به بازه ٪LFL دارد.
• زمان پاسخ معمول برای رسیدن به ۵۰٪ LFL حدود ۱۰ ثانیه و برای رسیدن به ۹۰٪ LFL حدود ۳۰ ثانیه است. این زمان، مدت‌زمانی است که دتکتور برای تشخیص غلظت صحیح گاز و تولید سیگنال پس از تماس گاز با دتکتور نیاز دارد.
• قابلیت عملکرد در بازه دمایی گسترده از ۴۰- درجه سلسیوس تا ۷۵+ درجه سلسیوس را دارد.
• قابلیت اطمینان بسیار بالا در محیط‌هایی با دمای شدید، رطوبت بالا و ارتعاشات

 

 

دتکتورهای گازی مادون‌قرمز (InfraRed – IR)

دتکتورهای مادون‌قرمز از جذب مادون‌قرمز توسط گازهای هیدروکربنی در طول موج ۳.۴ میکرومتر برای شناسایی حضور گازهای قابل احتراق استفاده می‌کنند. این دتکتورها از یک فرستنده نور مادون‌قرمز استفاده می‌کنند که در طول موج گاز هدف و نیز برای کنترل طول موج عمل می‌کند. الگوریتم‌های پیچیده‌ای برای محاسبه ٪LFL بر اساس عبور اندازه‌گیری‌شده نور به‌کار گرفته می‌شود.

 

مزایا:

• رایج‌ترین سامانه شناسایی گاز
• تنوع بالای تأمین‌کنندگان و رقابت قیمتی مناسب
• نصب و راه‌اندازی و کالیبراسیون آسان
• کالیبراسیون به دفعات کمتری نسبت به دتکتورهای کاتالیتیکی مورد نیاز است
• ایمنی در برابر نویز و آلودگی‌ها
• عملکرد مداوم در حضور گازهای قابل اشتعال بدون افت عملکرد

 

معایب:

• هزینه اولیه خرید و نصب بالا است
• گاز باید در ناحیه مادون‌قرمز فعال باشد؛ مانند گازهای هیدروکربنی

• در شرایط دمایی شدید، رطوبت بالا یا محیط‌های با ارتعاش زیاد عملکرد مؤثری ندارد
• برای کاربردهای چندگازه مناسب نیست

 

ملاحظات عملی:

• دتکتورهای IR معمولاً برای شناسایی گازهای هیدروکربنی مفید هستند.
• نیاز توان مصرفی این دتکتورها بین ۵ تا ۲۰ وات است و معمولاً با توان حلقه‌ای از کنترلر تغذیه می‌شوند.
• دقت اندازه‌گیری بین ۱ تا ۵ درصد است که بستگی به بازه ‌٪LFL دارد.
• زمان پاسخ معمول برای رسیدن به ۵۰٪ LFL حدود ۵ ثانیه و برای رسیدن به ۹۰٪ LFL حدود ۱۰ ثانیه است.
• این دتکتورها می‌توانند در بازه دمایی وسیع بین ۴۰- درجه سلسیوس تا ۷۵+ درجه سلسیوس کار کنند.
• دتکتورهای IR برای گاز خاصی مانند متان یا پروپان کالیبره می‌شوند. اگر گازهای دیگر با همان دتکتور اندازه‌گیری شوند، فروشندگان باید منحنی‌های تصحیح برای تعیین غلظت ارائه دهند که دقت این اندازه‌گیری‌های تصحیح‌شده محدود خواهد بود.
• اگر دتکتور در اثر تماس با گاز «اشباع» شود، ممکن است مدت زمان زیادی برای بازگشت مقدار خوانده‌شده به سطح نرمال نیاز باشد. این مورد به‌ویژه در صورت استفاده از فیلتر آب‌گریز (hydrophobic) یا حفاظ هوا (weather baffle) صادق است.
• هرگونه انحراف در نصب دتکتور نسبت به زاویه توصیه‌شده توسط سازنده ممکن است منجر به خطاهای بزرگ در مقادیر غلظت اندازه‌گیری‌شده شود.

 

دتکتورهای ناحیه‌ای (Area Detectors)

دتکتورهای مسیر باز (Open Path)

دتکتورهای ناحیه‌ای مسیر باز به دو نوع تقسیم می‌شوند: مادون‌قرمز (IR) و طیف‌سنجی لیزری.
دتکتور مادون‌قرمز مسیر باز از همان فناوری دتکتورهای نقطه‌ای مادون‌قرمز استفاده می‌کند. در این نوع، فاصله بین فرستنده و گیرنده مادون‌قرمز بسته به قابلیت دتکتور می‌تواند از ۱۵ فوت تا ۶۵۰ فوت متغیر باشد.
در نوع طیف‌سنجی لیزری، چندین طول موج مختلف برای شناسایی غلظت خاصی از گاز اندازه‌گیری می‌شود.
در این مقاله، تمرکز بر دتکتورهای مسیر باز مادون‌قرمز است، زیرا این نوع در صنعت به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایا:

• به‌طور گسترده در سکوهای فراساحلی (Offshore) و تأسیسات خشکی (On-shore) برای شناسایی نشت گاز در یک ناحیه وسیع استفاده می‌شوند.
• هم به‌عنوان آژیر هشدار اولیه و هم برای فعال‌سازی فرآیند تخلیه (Evacuation) کاربرد دارند.
• در صورتی که هدف صرفاً تشخیص نشت گاز و نه اندازه‌گیری غلظت آن باشد، نسبت به دتکتورهای نقطه‌ای به تجهیزات نصب‌شده کمتری نیاز دارند.

 

معایب:

• دتکتورهای مسیر باز بسیار حساس به حفظ خط دید مستقیم بین فرستنده و گیرنده هستند.
  این موضوع، راه‌اندازی اولیه (راه‌اندازی و کالیبراسیون) را بسیار دشوار و زمان‌بر می‌کند.
• نسبت به موانع موقتی مانند واگن‌های ریلی، داربست‌ها، تجهیزات یا وسایل نقلیه دیگر بسیار آسیب‌پذیر هستند.
• میزان هشدارهای اشتباه (False alarms) یا تریپ‌های ناخواسته در آن‌ها بسیار زیاد است و این ویژگی آن‌ها را بدنام کرده است.

 

معایب دتکتورهای مسیر باز:

• این دستگاه مقدار درصد حد انفجار پایین (LFL) را گزارش نمی‌دهد، بلکه مقدار LFL-متر را نشان می‌دهد.
• هزینه اولیه خرید و نصب این تجهیزات به‌طور قابل توجهی از دتکتورهای نقطه‌ای IR بیشتر است.
• لرزش‌ها ممکن است باعث عدم‌ترازی بین فرستنده و گیرنده شوند.

 

ملاحظات کاربردی:

• سنسورهای مسیر باز عمدتاً برای تشخیص گازهای هیدروکربنی مفید هستند. با این حال، تعداد کمی دتکتور مسیر باز برای گازهای سمی در بازار موجود است.
• مصرف برق این دتکتورها بین ۲۰ تا ۵۰ وات متغیر است. برخی مدل‌ها در صورت عدم نیاز به تنظیمات دقیق برای حفظ خط دید، توان بالاتری مصرف می‌کنند تا به‌طور مداوم پرتو IR را در ناحیه گسترده‌تری ارسال کنند. در صورت عدم محدودیت در توان مصرفی، استفاده از این مدل‌ها می‌تواند زمان کالیبراسیون را کاهش دهد.
• دقت عملکرد حدود ۱٪ است، بسته به محدوده اندازه‌گیری LFL-m.
• زمان پاسخ به ۹۰٪ LFL در حدود ۵ ثانیه است.
• این دتکتورها در بازه دمایی ۵۰– تا ۵۰+ درجه سانتی‌گراد قابل‌استفاده هستند.
• این دتکتورها به یک گاز خاص کالیبره نمی‌شوند، بنابراین قادر به ارائه مقادیر LFL-m برای طیفی از گازهای هیدروکربنی هستند. اما در مدل‌های سمی، مانند تشخیص سولفید هیدروژن یا آمونیاک، فقط باید برای همان گاز طراحی‌شده استفاده شوند.
• ترازی دقیق بین منبع و گیرنده زمان‌بر و دشوار است، و ممکن است به دلیل لرزش، شرایط آب‌وهوایی یا برخوردهای ناخواسته از بین برود.
• با وجود اینکه این دتکتورها نیازی به تماس مستقیم گاز با سنسور ندارند، قرارگیری صحیح آن‌ها برای عملکرد مؤثر بسیار حیاتی است. گاز باید با پرتو IR برخورد داشته باشد تا آلارم فعال شود.

 

دتکتورهای صوتی (Acoustic Gas Detectors)

دتکتورهای صوتی با تشخیص امواج فراصوت تولید شده توسط نشت گازهای فشرده عمل می‌کنند. زمانی که نشت در یک سامانه تحت فشار رخ می‌دهد، امواج صوتی تولیدی به محدوده مافوق‌صوت (بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز) وارد می‌شوند. شدت صدا به عواملی مانند فشار، دبی نشت، ویسکوزیته گاز و فاصله از منبع نشت بستگی دارد.

مزایا:

• زمان پاسخ تقریباً صفر است.
• تشخیص مستقل از نوع گاز انجام می‌شود.
• بسیاری از دتکتورهای صوتی می‌توانند الگوهای نشت خاص را بر اساس داده‌های تاریخی یاد بگیرند و این امر به افزایش دقت کمک می‌کند.

معایب:

• در صورت تنظیم نادرست، به دلیل حساسیت به هر نوع نشت، ممکن است دچار آلارم‌ها یا تریپ‌های اشتباه (Nuisance Alarm/Trip) شود؛ مثلاً نشت نیتروژن یا هوای ابزار می‌تواند باعث فعال‌سازی هشدار شود.

 

ملاحظات کاربردی:

• فناوری صوتی در تشخیص نشت گاز طی سال‌های اخیر پیشرفت زیادی داشته، اما همچنان تحقیقات برای کاهش هشدارهای اشتباه ادامه دارد.
• بهتر است از دتکتورهای صوتی به عنوان آلارم اولیه استفاده شود، در حالی که دتکتورهای نقطه‌ای یا مسیر باز برای فعال‌سازی فرمان‌های قطع استفاده شوند.
• اکثر این دتکتورها باتری‌خور و کم‌مصرف (۱ تا ۲ وات) هستند.
• نصب ساده و هزینه بسیار کمتر نسبت به دتکتورهای گازی دارند.
• جانمایی دقیق آن‌ها مانند دتکتورهای گازی حیاتی نیست، زیرا نیاز به تماس مستقیم با گاز ندارند.
• در بازه دمایی ۵۰– تا ۷۵+ درجه سانتی‌گراد قابل‌استفاده هستند.

 

جانمایی دتکتورهای گازی (Placement of Gas Detectors)

تاریخچه:

تشخیص گاز ابتدا با استفاده از قناری‌ها در معادن آغاز شد و با پیشرفت فناوری به وضعیت کنونی رسیده است.
در سال ۱۹۹۱، مؤسسه نفت آمریکا (API) مستند API 2031 را منتشر کرد تا راهنمایی‌هایی برای جانمایی دتکتورهای گازی ارائه دهد، اما این مستند به دلیل نگرانی‌هایی به‌زودی از انتشار خارج شد.

در حال حاضر استاندارد مشخص و جهانی برای محل نصب دتکتورهای گاز در نواحی فرایندی وجود ندارد، و بیشتر شرکت‌ها از استانداردهای داخلی خود استفاده می‌کنند.

مطالعات سنتی محل نصب دتکتورها بر پایه تجربه مهندسین انجام می‌شود. استفاده از مدل‌سازی CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) نیز رایج است، اما بسیار پرهزینه است.
گزارش HSE بریتانیا از ۸ سال داده‌های سکوهای فراساحلی نشان داده که تنها ۶۰٪ از نشت‌های شناخته‌شده توسط دتکتورها شناسایی شده‌اند.

 

طراحی کمی تشخیص گاز (Quantitative Detection Design)

پوشش جغرافیایی (Geographic Coverage)

طبق استاندارد ISA84 TR7، پوشش جغرافیایی عبارت است از:

«بخشی از ناحیه هندسی (در یک ارتفاع مشخص از ناحیه تحت پایش) که اگر نشت در آن رخ دهد، توسط تجهیزات شناسایی گاز (با در نظر گرفتن آرایش رأی‌گیری سیستم) شناسایی خواهد شد.»

در این روش، دتکتورها دارای حجم مؤثر در ناحیه خطر تعریف‌شده هستند. سپس تحلیل‌هایی برای تعیین ضریب پوشش سناریویی (درصد ناحیه‌ای که توسط دتکتورها پوشش داده می‌شود) انجام می‌شود.

معایب دتکتورهای مسیر باز (Open Path):

• این دستگاه مقدار درصد LFL را گزارش نمی‌دهد، بلکه مقدار LFL-m را ارائه می‌دهد.
• هزینه اولیه ابزار و نصب آن به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از دتکتورهای نقطه‌ای مادون‌قرمز است.
• لرزش‌ها می‌توانند موجب برهم‌خوردن هم‌راستایی منبع و گیرنده شوند.

 

ملاحظات عملیاتی:

• دتکتورهای دارای خط دید (Line of Sight) عمدتاً برای شناسایی هیدروکربن‌ها مفید هستند، اما نسخه‌های سمی این دتکتورها بسیار محدود هستند.
• مصرف توان حسگرهای IR مسیر باز بین ۲۰ تا ۵۰ وات است. برخی مدل‌ها که نیاز به تنظیم دقیق ندارند، مصرف توان بالاتری دارند زیرا پرتوهای مادون‌قرمز را به‌طور مداوم در ناحیه‌ای وسیع ارسال می‌کنند؛ اگر تأمین توان مشکلی نداشته باشد، این نوع از دتکتورها به دلیل کاهش زمان کالیبراسیون مناسب‌اند.
• دقت عملکرد این دتکتورها در حدود ۱٪ (وابسته به بازه LFL-m) است.
• زمان پاسخ معمول تا ۹۰٪ LFL حدود ۵ ثانیه است.
• بازه دمایی عملکرد این دتکتورها از ۵۰– درجه سانتی‌گراد تا ۵۰+ درجه است.
• دتکتورهای ناحیه‌ای به گاز خاصی کالیبره نمی‌شوند، لذا می‌توانند مقدار %LFL-m را برای طیفی از گازهای هیدروکربنی ارائه دهند. اما دتکتورهای سمی فقط باید برای گاز خاص کالیبره‌شده مانند سولفید هیدروژن یا آمونیاک استفاده شوند.
• تنظیم و تراز کردن فرستنده و گیرنده بسیار زمان‌بر است و ممکن است به‌دلیل لرزش، شرایط آب‌وهوایی یا برخوردهای ناخواسته، دچار عدم هم‌راستایی شوند.
• با اینکه گاز نیاز ندارد مستقیماً با حسگر تماس داشته باشد، اما محل نصب صحیح همچنان حیاتی است تا ابر گاز با پرتوی IR برخورد کند و هشدار فعال شود.

 

دتکتورهای آکوستیک (Acoustic Detectors):

دتکتورهای گاز آکوستیک امواج فراصوتی ناشی از نشت گاز تحت فشار را شناسایی می‌کنند. هنگامی‌که نشت تحت فشار رخ می‌دهد، صدای تولیدشده شامل فرکانس‌هایی فراتر از حد شنوایی انسان (بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز) است.

به نقل از [Det-Tronics, 2014]، شدت صدای نشتی به عواملی مانند فشار، نرخ نشت، ویسکوزیته گاز و فاصله از منبع نشت بستگی دارد.

 

مزایا:

• زمان پاسخ بسیار ناچیز است.
• نسبت به نوع گاز مستقل است و می‌تواند هر نوع نشت گازی را شناسایی کند

• اغلب مدل‌ها قابلیت یادگیری الگوهای خاص نشتی گاز را با استفاده از داده‌های تاریخی دارند که باعث بهبود دقت اندازه‌گیری می‌شود.

 

معایب:

• اگر به‌درستی پیکربندی نشده باشد، هشدارها یا تریپ‌های ناخواسته ایجاد می‌کند؛ به‌عنوان مثال، نشت نیتروژن یا هوای ابزار نیز ممکن است آلارم فعال کند.

 

ملاحظات عملیاتی:

• فناوری آکوستیک در سال‌های اخیر پیشرفت قابل‌توجهی داشته، اما همچنان تحقیقات برای کاهش هشدارهای اشتباه ادامه دارد.
• بهترین کاربرد این دتکتورها به‌عنوان آلارم اولیه است، در حالی‌که دتکتورهای نقطه‌ای یا ناحیه‌ای برای توقف فرآیند به‌صورت خودکار یا توسط اپراتور استفاده می‌شوند
• .
• اغلب دتکتورهای آکوستیک با باتری کار می‌کنند و مصرف توان آن‌ها ۱ تا ۲ وات است.
• نصب آن‌ها بسیار ساده و کم‌هزینه‌تر از سایر دتکتورهاست. همچنین، محل نصب نسبت به دتکتورهای گاز حساسیت کمتری دارد.
• بازه دمایی عملکرد آن‌ها از ۵۰– تا ۷۵+ درجه سانتی‌گراد است.

 

جانمایی دتکتورهای گاز (Placement of Gas Detectors)

در گذشته، از قناری در قفس به‌عنوان سیستم هشدار نشت گاز استفاده می‌شد! با پیشرفت فناوری، صنعت پتروشیمی به‌تدریج از فناوری‌های نوین بهره‌مند شده است.

در سال ۱۹۹۱، مؤسسه نفت آمریکا (API) استاندارد API 2031 را منتشر کرد که مربوط به جانمایی دتکتورهای گاز بود، اما به‌زودی برای جلوگیری از مشکلات صنعتی از انتشار خارج شد

.

در حال حاضر هیچ استاندارد حاکم و رسمی جهانی برای محل نصب دتکتورهای گاز در مناطق فرآیندی وجود ندارد، ولی اکثر شرکت‌ها استاندارد داخلی برای این منظور دارند.

 

طراحی مبتنی بر پوشش کمی (Quantitative Detection Design)

پوشش جغرافیایی (Geographic Coverage):

طبق ISA 84 TR7:
«پوشش جغرافیایی، درصدی از سطح هندسی یک ناحیه فرآیندی تعریف‌شده در یک ارتفاع خاص است که اگر نشتی گاز در آن ناحیه رخ دهد، توسط دتکتورها شناسایی می‌شود (با در نظر گرفتن طرح رأی‌گیری).»

در این روش:

• دتکتورها دارای حجم مؤثر در منطقه خطر تعریف‌شده هستند.
• با انجام تحلیل، درصد ناحیه‌ای که توسط دتکتورها تحت پوشش قرار گرفته محاسبه می‌شود

معایب این روش:

• نیازی به مدلسازی اضافی ندارد.
• اما اثربخشی دتکتورها باید فرض شود که این فرض برای دتکتورهای نقطه‌ای و مسیر باز ممکن است خوش‌بینانه (Non-conservative) باشد، زیرا ابر گاز باید حتماً با دتکتور تماس مستقیم داشته باشد تا تشخیص انجام شود.

 

پوشش سناریو (Scenario Coverage):

طبق ISA 84 TR7:
پوشش سناریو، درصدی از سناریوهای نشت است که ناشی از شکست در تجهیزات ناحیه فرآیندی تعریف‌شده بوده و می‌تواند توسط دتکتورها شناسایی شود (با در نظر گرفتن فراوانی و شدت نشت و طرح رأی‌گیری)

در این روش:

• از نرم‌افزارهای مدلسازی انتشار (Dispersion Modeling) برای پیش‌بینی پخش گاز استفاده می‌شود.
• خروجی تحلیل، درصد سناریوهای قابل شناسایی توسط دتکتورها خواهد بود.

 

مزایا:

• دتکتورها می‌توانند براساس شرایط واقعی فرآیند در تجهیزات و لوله‌کشی‌ها، به‌درستی جانمایی شوند.
• این روش از نصب دتکتورها در مناطق کم‌خطرتر جلوگیری می‌کند؛ چرا که به‌جای در نظر گرفتن صرفاً موقعیت فیزیکی، عوامل مؤثری مانند جهت باد، شرایط آب‌وهوایی، و تراکم تجهیزات فرآیندی در منطقه لحاظ می‌شود.

 

معایب:

• نیازمند تحلیل دقیق برای هر سناریوی نشت است؛ این فرآیند ممکن است پرهزینه و زمان‌بر باشد.
• با این حال، اکثر سایت‌هایی که تحت پوشش مدیریت ایمنی فرآیند (PSM) هستند، معمولاً یک مطالعه تعیین محل تجهیزات (Facility Siting Study) انجام داده‌اند که در آن سناریوهای محتملِ از دست رفتن ایزولاسیون (Loss of Containment) بررسی شده‌اند.
• بنابراین، اطلاعات این مطالعات می‌تواند مستقیماً برای محاسبه پوشش سناریویی استفاده شود و هزینه یا زمان اضافی زیادی نیاز ندارد.

 

پیش‌زمینه دتکتور گاز
مقررات ایمنی و سلامت کار (معدن‌ها و محل‌های نفت و گاز) ۲۰۲۲ شامل الزامات مربوط به کیفیت هوای تأمین‌شده درون معدن و حدود مجاز آلاینده‌ها در آن هوا است. برای رعایت این الزامات، بهره‌بردار معدن باید تجهیزات دتکتور گاز را در نقاط استراتژیک سراسر معدن فراهم کند. در انتخاب این تجهیزات، بهره‌بردار معدن باید از این موضوع اطمینان داشته باشد که دتکتور گاز انتخاب‌شده می‌تواند در شرایط محیطی متغیر داده‌های دقیقی ارائه دهد.

مطابق با بندهای ۱۸۷(۱)(e) و (f) مقررات، طراحی تجهیزات زیر (که در این برگه اطلاعات به آن‌ها «دتکتور گاز» گفته می‌شود) در صورتی که در یک معدن زغال‌سنگ زیرزمینی استفاده شوند، باید به ثبت برسد:
(e) تجهیزاتی دستی با نیروی برق که برای تعیین یا پایش حضور گاز به‌کار می‌روند.
(f) نصب‌های ثابت با نیروی برق و نصب‌شده بر روی تجهیزات متحرک که برای تعیین یا پایش حضور گاز به‌کار می‌روند، اما شامل سیستم‌های لوله‌ای نیست که آنالایزر آن‌ها در سطح نصب شده باشد.

اصطلاح «دتکتور گاز» به مجموعه کامل اجزایی اطلاق می‌شود که تجهیزات تشخیص گاز را تشکیل می‌دهند. اجزای یک دتکتور گاز شامل دتکتور گاز، محفظه محافظ، واسط‌های ارتباطی مانند کابل، فیبر نوری و ارتباطات رادیویی، و نیز واحدهای کنترل و فرستنده‌هایی هستند که امکان نمایش مقادیر گاز و نشان دادن خروجی را فراهم می‌کنند تا بهره‌بردار معدن بتواند سطح گاز را تعیین کند.

هدف از ثبت طراحی این است که تأیید شود تجهیزات دتکتور گاز به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که حداقل نتایج عملکردی مورد نظر را برآورده کنند. طراحی تحت شرایط آزمون تعیین‌شده توسط یک مرکز آزمون مستقل مورد آزمایش قرار می‌گیرد و نتایج مستند می‌شوند.

طراحی و نتایج آزمون توسط فردی که در طراحی تجهیزات مشارکت نداشته و خود در زمینه طراحی تجهیزات دتکتور گاز دارای صلاحیت است، به‌صورت همتا‌خوانی بازبینی می‌شود. تأییدکننده طراحی باید با طراح درباره اینکه طراحی و عملکرد دتکتور گاز تمام الزامات رسمی‌شده را برآورده می‌کند، از جمله هرگونه ادعای معادل‌بودن برای پیشبرد ثبت، توافق داشته باشد. هرگونه اختلاف نظر درباره طراحی و عملکرد ادعاشده باید به طراح ارجاع داده شود تا حل‌وفصل شود.

اسناد زیر اطلاعات بیشتری درباره فرآیند ثبت طراحی ارائه می‌دهند:
• راهنما: ثبت تجهیزات و اقلام برای معدن‌ها و محل‌های نفت و گاز
• مقاله موضع‌گیری – تناسب، فرم، عملکرد
• اطلاعیه عمومی – معیارهای صلاحیت برای تأییدکنندگان طراحی
• سیاست: ثبت طراحی‌ها

دستور طراحی دتکتور گاز
نهاد نظارتی یک دستور طراحی منتشر کرده است که برای دریافت ثبت طراحی دتکتور گاز، باید از آن تبعیت شود. این دستور حداقل الزامات عملکردی را که طراحی دتکتور گاز باید برآورده کند، مشخص می‌کند.

همچنین، این دستور طراحی شایستگی‌های مورد نیاز برای یک مرکز آزمون را نیز تعیین می‌کند.

طراحی دتکتورهای گاز
استانداردهای مربوط به طراحی دتکتور گاز در دستور طراحی مشخص شده‌اند. این دستور اجازه می‌دهد از استانداردهای جایگزین نیز در طراحی دتکتورهای گاز استفاده شود، اما طراح باید استانداردهای فنی منتشرشده یا اصول مهندسی مورد استفاده برای شناسایی کنترل‌هایی که سطح ایمنی معادل را فراهم می‌کنند، مستند کند.

این معادل‌سازی فقط به طراحی دتکتور گاز مربوط می‌شود و شامل نتایج عملکردی که دتکتور باید در حین آزمون نشان دهد، نمی‌شود.

عملکرد دتکتورهای گاز
دستور طراحی الزام می‌کند که دتکتور گاز تحت شرایط مشخص توسط یک مرکز آزمون مناسب مورد آزمایش قرار گیرد. مرکز آزمون عملکرد دتکتور گاز را تحت شرایط محیطی مختلف، از جمله تغییرات دما، رطوبت، فشار هوا، سرعت جریان هوا، قرارگیری مداوم در معرض سطح بالای گاز، و تأثیر گازهای دیگر بر دتکتور، ارزیابی خواهد کرد. تمام این عوامل در محیط معدن زیرزمینی اهمیت دارند.

آزمون‌های آزمایشگاهی همچنین مقدار پایه‌ای برای زمان‌های پاسخ‌گویی (t(50) و t(90)) دتکتور گاز در مواجهه با افزایش و کاهش سطح گاز را تعیین می‌کنند. این آزمون‌ها همچنین مشخص می‌کنند که عملکرد دتکتور گاز، از جمله نمایشگرها و سیگنال‌های خروجی، چگونه تحت تأثیر عواملی همچون موارد زیر قرار می‌گیرد:
• مدت‌زمان مورد نیاز پس از برق‌دار شدن تا آغاز تشخیص دقیق گاز
• انتشار امواج الکترومغناطیسی از تجهیزات برقی نزدیک به دتکتور و سایر اجزای دتکتور مانند کابل‌ها

دستور طراحی الزام می‌کند که دتکتورهای گاز مطابق با معیارهای مشخص‌شده برای گازهای قابل اشتعال، گازهای سمی و اکسیژن (در صورت لزوم) مورد آزمون قرار گیرند. این موضوع تضمین می‌کند که عملکرد دتکتور، شامل زمان پاسخ و تأثیر شرایط محیطی و سایر عوامل مانند برق‌دار شدن و انتشار امواج الکترومغناطیسی، به‌صورت یکنواخت ارزیابی شود.

نمایشگرها، سیگنال‌ها و نشانگرهای خروجی دتکتور گاز
دستور طراحی الزام می‌کند که دتکتورهای گاز به‌گونه‌ای طراحی شوند که دارای دتکتورهای داخلی، دتکتورهای از راه دور، یا ترکیبی از این دو باشند. دتکتورهایی که با این الزامات مطابقت دارند، نمایشگر وضعیت، عملکرد هشدار، کنتاکت‌های خروجی و/یا سیگنال‌های هشدار خروجی ارائه می‌دهند که تصمیم‌گیری در مورد مدیریت هوای تهویه، محیط و عملکرد تجهیزات را امکان‌پذیر می‌سازند.

دتکتورهای گاز همچنین باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که سیگنال الکترونیکی تنظیم‌شده یا نشانگر خروجی فراهم کنند که بتوان از آن برای نمایش مقدار گاز در یک نمایشگر دور از دتکتور یا واحد کنترل، به‌عنوان ورودی برای سیستم هشدار یا قطع‌کننده جداگانه، یا به‌عنوان ورودی برای سیستم‌های برداشت و کنترل داده‌های معدن جهت نمایش و بررسی روند سطح گاز استفاده کرد.

دتکتورهای گاز ممکن است به‌گونه‌ای طراحی شوند که انتقال سیگنال الکترونیکی تنظیم‌شده یا نشانگر خروجی را در داخل واحد کنترل دتکتور گاز انجام دهند یا آن را به‌صورت یک واحد فرستنده جداگانه حفظ کنند.

سیگنال‌های استاندارد پذیرفته‌شده در صنعت
سیگنال‌های استاندارد پذیرفته‌شده در صنعت، سیگنال‌هایی هستند که کاربر نهایی می‌تواند بدون استفاده از قطعات خاص انحصاری برای رمزگشایی و بازفرمت‌کردن داده، آن‌ها را تفسیر کند.

بند ۳.۲.۱۱ از استاندارد AS/NZS 60079.29.1 یک سیگنال الکترونیکی تنظیم‌شده یا نشانگر خروجی را چیزی مانند حلقه جریان ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر تعریف می‌کند.
بند ۱.۳.۸.۱۰ از استاندارد AS/NZS 4641:2018 نیز سیگنال الکترونیکی تنظیم‌شده یا نشانگر خروجی را به‌صورت مثال‌هایی مانند حلقه جریان ۴–۲۰ میلی‌آمپر یا سیگنال ۳–۱۵ psi بیان می‌کند.

سیگنال‌های آنالوگ دتکتور گاز
سیگنال آنالوگ، مانند حلقه جریان ۴–۲۰ میلی‌آمپر، یک سیگنال الکتریکی است که می‌توان آن را با تجهیزات تست الکتریکی اندازه‌گیری و نمایش داد. این سیگنال ممکن است به‌عنوان ورودی برای واحدهای کنترل دتکتور گاز مجزا یا سایر سیستم‌های کنترل و پایش، با استفاده از اجزای جانبی مانند واحد نمایشگر یا واحد هشدار و قطع‌کننده به‌کار رود. همچنین این سیگنال می‌تواند ورودی‌ای برای یک کنترل‌کننده قابل برنامه‌ریزی باشد تا عملکرد هشدار و قطع را آغاز کند یا داده را به سیستم‌های برداشت داده معدن منتقل نماید.

سیگنال‌های آنالوگ محدود به حلقه جریان ۴–۲۰ میلی‌آمپر نیستند.

سیگنال‌های دیجیتال دتکتور گاز
یک دتکتور گاز ممکن است سیگنال خروجی دیجیتال ارائه دهد، به‌جای سیگنال آنالوگ. برای اینکه سیگنال دیجیتال قابل استفاده توسط بهره‌بردار معدن باشد، ساختار سیگنال دیجیتال باید شناخته‌شده باشد. بدون داشتن پروتکل جریان داده دیجیتال، امکان تفسیر محتوای سیگنال ارسالی از سوی دتکتور، از جمله مقدار گاز شناسایی‌شده، وجود ندارد. معمولاً یک مبدل پروتکل برای رمزگشایی سیگنال و امکان استفاده از داده دتکتور گاز توسط بهره‌بردار معدن مورد نیاز است. این اجزای جانبی بخشی از تجهیزات ثبت‌شده طراحی‌شده تلقی می‌شوند.

آزمایش دتکتور گاز
برای دستیابی به ثبت طراحی، باید گزارشی از آزمون ارائه شود که تأیید کند دتکتور گاز، شامل دتکتور و تمام اجزای لازم برای اینکه بهره‌بردار معدن بتواند محتوای گاز در جو معدن را تعیین کند، الزامات عملکردی مشخص‌شده در استانداردهای مربوطه را برآورده می‌سازد. اجزای اضافی شامل ماژول‌های نمایشگر، ماژول‌های فرستنده، ترکیب نمایشگر و فرستنده، یا رله‌های هشدار و قطع هستند. در صورتی که دتکتور به‌صورت از راه دور باشد، آزمون شامل کابل‌های ارتباطی‌ای خواهد بود که طراح آن‌ها را مناسب تشخیص داده است.

چنانچه یک دتکتور گاز شامل عملکرد یک فرستنده دتکتور گاز باشد و فرستنده دتکتور گاز سیگنال داده دیجیتال ارائه دهد، تمام ماژول‌های اختصاصی لازم برای اینکه بهره‌بردار معدن بتواند از سیگنال دیجیتال استفاده کند، باید همراه با دتکتور توسط مرکز آزمون مورد آزمایش قرار گیرند. این ماژول‌های اضافی به‌عنوان بخشی از طراحی ثبت‌شده دتکتور گاز محسوب می‌شوند.

این آزمون برای تأیید این موضوع لازم است که سیگنال الکترونیکی تنظیم‌شده یا نشانگر خروجی، به‌طور دقیق سطح گازی را که دتکتور در معرض آن قرار گرفته، تحت شرایط متغیر نشان دهد.

پروتکل هرگونه درایور نرم‌افزاری که توسط مرکز آزمون در زمان آزمون دتکتور گاز استفاده می‌شود، باید مستند شده و به‌عنوان بخشی از مستندات ثبت طراحی درج شود. این امر توسعه درایورهای نرم‌افزاری سازگار با رابط‌های ارتباطی موجود در آن معدن را ممکن می‌سازد.

اثر رقیق‌سازی
حساسیت یک سامانه تشخیص مکشی به دو عامل اصلی بستگی دارد: تعداد سوراخ‌های نمونه‌برداری در شبکه لوله‌کشی و آستانه‌های قابل برنامه‌ریزی تشخیص دود. تعداد سوراخ‌های نمونه‌برداری می‌تواند بر میزان رقیق‌سازی هوای بازگشتی به محفظه حسگر تأثیر بگذارد.
برای مثال، زمانی که دود از یک سوراخ نمونه‌برداری وارد می‌شود، غلظت دود به‌دلیل عبور از سایر سوراخ‌هایی که هوای پاک (بدون دود) را جذب می‌کنند، کاهش می‌یابد. زمانی که این هوای تمیز با هوای آلوده به دود ترکیب می‌شود و به محفظه تشخیص وارد می‌گردد، هوای آلوده به دود رقیق می‌شود. به این پدیده «اثر رقیق‌سازی» گفته می‌شود (شکل ۷ در پایین).

در شکل ۷، رنگ خاکستری نشان‌دهنده دودی است که از دورترین سوراخ نمونه‌برداری در لوله وارد می‌شود. این دود در حین عبور از لوله با هوای پاک ترکیب شده و غلظت آن کاهش می‌یابد. اثر رقیق‌سازی به‌طور مستقیم با تعداد سوراخ‌های نمونه‌برداری در شبکه لوله‌کشی مرتبط است. هرچه تعداد سوراخ‌ها بیشتر باشد، حجم هوایی که به سمت ASD منتقل می‌شود نیز بیشتر شده و در نتیجه دود معلق در هوا بیشتر رقیق می‌شود.
برای مثال، اگر لوله نمونه‌برداری ۵۰ متر (۱۶۴ فوت) طول داشته باشد و در هر ۵ متر (۱۶ فوت) یک سوراخ تعبیه شده باشد، در مجموع ۱۰ سوراخ از جمله درپوش انتهایی خواهیم داشت.

در این مثال ساده، فرض می‌شود که هر سوراخ مقدار تقریباً برابری از هوا را وارد می‌کند. اگر یک منبع دود با غلظت ۲٪ انسداد بر متر (obs/m) در انتهای لوله قرار گیرد و از سایر سوراخ‌ها دود وارد نشود، دود در مسیر حرکت خود با هوای پاک ترکیب می‌شود. زمانی که نمونه به آشکارساز می‌رسد، غلظت آن به ۰.۲٪ obs/m، یا یک‌دهم مقدار اولیه کاهش یافته است. بنابراین، اگر آستانه هشدار اولیه روی ۰.۲٪ obs/m تنظیم شده باشد، غلظت دود در خارج از سوراخ باید بیش از ۲٪ obs/m باشد تا هشدار به صدا درآید.

در نتیجه، هرچه طول لوله و تعداد سوراخ‌های نمونه‌برداری بیشتر باشد، سامانه بیشتر در معرض اثر رقیق‌سازی قرار می‌گیرد. در این شرایط، بهتر است بر اساس بدترین حالت ممکن طراحی صورت گیرد.
در واقعیت، محاسبه رقیق‌سازی به سادگی مثال بالا نیست و عوامل بیشتری دخیل‌اند. هر سامانه ویژگی‌های متفاوتی دارد، بنابراین محاسبه دقیق آن بسیار پیچیده است. عواملی که بر نرخ رقیق‌سازی تأثیر می‌گذارند شامل اندازه و تعداد سوراخ‌ها، سه‌راهی‌ها و زانویی‌ها در شبکه لوله‌کشی، قطر لوله، و عوامل محیطی مانند دما، فشار و رطوبت هوا می‌شوند.

 

زمان انتقال

زمان انتقال، مدت‌زمانی است که ذرات دود برای رسیدن به محفظه حسگر در دتکتور دودی مکشی نیاز دارند. این زمان (بر حسب ثانیه) از لحظه ورود ذرات به نقطه نمونه‌برداری تا رسیدن آن‌ها به محفظه تشخیص اندازه‌گیری می‌شود. این زمان‌ها با استفاده از نرم‌افزار طراحی دتکتور دودی مکشی محاسبه شده و در فرآیند راه‌اندازی و تأیید نهایی در میدان، به‌صورت عملی ارزیابی و تأیید می‌گردند.

چندین پارامتر در تعیین زمان انتقال تأثیرگذار هستند، از جمله:

• اندازه و تعداد سوراخ‌های نمونه‌برداری
• تنظیم سرعت مکنده (دور بر دقیقه)
• تنظیم حساسیت آشکارساز
• مقدار کل و چیدمان لوله‌های نمونه‌برداری

استانداردها و آیین‌نامه‌های مدرن، زمان‌های انتقال مشخصی را برای کلاس‌های مختلف دتکتورهای دودی مکشی الزام می‌کنند. حداکثر زمان انتقال ممکن است بسته به نوع کاربرد، از ۶۰ ثانیه برای دتکتورهای بسیار زودهنگام، ۹۰ ثانیه برای دتکتورهای زودهنگام، یا ۱۲۰ ثانیه برای دتکتورهای استاندارد متغیر باشد.

برای تعیین زمان‌های مجاز انتقال، به استانداردهای EN 54-20، NFPA 72، NFPA 76 و آیین‌نامه‌های محلی مربوطه مراجعه شود.

 

1 مقدمه: مواد ضمیمه زیر برای نشان دادن مثال‌های معمول از نحوه حفاظت در برابر انواع خطرات آتش‌سوزی با استفاده از سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن ثابت ارائه شده است. لازم به ذکر است که روش‌های توضیح داده‌شده به‌عنوان تنها روش‌های قابل استفاده در نظر گرفته نمی‌شوند. این روش‌ها فقط به منظور کمک به تفسیر و توضیح اهداف استاندارد در مواردی که ممکن است کاربرد صحیح آن‌ها مورد سوال باشد، به‌کار می‌روند.

B.2 پخت غذا در صنایع/تجاری (سرخ‌کن‌های روغن داغ): سرخ‌کن‌های بزرگ روغن داغ که برای پخت مداوم غذاهایی مانند گوشت، ماهی و تنقلات استفاده می‌شوند، خطرات آتش‌سوزی دارند که نیاز به توجه ویژه هنگام طراحی سیستم اطفاء حریق دی‌اکسید کربن برای حفاظت از آن‌ها دارد.
اگر روغن پخت بیش از حد گرم شود، پیش از آنکه به جوش بیاید، به دمای خودآتش‌زنی می‌رسد. بنابراین، آتش‌سوزی که شامل بخارات روغن پخت است، ممکن است پس از تخلیه اولیه دی‌اکسید کربن با دمای بالای روغن داغ در مخزن پخت دوباره شعله‌ور شود، مگر اینکه روغن تا زیر دمای آتش‌زنی خنک شود. طراحی بهینه و انرژی‌ساز مخازن پخت مدرن باعث می‌شود که فرایند خنک‌سازی کند باشد.
چیدمان تجهیزات برای محافظت از آن‌ها برای طراحی صحیح سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
اولاً، استفاده از سرخ‌کن ممکن است شامل گرم‌کردن خارجی روغن با چرخش مجدد روغن از طریق مخزن پخت باشد. این مورد را می‌توان به‌عنوان “قرار گرفتن در معرض متقابل” در نظر گرفت. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
ثانیاً، برخی از سرخ‌کن‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که هود بخار و نقاله توسط یک سیستم هیدرولیکی بالا و پایین می‌روند. مایعات هیدرولیکی قابل اشتعال و سازگار با غذا که برای این کار استفاده می‌شوند، ناحیه دیگری از حفاظت را به‌وجود می‌آورند و می‌توان آن‌ها را به‌عنوان “قرار گرفتن در معرض متقابل” در نظر گرفت. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
ثالثاً، نگرانی‌هایی وجود دارد که یک عملیات با تولید بالا ممکن است سیستم تهویه‌ای داشته باشد که شامل سیستم حذف بخار باشد. این نگرانی باید به‌عنوان بخشی از خطر در نظر گرفته شود. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
صفحه تخلیه، زمانی که در معرض چکه روغن در انتهای خروجی نقاله قرار دارد، باید پوشانده شود. (به 6.2.1 مراجعه کنید.)
در نهایت، مخزن بزرگ‌ترین مساحت برای محافظت و بیشترین نیاز به خنک‌سازی کافی را به‌وجود می‌آورد.

B.2.1 خلاصه‌ای از حفاظت: موارد زیر یک مرجع سریع برای معیارهای حفاظت در طراحی سیستم است.

B.2.1.1 مخزن: زمانی که مخزن دارای هود متحرک باشد، حفاظت از طریق سیل‌کردن کامل زیر هود طبق 5.1.2 مجاز نیست، مگر اینکه شرایط زیر رعایت شود: (1) هود نباید در حین عملیات پخت بالا برده شود که این به‌معنای موارد زیر است: (a) منبع انرژی یا سوخت به المنت‌های حرارتی به‌طور خودکار قطع می‌شود هنگامی که هود بالا می‌رود (مثلاً برای نگهداری یا تمیزکاری). (b) یک سوئیچ حد دمایی مکانیکی باید استفاده شود که هر زمان که دمای روغن بیشتر از حد دمای تنظیم‌شده به میزان بیش از 20 درصد (درجه فارنهایت یا درجه سلسیوس) از دمای حداکثر معمولی روغن افزایش یابد، عمل کند. این عمل باید موجب موارد زیر شود: i. قطع برق به سیستم گرم‌کننده روغن ii. جلوگیری از بالا بردن هودهای الکتریکی iii. فعال‌سازی آلارم‌های شنیداری و دیداری برای هشدار به عدم بالا بردن هود به‌صورت دستی (c) سوئیچ باید دارای یک دمای بازنشانی خودکار باشد که از 60°F (33.3°C) کمتر از دمای خودآتش‌زنی روغن پخت باشد.

(2) قبل از اینکه هود بالا برده شود (برای نگهداری و تمیزکاری)،باید یک شیر قطع کن نظارتی بسته شود تا از تخلیه سیستم دی‌اکسید کربن جلوگیری شود. بسته شدن شیر قطع کن باید باعث فعال شدن آلارم دوگانه نظارتی در واحد کنترل شود. (3) منبع انرژی یا سوخت به المنت‌های حرارتی به‌طور خودکار قبل از تخلیه سیستم یا همزمان با آن قطع می‌شود. (4) مقدار دی‌اکسید کربن و مدت زمان تخلیه باید کافی باشد تا یک جو بی‌اکسیژن در مخزن حفظ شود تا دمای روغن پخت کاهش یابد و از شعله‌ور شدن مجدد جلوگیری شود طبق 5.3.5.6. توصیه می‌شود که دما حداقل 60°F (33.3°C) پایین‌تر از دمای خودآتش‌زنی روغن باشد. (5) طراحی سیستم باید بر اساس آزمایش‌های تخلیه برای مدل خاص سرخ‌کن انجام شود تا نشان دهد که با بند B.2.1.1 (4) تطابق دارد. مستندات آزمایش باید در صورت درخواست مقامات ذی‌صلاح یا کاربر نهایی در دسترس باشد. (6) شناسایی حرارتی باید سیستم دی‌اکسید کربن را زمانی که دما برابر یا پایین‌تر از دمای خودآتش‌زنی روغن پخت باشد، فعال کند.

B.2.1.2 محفظه دائمی: سیستم کاربرد محلی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که هود در موقعیت کامل بالا باشد.

B.2.1.3 تخته تخلیه: استفاده از سیستم کاربرد محلی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت طبق بخش 6.4 مناسب است.

B.2.1.4 سیستم تهویه بخار و حذف بخار: سیل کردن کامل با استفاده از غلظت 65 درصد طبق 5.4.2.1 مناسب است.

B.2.1.5 گرم‌کن روغن خارجی: سیستم کاربرد محلی برای تجهیزات و فیلترهای چرخشی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت (به بخش 6.4 مراجعه کنید) یا روش نرخ بر اساس حجم (به بخش 6.5 مراجعه کنید)، بسته به پیکربندی تجهیزات، مناسب است.

B.2.1.6 سیستم روغن هیدرولیک: سیستم کاربرد محلی با استفاده از روش نرخ بر اساس مساحت (به بخش 6.4 مراجعه کنید) یا روش نرخ بر اساس حجم (به بخش 6.5 مراجعه کنید)،بسته به پیکربندی تجهیزات، مناسب است.
زیرا مخزن به حداقل 3 دقیقه تخلیه مایع نیاز دارد (به 6.3.3.5.1 مراجعه کنید)، طراحی سیستم دی‌اکسید کربن می‌تواند شامل دو سیستم لوله‌کشی تخلیه باشد، یکی برای مخزن و دیگری برای خطرات متقابل دیگر.

B.2.1.7 خاموش کردن تجهیزات: (به بند 4.5.4.9 مراجعه کنید.) همچنین باید به ایمنی شخصی (به بخش 4.3 مراجعه کنید) در هنگام طراحی سیستم توجه شود.

B.3 هودهای اجاق رستوران، کانال‌های متصل و خطرات مرتبط: حفاظت از هودهای اجاق در آشپزخانه و کانال‌ها با ترکیبی از سیستم‌های سیل کردن کامل و سیستم‌های کاربرد محلی انجام می‌شود. کانال یا دودکش و منطقه پلومن بالای فیلترها می‌توانند با سیل کردن کامل محافظت شوند. سطح زیرین فیلترها و هرگونه خطر خاص مانند سرخ‌کن‌های روغن داغ می‌توانند با کاربرد محلی محافظت شوند. ممکن است لازم باشد که حفاظت کاربرد محلی به سطوح زیر هود و سطوح اجاق گسترش یابد اگر خطر تجمع چربی یا چکه کردن از هود یا کانال در شرایط آتش‌سوزی وجود داشته باشد.
در حفاظت از کانال با استفاده از ضریب سیل کردن توصیه‌شده 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) حجم کانال، در نظر گرفتن یک دمپر در بالای یا پایین کانال ضروری است، با فراهم آوردن شرایط برای بسته شدن خودکار دمپر در ابتدای تخلیه دی‌اکسید کربن. برای کانال‌هایی که ارتفاع آن‌ها بیشتر از 20 فوت (6.1 متر) یا مسیر افقی آن‌ها بیشتر از 50 فوت (15.3 متر) است، گاز در نقاط میانه معرفی می‌شود تا توزیع مناسب آن تضمین شود. با یک دمپر در بالای دودکش، باید یک نازل درست زیر آن نصب شود و نازل‌های اضافی در بالای آن نصب شوند اگر مسیر کانال از دمپر عبور کند. معمولاً یک نازل در منطقه پلومن مورد نیاز است.

نازل‌ها باید برای پوشش سطح زیرین فیلترها و تخلیه به مدت 30 ثانیه با نرخ سطح پوشش مشخص‌شده در 6.4.3.5 فراهم شوند. در غیر این صورت، مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز و نرخ‌های کاربردی می‌توانند با استفاده از نازل‌ها یا روش‌های ویژه‌ای که برای این منظور تأیید یا فهرست شده‌اند، تعیین شوند. اگر سطح زیرین هود عمدتاً با یک جداکننده یا سینی چکه‌ای بسته شده باشد، حفاظت می‌تواند با سیل کردن کامل به‌وسیله ضریب 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) انجام شود و مساحت محیط باز جبران گردد. (به 5.3.5 مراجعه کنید.)

مقادیر مورد نیاز برای حفاظت از سرخ‌کن‌های روغن داغ یا سایر خطرات آتش‌سوزی خاص، یا هر دو، زیر هود باید علاوه بر الزامات قبلی باشد. تمام خطرات در حال تهویه از طریق یک کانال مشترک باید به‌طور همزمان محافظت شوند.

شناسایی آتش‌سوزی به‌طور خودکار و فعال‌سازی سیستم برای فضاهای پنهان بالای فیلتر و در سیستم کانال الزامی است. همچنین باید در زیر فیلترها بر روی هر سرخ‌کن روغن داغ، تشخیص‌دهنده‌هایی قرار داده شوند.

شناسایی آتش‌سوزی قابل مشاهده و فعال‌سازی دستی (به بند 4.5.4.5 مراجعه کنید) می‌تواند برای بخش‌های نمایان خطر قابل قبول باشد؛ با این حال، فعال‌سازی از طریق هر یک از روش‌های خودکار یا دستی باید موجب تخلیه کامل سیستم شود. توجه ویژه باید به انتخاب حسگرهای حرارتی صورت گیرد، با در نظر گرفتن سطح دمای عملیاتی عادی و شرایط افزایش دما در تجهیزات اجاق.

فعال‌سازی سیستم باید به‌طور خودکار دمپرها را ببندد، فن‌های تهویه اجباری را خاموش کند، و شیر اصلی سوخت یا کلید برق را برای تمام تجهیزات پخت مرتبط با هود قطع کند. این دستگاه‌ها باید از نوعی باشند که نیاز به بازنشانی دستی دارند. (به بند 4.5.4.9 مراجعه کنید.)

علاوه بر نگهداری معمول سیستم، باید مراقبت ویژه‌ای برای تمیز نگه داشتن حسگرهای حرارتی و نازل‌های تخلیه از تجمع چربی صورت گیرد. به‌طور کلی، مهر و موم‌ها یا درپوش‌های نازل برای جلوگیری از انسداد روزنه‌های نازل مورد نیاز هستند.

برای اطلاعات بیشتر، به NFPA 96 مراجعه کنید.

B.4 دستگاه‌های چاپ روزنامه و دستگاه‌های چاپ روتوگراور: دستگاه‌های چاپ روزنامه، روتوگراور و مشابه آن‌ها خطرات زیادی ایجاد می‌کنند به‌دلیل استفاده از حلال‌های بسیار قابل اشتعال در جوهرها، حضور کاغذ خردشده یا غبار اشباع‌شده با جوهر، روان‌کننده‌ها و غیره. علاوه بر واحدهای چاپ، ممکن است کانال‌های تخلیه، تجهیزات ترکیب جوهر و خطرات الکتریکی مرتبط نیز وجود داشته باشند که نیاز به حفاظت دارند. دستگاه‌های چاپ روتوگراور جوهرهای قابل اشتعال‌تری نسبت به دستگاه‌های چاپ روزنامه استفاده می‌کنند و به همراه درام‌های خشک‌کن حرارتی یا دیگر وسایل خشک‌کن طراحی شده‌اند و خطر بیشتری ایجاد می‌کنند. با این حال، روش حفاظت اصلی برای هر دو دستگاه چاپ روتوگراور و روزنامه مشابه است.

دستگاه‌های چاپ معمولاً به‌صورت ردیفی (خطی) با پوشه‌هایی که به‌طور متناوب قرار می‌گیرند، مرتب شده‌اند. کاغذ می‌تواند از هر دو طرف پوشه‌ها از واحدهای چاپ عبور کند. جرقه‌های الکتریسیته ساکن یک منبع رایج برای ایجاد آتش‌سوزی هستند. گسترش شعله می‌تواند از واحدهای چاپ به سمت پوشه‌ها یا از پوشه‌ها به سمت واحدهای چاپ باشد.

دستگاه‌های چاپ “باز” یا “بسته” هستند، بسته به اینکه آیا از محافظت‌کننده‌های مه یا پوشش‌ها استفاده می‌شود. در دستگاه‌های چاپ باز، معمولاً یک سیستم تهویه برای حذف مه جوهر از دستگاه مورد نیاز است و این سیستم تهویه نیاز به حفاظت همزمان دارد.

اتاق‌های چاپ می‌توانند توسط سیستم‌های سیل کامل محافظت شوند؛ با این حال، سیستم‌های نوع کاربرد محلی معمولاً استفاده می‌شوند. اگرچه خط‌های چاپ و واحدهای چاپ فردی یک سری خطرات در معرض هم هستند، تقسیم‌بندی به‌صورت خط‌ها یا گروه‌بندی مناسب درون خطوط برای دلایل اقتصادی معمول است. کانال‌های تهویه، اتاق‌های ذخیره‌سازی جوهر و اتاق‌های کنترل معمولاً با روش‌های سیل کامل مدیریت می‌شوند.

تمام خطوط چاپ می‌توانند با روش‌های کاربرد محلی محافظت شوند. یک خط چاپ می‌تواند به گروه‌ها تقسیم شود. در همه موارد، سیستم‌ها باید قادر باشند حفاظت خودکار همزمان و مستقل را برای گروه‌های مجاور از خطوط دیگر و همچنین گروه‌های درون‌خطی که ممکن است آتش به آن‌ها گسترش یابد، ارائه دهند. حفاظت باید به‌گونه‌ای طراحی شود که در صورت وقوع آتش نزدیک به محل اتصال گروه‌های مجاور، سیستم‌های محافظت‌کننده هر دو گروه به‌طور همزمان تخلیه شوند.

در گروه‌های چاپ فردی، نرخ کاربرد دی‌اکسید کربن می‌تواند بر اساس روش نرخ بر مساحت یا نرخ بر حجم باشد. (به بخش‌های 6.4 و 6.5 مراجعه کنید.)

اگر از روش نرخ بر مساحت برای دستگاه‌های چاپ استفاده شود، مساحت بر اساس طول کامل رول‌ها، شامل فریم‌های انتهایی، و ارتفاع کامل انبار رول‌ها، شامل مخزن جوهر، محاسبه می‌شود. هر دو طرف انبار رول‌ها باید در نظر گرفته شود. دسته‌های رنگی باید به‌طور مشابه محاسبه شوند. در صورتی که از مخازن جوهر خارجی استفاده شود، حفاظت بر اساس مساحت افقی مخزن است. مساحت کف زیر دستگاه چاپ نیز باید محافظت شود.

در دستگاه‌های چاپ روتوگراور، خشک‌کن‌ها و کانال‌های اتصال با سیل کردن به میزان 1 پوند/8 فوت مکعب (2 کیلوگرم/متر مکعب) که در 30 ثانیه تخلیه می‌شوند، محافظت می‌شوند. هنگامی که از روش نرخ بر مساحت برای تعیین مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز برای پوشه‌ها استفاده می‌شود، دی‌اکسید کربن باید از هر دو طرف درایو و طرف عملیاتی در دو سطح اعمال شود. هر نازل باید مساحتی به عرض 4 فوت (1.2 متر) و ارتفاع 4 فوت (1.2 متر) را پوشش دهد.

هنگامی که از روش نرخ بر حجم استفاده می‌شود، کل گروه دستگاه‌های چاپی که باید به‌عنوان یک بخش محافظت شوند، می‌تواند به‌عنوان یک حجم در نظر گرفته شود. نیازی به افزودن 2 فوت (0.6 متر) به طرفین هر دستگاه چاپ نیست زمانی که فریم به‌عنوان مانع طبیعی عمل می‌کند. یک پوشه منفرد می‌تواند در این حجم گنجانده شود؛ اما یک پوشه دوطبقه نیاز به یک بلوک حجم اضافی برای گنجاندن طبقه بالایی دارد.

نازل‌ها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که سطوح پوشش داده شده را پوشش دهند؛ با این حال، ممکن است قرار دادن دقیق آن‌ها مطابق با فهرست‌ها یا تأییدها امکان‌پذیر نباشد. نازل‌ها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که از هر دو انتهای رول‌های چاپ تخلیه شوند تا دی‌اکسید کربن را در داخل حجم دستگاه چاپ حفظ کنند. این موضوع در مورد پوشه‌ها نیز صدق می‌کند.

حفاظت باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که زمانی که محافظت‌کننده‌های مه در محل یا خارج از محل قرار دارند، مؤثر باشد.

مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز برای یک گروه واحد بر اساس تخلیه با نرخ محاسبه‌شده به مدت 30 ثانیه است. ذخیره‌سازی اضافی باید حداقل به اندازه کافی باشد تا از تمام گروه‌های مجاور که ممکن است درگیر شوند محافظت کند، شامل ذخیره‌ای برای گروهی که آتش در آن شروع می‌شود. در سیستم‌های فشار بالا، یک بانک ذخیره واحد می‌تواند به‌عنوان ذخیره برای چندین بانک اصلی استفاده شود؛ با این حال، بانک اصلی برای یک گروه نمی‌تواند به‌عنوان ذخیره برای گروه دیگر استفاده شود، مگر اینکه به‌طور خاص توسط مرجع صلاحیت تأیید شده باشد.

تمام سیستم‌ها باید به‌گونه‌ای تنظیم شوند که قابلیت فعال‌سازی خودکار را داشته باشند و وسیله‌ای برای فعال‌سازی دستی کمکی فراهم باشد. حداقل یک حسگر حرارتی باید در هر واحد چاپ و پوشه قرار گیرد، بسته به طراحی واحد خاص.

به‌دلیل ارتعاشات ذاتی مرتبط با دستگاه‌های چاپ، توجه ویژه‌ای باید به وسایل نصب داده شود تا از آسیب‌های ارتعاشی به لوله‌کشی یا سیم‌کشی سیستم شناسایی جلوگیری شود.

تشخیص فوری به‌ویژه در حفاظت گروهی اهمیت دارد تا از گسترش آتش به سایر گروه‌ها جلوگیری شود. به‌دلیل نیاز به تشخیص سریع برای جلوگیری از گسترش آتش به گروه‌های مجاور یا فعال‌سازی حسگرهای مجاور، یا هر دو، سیستم تشخیص باید از حسگرهای سریع‌العمل با نرخ افزایش، نرخ جبران‌شده یا معادل آن‌ها استفاده کند. خاموشی کامل دستگاه‌های چاپ، تهویه، پمپ‌ها و منابع حرارتی باید همزمان با عملکرد سیستم انجام شود.

آلارم‌های صوتی در اتاق چاپ و در هر زیرزمین، چاه یا سطوح پایین‌تری که دی‌اکسید کربن ممکن است در آن‌ها جریان پیدا کند، باید همزمان با عملکرد سیستم به صدا درآید. (به بخش A.4.3 مراجعه کنید.)

علاوه بر نگهداری معمول سیستم، توجه ویژه‌ای باید به اطمینان از ادامه موقعیت و هم‌راستایی صحیح اسپرینکلرها در طول فرآیندهای نگهداری معمول دستگاه‌های چاپ داشته باشیم. توجه ویژه‌ای نیز باید به تأثیرات ارتعاش دستگاه‌های چاپ بر روی فعال‌کننده‌های حرارتی و لوله‌کشی یا سیم‌کشی‌های متصل به آن‌ها داشت.

B.5 چاه‌های باز:
چاه‌های باز با عمق تا 4 فوت (1.2 متر) یا عمق برابر با یک‌چهارم عرض چاه، هرکدام که بیشتر باشد، باید بر اساس کاربرد محلی محافظت شوند. مساحت مورد نظر برای تعیین مقدار دی‌اکسید کربن، مساحت کل کف چاه است به‌جز هر مساحتی که توسط تانک یا تجهیزات دیگری که به‌طور همزمان محافظت می‌شوند و برای آن‌ها مقدار جداگانه محاسبه شده، پوشش داده شده است. اسپرینکلرها باید به‌گونه‌ای قرار داده شوند که پوشش مناسب برای منطقه محافظت‌شده فراهم کنند، طبق داده‌های فهرست یا تأییدیه‌ها. بنابراین، ممکن است لازم باشد اسپرینکلرهای اضافی در مرکز چاه قرار داده شوند.

چاه‌های باز که عمق آن‌ها از 4 فوت (1.2 متر) بیشتر است یا عمقی برابر با یک‌چهارم عرض چاه، هرکدام که بیشتر باشد، می‌توانند بر اساس مساحت با استفاده از نرخ تخلیه 4 پوند/دقیقه-فوت مربع (19.5 کیلوگرم/دقیقه-متر مربع) از مساحت کف و زمان تخلیه 30 ثانیه محافظت شوند. اسپرینکلرها باید در اطراف چاه قرار داده شوند تا دی‌اکسید کربن به‌طور یکنواخت از تمام طرف‌ها اعمال شود. باید دقت شود که تعداد مناسبی از اسپرینکلرها با پرتاب کافی برای رسیدن به نواحی مرکزی چاه‌های بزرگ استفاده شود. به‌طور جایگزین، ممکن است بهتر باشد برخی از اسپرینکلرها به‌گونه‌ای قرار داده شوند که مستقیماً در داخل چاه روی تجهیزات نیازمند حفاظت، مانند پمپ‌ها، موتورها یا سایر تجهیزات حیاتی تخلیه شوند.

تانک‌های غوطه‌وری با دهانه باز باید به‌طور جداگانه توسط کاربرد محلی محافظت شوند، به‌ویژه زمانی که سطح مایع کمتر از 4 فوت (1.2 متر) یا یک‌چهارم عرض چاه از دهانه باز چاه باشد. نواحی چنین تانک‌هایی که به‌طور جداگانه در داخل چاه محافظت می‌شوند، می‌توانند از مساحت چاه کسر شوند. اشیاءی که از دهانه چاه بالا می‌روند باید با استفاده از مساحت سطح یا روش‌های محصورسازی فرضی محافظت شوند.

اگر دهانه چاه به‌طور جزئی پوشانده شود به‌طوری که مساحت باز کمتر از 3 درصد حجم مکعبی به‌صورت فوت مربع باشد، مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز می‌تواند بر اساس روش سیل کامل تعیین شود، با استفاده از مقدار اضافی گاز برای جبران نشت برابر با 1 پوند/فوت مربع (5 کیلوگرم/متر مربع) از مساحت باز.

برای چاه‌های عمیق‌تر از حداقل عمق مشخص‌شده، اسپرینکلرها باید در سطح دو‌سوم از کف قرار داده شوند، مشروط بر اینکه عامل نرخ تخلیه در برابر فاصله از حد مجاز تجاوز نکند، به‌طوری که خطر پاشش مایعاتی که ممکن است موجود باشند، وجود نداشته باشد. در هر صورت، بهتر است اسپرینکلرها زیر دهانه باز قرار گیرند تا از ورود هوای اضافی به داخل چاه جلوگیری شود. اگر عمق چاه از 20 فوت (6.1 متر) بیشتر باشد، مطلوب است که اسپرینکلرها کمی بالاتر از سطح دو‌سوم از کف قرار گیرند تا از اختلاط مناسب در چاه اطمینان حاصل شود.

زمانی که مقدار دی‌اکسید کربن بر اساس روش‌های سیل کامل معمول محاسبه می‌شود، اسپرینکلر باید سرعت و اثرات آشفتگی کافی تولید کند تا حجم چاه به‌طور کامل با جو دی‌اکسید کربن و هوا به‌طور کامل پر شود.

B.6 زیر کف‌های بلند
استفاده از سیستم‌های اطفاء حریق دی‌اکسید کربن به روش سیل کامل برای حفاظت از فضاهای زیرکف که معمولاً در اتاق‌های کامپیوتر و مراکز مشابه الکترونیکی یافت می‌شود، سال‌هاست که به‌طور رایج مورد استفاده قرار می‌گیرد. تجربیات نشان داده است که یک مشکل احتمالی در این نوع حفاظت، نشت بیش‌ازحد مرتبط با فضای زیرکف وجود دارد که می‌تواند به‌دلیل ترکیب کاشی‌های کف سوراخ‌دار و آشفتگی ناشی از تخلیه گاز باشد. بنابراین، مهم است که سیستم به‌گونه‌ای طراحی شود که نشت را جبران کند و تخلیه‌ای نرم برای کاهش آشفتگی فراهم آورد. برای راهنمایی دقیق، باید از تولیدکننده سیستم مشاوره گرفته شود.

دی‌اکسید کربن، به‌دلیل سنگین‌تر بودن از هوا، تمایل دارد که در فضا باقی بماند و می‌تواند خطراتی برای پرسنلی که برای انجام تعمیرات پس از آتش‌سوزی وارد فضای زیرکف می‌شوند، ایجاد کند. پس از تخلیه سیستم، لازم است که دی‌اکسید کربن به‌طور کامل از فضای زیرکف تخلیه شود پس از آنکه آتش خاموش شد.

علاوه بر این، اگر هرگونه خدمات یا نگهداری در فضای زیرکف انجام شود، سیستم دی‌اکسید کربن باید قفل شود تا از تخلیه گاز جلوگیری شود.

دتکتورهای شعله دستگاه‌هایی هستند که وجود شعله را تشخیص می‌دهند و در سیستم‌های ایمنی برای جلوگیری از آتش‌سوزی و انفجار استفاده می‌شوند. این دتکتورها با تشخیص سریع وجود شعله، امکان فعال‌سازی هشدار و سیستم‌های اطفاء حریق را فراهم می‌کنند.

دتکتورهای شعله از روش‌های مختلفی برای تشخیص شعله استفاده می‌کنند، از جمله تشخیص امواج نوری در طیف‌های مختلف، مانند نور مرئی، مادون قرمز و فرابنفش. هر کدام از این روش‌ها مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند.

دتکتورهای شعله معمولاً در محیط‌هایی که احتمال وجود آتش‌سوزی ناگهانی وجود دارد به کار می‌روند، مانند صنایع نفت و گاز، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و سایر محیط‌های صنعتی حساس.

 

انواع دتکتورهای شعله

۱. دتکتور شعله فرابنفش (UV)
این دتکتورها تابش فرابنفش ناشی از شعله را تشخیص می‌دهند. شعله‌ها معمولاً در محدوده فرابنفش طیف الکترومغناطیسی تابش می‌کنند که برای چشم انسان قابل دیدن نیست. دتکتورهای UV سریع‌ترین نوع دتکتور شعله هستند و پاسخ آنها معمولاً در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد.
معایب آنها حساسیت به جرقه‌های الکتریکی، رعد و برق و سایر منابع فرابنفش محیطی است که ممکن است باعث هشدار اشتباه شود.

۲. دتکتور شعله مادون قرمز (IR)
دتکتورهای IR تشخیص‌دهنده تابش مادون قرمز ناشی از شعله هستند. این نوع دتکتورها در برابر جرقه‌های الکتریکی حساسیت کمتری نسبت به دتکتورهای UV دارند. دتکتورهای IR می‌توانند در محیط‌های با نور فرابنفش زیاد عملکرد بهتری داشته باشند.

۳. دتکتور شعله UV/IR (ترکیبی)
این دتکتورها از ترکیب دو فناوری UV و IR برای کاهش هشدارهای اشتباه استفاده می‌کنند. برای تأیید وجود شعله، دتکتور باید هر دو سیگنال فرابنفش و مادون قرمز را به صورت همزمان دریافت کند. این ترکیب باعث افزایش دقت و کاهش هشدارهای نادرست می‌شود.

۴. دتکتور شعله هیدروکربنی
این نوع دتکتورها طول موج‌های خاصی را که مربوط به شعله‌های هیدروکربنی است تشخیص می‌دهند و معمولاً در کاربردهای نفت و گاز استفاده می‌شوند.

کاربردها و مزایای دتکتورهای شعله

دتکتورهای شعله معمولاً در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و هر جایی که خطر آتش‌سوزی وجود دارد استفاده می‌شوند. این دتکتورها سرعت پاسخ بسیار بالایی دارند و می‌توانند آتش‌سوزی را در مراحل اولیه شناسایی کنند تا اقدام سریع برای جلوگیری از گسترش حادثه انجام شود.

مزایای دتکتورهای شعله عبارتند از:

• پاسخ سریع و دقیق به حضور شعله
• حساسیت بالا به انواع مختلف شعله‌ها (هیدروکربنی، گازی و غیره)
• توانایی عملکرد در محیط‌های چالش‌برانگیز مانند دما و رطوبت بالا
• کاهش هشدارهای اشتباه با استفاده از فناوری‌های ترکیبی (UV/IR)

نکات مهم در نصب و نگهداری دتکتورهای شعله

• دتکتورها باید در نقاطی نصب شوند که میدان دید مستقیم به محل‌های احتمالی شعله داشته باشند.
• وجود موانع مانند دیوار یا تجهیزات ممکن است تابش شعله را مسدود کند و عملکرد دتکتور را کاهش دهد.
• باید دقت شود که منابع نور شدید محیطی مانند چراغ‌های فلورسنت یا نور خورشید مستقیم باعث هشدار اشتباه نشوند.
• نگهداری منظم و کالیبراسیون دوره‌ای برای حفظ عملکرد بهینه دتکتورها ضروری است.

انواع دتکتورهای شعله

1. دتکتورهای ماوراء بنفش (UV)
   این دتکتورها پرتوهای UV ساطع شده از شعله را شناسایی می‌کنند. پاسخ‌دهی سریع دارند اما ممکن است به منابع دیگر UV مانند رعد و برق یا جرقه‌ها حساس باشند و باعث هشدار اشتباه شوند.
2. دتکتورهای مادون قرمز (IR)
   دتکتورهای IR تابش مادون قرمز شعله را تشخیص می‌دهند. این نوع دتکتورها نسبت به دتکتورهای UV کمتر به منابع مزاحم حساس هستند ولی ممکن است به بخار آب یا دود حساسیت نشان دهند.
3. دتکتورهای ترکیبی UV/IR
   این دتکتورها از هر دو نوع UV و IR برای تشخیص شعله استفاده می‌کنند و با ترکیب سیگنال‌ها، دقت شناسایی را بالا برده و هشدارهای اشتباه را کاهش می‌دهند.

عملکرد دتکتورهای شعله

وقتی شعله‌ای در میدان دید دتکتور ظاهر می‌شود، دتکتور تشعشعات UV و/یا IR ناشی از آن را دریافت می‌کند. این تشعشعات توسط المان‌های حساس دتکتور تبدیل به سیگنال‌های الکتریکی می‌شوند که توسط مدارهای داخلی پردازش شده و در صورت تأیید وجود شعله، هشدار صادر می‌شود.

محدودیت‌ها و ملاحظات دتکتورهای شعله

• دتکتورهای شعله نمی‌توانند شعله‌هایی را که توسط مانع پوشانده شده‌اند شناسایی کنند.
• دتکتورهای UV ممکن است تحت تأثیر منابع UV دیگر قرار گیرند.
• دتکتورهای IR ممکن است توسط شرایط جوی مثل مه یا دود شدید تحت تأثیر قرار گیرند.
• دتکتورهای ترکیبی گرچه دقت بالاتری دارند، اما هزینه بالاتری نیز دارند.

نکات پایانی

برای انتخاب دتکتور مناسب باید محیط کاری، نوع سوخت، شرایط جوی و خطرات احتمالی را در نظر گرفت. همچنین نصب و نگهداری صحیح دتکتورها، نقش مهمی در افزایش کارایی و کاهش هشدارهای کاذب ایفا می‌کند.

 

 

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، نصب دتکتور حرارتی خطی باید مطابق با استاندارد NFPA 70 (کد ملی برق آمریکا)، استانداردNFPA 72 (کد اعلام حریق) یا طبق الزامات مرجع محلی ذی‌صلاح انجام شود. این بخش از دفترچه، نمونه‌هایی از طراحی نصب برای کاربردهای خاص دتکتور حرارتی خطی مانند سردخانه‌ها، سینی کابل‌ها، تونل‌ها و غیره را ارائه می‌دهد. سیم دتکتور حرارتی خطی را می‌توان مشابه دتکتورهای حرارتی نقطه‌ای در ارتفاع سقف نصب کرد، که پوشش تشخیص وسیع‌تری را فراهم می‌کند. برخی کاربردها نیز شامل نصب نزدیک به منبع خطر می‌شود که این امر باعث انتقال سریع گرما و اعلام سریع هشدار می‌گردد. این نوع نصب با عنوان کاربرد ویژه یا تشخیص مجاورتی شناخته می‌شود. دتکتور حرارتی خطی توسط شرکت‌های Underwriters Laboratories (UL) و Factory Mutual Research Corporation (FM) مورد آزمون قرار گرفته و تأیید شده است و فواصل نصب استانداردی برای آن تعیین شده است. این الزامات در بخش‌های بعدی به‌طور کامل توضیح داده شده‌اند. هنگام طراحی پوشش تشخیص، توجه به عواملی که ممکن است بر طراحی نهایی تأثیر بگذارند و موجب کاهش فاصله مجاز نصب برای دستیابی به پوشش مؤثر شوند، ضروری است. این عوامل می‌توانند شامل جریان هوا، نوع ساختار، ارتفاع سقف‌ها و موانع موجود باشند. مرجع محلی ذی‌صلاح ممکن است فواصلی متفاوت با مقادیر توصیه‌شده را الزامی بداند، بنابراین باید پیش از نصب با آن مشورت شود.

تشخیص ناحیه‌ای
برای تشخیص در سطح وسیع یا گسترده، دتکتور حرارتی خطی باید در سقف یا روی دیوارهای جانبی و در فاصله‌ای حداکثر ۲۰اینچ (۵۱ سانتی‌متر) از سقف نصب شود. نصب‌هایی که شامل ساختارهای تیر یا خرپا هستند، در بخش‌های بعدی توضیح داده خواهند شد. شکل ۳۴ فواصل نصب مورد تأیید نهادهای استاندارد را نشان می‌دهد.

فاصله‌گذاری در سقف صاف

حداکثر فاصله برای نصب روی سقف‌های صاف نباید بیشتر از فاصله تأییدشده بین مسیرهای موازی سیم دتکتور حرارتی خطی باشد، و همچنین باید فاصله آن از دیوارها یا جداکننده‌هایی که تا فاصله ۱۸ اینچ (۴۶ سانتی‌متر) از سقف بالا آمده‌اند، کمتر از نصف فاصله تأییدشده باشد. شکل ۳۵ نمونه‌ای از طراحی سقف صاف با استفاده از فاصله‌گذاری ۳۵ فوت (۱۰.۷ متر) را نشان می‌دهد.

ساختار تیرآهنی
طراحی فاصله‌گذاری برای سقف‌هایی با ساختار تیرآهنی بر اساس دو عامل انجام می‌شود: عمق تیر و فاصله بین تیرها. برای اطمینان از نصب صحیح سیستم، حتماً دستورالعمل‌های زیر را رعایت کرده یا برای جزئیات بیشتر به استاندارد NFPA 72 مراجعه کنید.

تیرهایی با عمق ۴ اینچ (۱۰ سانتی‌متر) یا کمتر

تیرهایی با عمق بیش از ۴ اینچ (۱۰ سانتی‌متر)

ساختار تیرچه‌ای توپر
در ساختارهایی با تیرچه‌های توپر، دتکتور حرارتی خطی باید در زیر تیرچه‌ها نصب شود. هنگامی‌که مسیر سیم دتکتور به‌صورت موازی با تیرچه‌ها اجرا می‌شود، حداکثر فاصله مجاز نصف فاصله تعیین‌شده برای سقف صاف خواهد بود. شکل ۳۷ یک نمونه طراحی معمول برای پوشش سقف در ساختار تیرچه‌ای توپر را نشان می‌دهد.

سقف‌های شیب‌دار
شکل ۳۸ نحوه نصب دتکتور حرارتی خطی بر روی سقف‌های شیب‌دار یا نوک‌تیز را نشان می‌دهد. حداقل باید یک مسیر سیم‌کشی در فاصله حداکثر ۳ فوت (۰.۹ متر) به‌صورت افقی از نوک سقف اجرا شود. سایر مسیرهای لازم باید بر اساس فاصله افقی طرح‌ریزی‌شده از سقف به سمت پایین و نوع ساختار به‌کاررفته در سقف طراحی شوند. برای نصب‌هایی که در ارتفاع بیش از ۳۰ فوت (۹.۱ متر) انجام می‌شوند، مطابق بخش ۵.۱.۵باید فاصله‌گذاری کاهش یابد. برای اطلاعات بیشتر در مورد سقف‌های شیب‌دار به بخش ۵.۶.۵.۴ از استاندارد NFPA 72 مراجعه شود.

توجه: سقف‌های شیب‌داری که طبق کد به‌عنوان سقف صاف در نظر گرفته می‌شوند
بر اساس مقررات، برخی از سقف‌های شیب‌دار در صورتی که شرایط خاصی را داشته باشند، به‌عنوان سقف صاف محسوب می‌شوند. برای تعیین اینکه یک سقف شیب‌دار صاف تلقی می‌شود یا خیر، اختلاف ارتفاع (بر حسب اینچ) بین پایین‌ترین و بالاترین نقطه دیوار را اندازه‌گیری کرده و آن را بر عرض دیوار (بر حسب فوت) تقسیم کنید. اگر عدد حاصل کمتر از ۱.۵ باشد، آن سقف به‌عنوان سقف صاف در نظر گرفته می‌شود.

فاصله‌گذاری در سقف‌های بلند
برای ارتفاع سقف‌های تا ۳۰ فوت (۹.۱ متر)، دتکتور حرارتی خطی می‌تواند با فاصله ۳۵ فوت (۱۰.۷ متر) نصب شود. برای نصب‌هایی با ارتفاع بیشتر از ۳۰ فوت (۹.۱ متر)، فاصله‌گذاری به نصف فاصله تأییدشده کاهش می‌یابد و به ۱۷ فوت و ۶ اینچ (۵.۳ متر) می‌رسد، همان‌طور که در شکل ۳۹ نشان داده شده است.

فضای هوای مرده
دتکتور حرارتی خطی نباید در گوشه‌ای که در فاصله ۴ اینچ (۱۰سانتی‌متر) از دیوار جانبی یا سقف قرار دارد، نصب شود. همان‌طور که در شکل ۴۰ نشان داده شده است، فضای هوای مرده در جایی ایجاد می‌شود که سقف و دیوار جانبی به هم می‌رسند. زمانی که گازهای داغ از منبع آتش به سمت بالا حرکت می‌کنند، پخش شده، خنک می‌شوند و شروع به پایین آمدن می‌کنند که این امر فضای هوای مرده را ایجاد کرده و می‌تواند بر عملکرد صحیح سیم دتکتور تأثیر بگذارد.

تشخیص مجاورت
برای اطفاء حریق در نزدیکی یا کاربردهای خاص، کابلSafeCable باید بر روی خطر یا دقیقاً بالای آن نصب شود، به‌گونه‌ای که در معرض افزایش دمای ناشی از وضعیت حریق قرار گیرد.

موتورها، ژنراتورها، پمپ‌ها، شیرآلات
دتکتور حرارتی خطی می‌تواند مستقیماً روی سطح تقریباً هر نوع تجهیزات مکانیکی و الکتریکی مطابق شکل ۴۱ نصب شود. این نوع نصب امکان پاسخ سریع به تجهیزات داغ‌شده را فراهم می‌سازد، که می‌تواند زودتر از سیستم‌های تشخیص منطقه‌ای هشدار دهد. معمولاً کابلی که برای اطفاء حریق مستقیم تجهیزات استفاده می‌شود، دارای دمای فعال‌سازی بالاتری است. سیم دتکتور حرارتی خطی با دمای بالاتر می‌تواند به همان سیم دتکتور استفاده‌شده برای تشخیص منطقه‌ای متصل شود، مشروط بر اینکه هر دو بخشی از یک منطقه در نظر گرفته شوند.

هنگام نصب مستقیم بر روی بدنه موتورها، ژنراتورها و غیره، انتخاب کابل حرارتی خطی باید براساس دمای محیطی سطحی باشد که کابل روی آن نصب می‌شود.

تشخیص درون کابینت تابلوهای برق، تجهیزات سوییچگیر و سایر کابینت‌های الکتریکی
دتکتور حرارتی خطی را می‌توان از میان تابلوهای برق، تجهیزات سوییچگیر و سایر کابینت‌های الکتریکی عبور داد به‌طوری‌که در نزدیکی اجزای الکتریکی داخل کابینت قرار گیرد، همان‌طور که در شکل ۴۲ نشان داده شده است. کابل دتکتور باید با استفاده از بست‌های نایلونی غیر رسانا مهار شود.

در این نوع کاربرد، باید توجه ویژه‌ای به انتخاب دمای مناسب کابل شود، که این انتخاب باید بر اساس دمای محیطی ناحیه حفاظت‌شده و سطحی که کابل دتکتور حرارتی خطی روی آن نصب شده، صورت گیرد.

سیستم‌های اسپرینکلر پیش‌فعال و دلوژ
هنگام استفاده از دتکتور حرارتی خطی به‌عنوان تجهیز آغازگر در سیستم‌های اسپرینکلر پیش‌فعال، باید به دستورالعمل‌های مربوط به فاصله‌گذاری و موقعیت‌دهی که توسط شرکت Factory Mutual (FM) ارائه شده توجه شود. به‌طور کلی، تأییدیه FM مستلزم آن است که دتکتور حرارتی خطی با فاصله‌ای نصب شود که از حداکثر فاصله مجاز برای سیستم اسپرینکلر سقفی بیشتر نباشد.

کابل دتکتور باید به‌صورت موازی با هر شاخه لوله اسپرینکلر تا انتهای آن شاخه اجرا شود، سپس به‌صورت زاویه قائمه به سمت شاخه بعدی برگشته و در جهت مخالف ادامه یابد تا انتهای ناحیه تشخیص. اطمینان حاصل شود که هر خم ۹۰ درجه‌ای در کابل دتکتور دارای شعاعی حداقل ۳ اینچ (۷.۶ سانتی‌متر) باشد.

یک مسیر دتکتور حرارتی خطی (منطقه یا زون) می‌تواند تا ۱۰٬۰۰۰ فوت (۳٬۰۴۸ متر) کابل دتکتور حرارتی خطی را شامل شود. اگر منطقه اسپرینکلر به بیش از ۱۰٬۰۰۰ فوت کابل نیاز داشته باشد، باید یک منطقه تشخیص اضافه تعریف شود.

تعریف مناطق یا زون ها در سیستم طراحی دتکتور حرارتی خطی
توجه به این نکته مهم است که تعریف ناحیه تشخیص برای دتکتور حرارتی خطی نباید با تعریف ناحیه برای سیستم اسپرینکلر اشتباه گرفته شود. اگر ناحیه اسپرینکلر فراتر از ظرفیت یک منطقه تشخیص سیگنال باشد، باید یک ناحیه تشخیص اضافی تعریف گردد. در این حالت، هر یک از مناطق تشخیص می‌توانند شیر برقی مشترک سیستم اسپرینکلر را فعال کنند. پوشش منطقه تشخیص نباید فراتر از پوشش ناحیه اسپرینکلر باشد.

انبارها و سردخانه ها با ذخیره‌سازی قفسه‌ای
بخش‌های زیر نحوه استفاده از دتکتور حرارتی خطی در انواع سیستم‌های ذخیره‌سازی قفسه‌ای را توضیح می‌دهد، از جمله قفسه‌های باز با یا بدون سیستم اسپرینکلر و ذخیره‌سازی سردخانه‌ای. هنگام نصب دتکتور حرارتی خطی در سیستم قفسه‌ای، چه با سیستم اسپرینکلر و چه بدون آن، باید دستورالعمل‌های FM و همچنین توصیه‌های سازنده رعایت شود.

ذخیره‌سازی قفسه‌ای باز بدون اسپرینکلر
در نصب دتکتور حرارتی خطی در سیستم قفسه‌ای باز بدون اسپرینکلر، تعداد مسیرهای کابل دتکتور بر اساس ارتفاع قفسه تعیین می‌شود. به‌طور کلی، برای هر ۱۰ فوت (۳ متر) ارتفاع قفسه، باید یک مسیر کابل دتکتور در نظر گرفته شود. کابل دتکتور باید به تیر بارگذاری متصل شده و در فضای دودکش عرضی عبور داده شود.

برای جزئیات بیشتر به استاندارد NFPA 72 در مورد این نوع نصب‌ها مراجعه شود.

ذخیره‌سازی قفسه‌ای باز با اطفاء حریق اسپرینکلر
در مورد قفسه‌های تکی یا دو ردیفه، یک مسیر دتکتور حرارتی خطی برای هر تراز اسپرینکلر مورد نیاز است، همان‌طور که در شکل ۴۳ نشان داده شده است. کابل دتکتور باید به تیر بارگذاری در تراز اسپرینکلر متصل شده و در فضای دودکش عرضی عبور داده شود.

برای قفسه‌های چند ردیفه، هر خط اسپرینکلر نیاز به یک مسیر کابل دتکتور متناظر خواهد داشت.

مناطق سردخانه‌ای
هنگام استفاده از دتکتور حرارتی خطی به ‌عنوان تجهیز آغازگر در سیستم‌های اسپرینکلر پیش‌فعال در مناطق سردخانه‌ای، باید به دستورالعمل‌های ارائه‌شده توسط Factory Mutual (FM) توجه شود. این دستورالعمل‌ها را می‌توان در برگه‌های اطلاعات پیشگیری از خسارت FM مانند 8-29 یافت. به‌طور کلی، تأییدیهFM مستلزم آن است که دتکتور حرارتی خطی با فاصله‌ای نصب شود که از حداکثر فاصله مجاز برای سیستم اسپرینکلر سقفی بیشتر نباشد.

به همین دلیل، در مواقعی که تشخیص در سقف در مناطق سردخانه‌ای مورد نیاز است، می‌توان کابل دتکتور سقفی را به لوله اسپرینکلر متصل نمود. هنگام برنامه‌ریزی چنین نصبی، حتماً با مرجع ذی‌صلاح (AHJ) هماهنگی شود.

در نصب دتکتور حرارتی خطی همراه با سیستم اسپرینکلر در یک سیستم قفسه‌ای، باید دستورالعمل‌های FM و همچنین توصیه‌های سازنده رعایت گردد.

در مورد قفسه‌های تکی یا دو ردیفه، یک مسیر دتکتور حرارتی خطی برای هر تراز اسپرینکلر لازم است. کابل دتکتور باید به تیر بارگذاری در تراز اسپرینکلر متصل شده و در فضای دودکش عرضی یا طولی عبور داده شود. در قفسه‌های چند ردیفه، هر خط اسپرینکلر نیاز به یک مسیر کابل دتکتور حرارتی خطی متناظر دارد.

نصب:
کابل رابط از پنل کنترل/رهاسازی اطفاء حریق به یک جعبه اتصال(J-Box) که روی قفسه و برای ناحیه خاصی نصب شده، کشیده می‌شود. سپس دتکتور خرارتی خطی را از جعبه اتصال از میان قفسه‌ها مطابق شکل‌های ۴۴ و ۴۵ عبور داده می‌شود و ممکن است به سیستم قفسه‌ای دوم در آن سوی راهرو ادامه یابد.

هنگام نصب کابل دتکتور روی تیر افقی بارگذاری، از نبشی یا کانال‌های باز موجود در ساختار قفسه برای محافظت کابل در برابر آسیب احتمالی ناشی از لیفتراک یا محصول استفاده شود. کابل می‌تواند با استفاده از بست‌های ساخته‌شده از نایلون  که مقاومت کافی در برابر اشعه یووی آفتاب و دمای سرد یا زیر صفر را دارد، مهار شود.

هنگام عبور کابل از راهروها، باید آن را در ارتفاعی نصب کرد که از هرگونه آسیب احتمالی ناشی از لیفتراک، جرثقیل یا کالا در امان باشد. کابل دتکتور را می‌توان یک تراز بالاتر از سطح اسپرینکلر نصب کرد تا از آسیب همزمان به لوله اسپرینکلر و کابل دتکتور که ممکن است منجر به فعال‌سازی سیستم و جاری شدن آب شود، جلوگیری شود.

یک انبار سردخانه‌ای ممکن است به مدار تشخیص کلاس “A” به‌جای کلاس “B” نیاز داشته باشد. برای این نوع نصب، یک سیم مسی از جعبه اتصال (J-Box) در انتهای ناحیه کابل دتکتور حرارتی خطی تا پنل کشیده می‌شود تا مدار کامل شود

دتکتور حرارتی خطی هنگام کاهش دما در انبار سردخانه‌ای و رسیدن به دمای عملیاتی، دچار جمع‌شدگی می‌شود. در نصب‌هایی که پیش از خنک‌سازی در مناطق سردخانه‌ای انجام می‌شوند، باید میزان مشخصی از افتادگی کابل در حین نصب لحاظ شود تا جمع‌شدگی ناشی از سرما جبران شود.

شکل ۴۶ نموداری است که در تعیین میزان افتادگی مورد نیاز بین بست‌های نصب، کمک می‌کند.

سینی کابل
در کاربرد دتکتور حرارتی خطی روی سینی کابل، باید از الگوی موج سینوسی همان‌طور که در شکل‌های ۴۷ و ۴۸ نشان داده شده استفاده شود. حداکثر فاصله بین هر قله یا دره نباید بیش از ۶ فوت (۱.۸ متر) باشد. کابل دتکتور حرارتی خطی باید از کناره‌های سینی کابل، با استفاده از مناسب‌ترین بست نصب متناسب با نوع ساختار سینی، مهار شود.

برای اطلاعات مربوط به تجهیزات نصب در سینی کابل به بخش های قبلی این دفترچه مراجعه شود. این تجهیزات نصب، باعث تضمین نصب صحیح و تماس مناسب با کابل‌های داخل سینی کابل می‌شود.

برآورد طول دتکتور حرارتی خطی برای سینی کابل
از آنجایی که در نصب توصیه‌شده، دتکتور حرارتی خطی باید به‌صورت موج سینوسی عبور داده شود، ممکن است برآورد دقیق طول مورد نیاز برای یک مسیر خاص دشوار باشد. محاسبه زیر به تعیین تقریبی مقدار کابل مورد نیاز در نصب سینی کابل کمک خواهد کرد (شکل ۴۹).

برای تعیین تعداد نقاط نصب در طول سینی کابل، طول سینی کابل را بر ۳ تقسیم کرده و عدد ۱ را به حاصل اضافه کنید.

نقاله‌ها
در سیستم‌های نقاله، چند ناحیه رایج وجود دارد که نیاز به حفاظت دارند. غلتک‌هایی که به دلیل اصطکاک ناشی از از‌دست‌رفتن روانکاری بیش از حد گرم می‌شوند و بیرینگ‌های غلتک داغ ممکن است موجب آتش‌گرفتن تسمه یا محصول روی آن شوند. مواد موجود روی نقاله نیز ممکن است بر اثر اصطکاک یا جرقه شعله‌ور شوند. خرابی و کارکرد بیش از حد نیز می‌تواند باعث داغ‌شدن بیش از حد موتورهای محرک شده و موجب آتش‌سوزی گردد. این‌ها همه از نواحی رایج برای حفاظت در سیستم‌های نقاله هستند. جزئیات مربوط به کاربرد در نقاله‌ها در شکل‌های ۵۰ و ۵۱نشان داده شده‌اند.

در برخی موارد ممکن است لازم باشد دتکتور حرارتی خطی با استفاده از سیم راهنما پشتیبانی شود (بخش های قبلی را بخوانید). در این نوع نصب‌ها، سیم باید در هر ۱۵ فوت (۴.۵ متر) مهار شود. این کار از افتادگی سیم جلوگیری می‌کند، که ممکن است در عملکرد نقاله اختلال ایجاد کند یا توسط مواد حمل‌شده آسیب ببیند.

اطمینان حاصل شود که با اپراتورهای کارخانه در خصوص ارتفاع مواد حمل‌شده و نحوه بارگذاری آن‌ها روی نقاله مشورت شود. برای مثال، اگر نقاله از سمت راست بارگیری می‌شود، احتمالاً ارتفاع مواد در سمت چپ نقاله بیشتر خواهد بود. بنابراین، باید دقت بیشتری در تعیین محل نصب کابل دتکتور حرارتی خطی به خرج داد. در نظر گرفتن این نکات از آسیب غیرضروری به کابل دتکتور جلوگیری می‌کند.

بگ‌هاوس‌ها – غبارگیرها
شکل و طراحی بگ‌هاوس‌ها و غبارگیرها متفاوت است. محیط بیرونی این واحدها باید مطابق شکل ۵۲ محافظت شود. بسته به طراحی دستگاه، دتکتور حرارتی خطی ممکن است در محیط داخلی نیز نصب شود، همان‌طور که در شکل ۵۳ نشان داده شده است. در صورت نیاز، کابل دتکتور حرارتی خطی می‌تواند از طریق لوله به سطح بالاتری در داخل واحد منتقل شود.

برای نصب کابل دتکتور حرارتی خطی تقریباً در ارتفاع ۳ فوت (۰.۹ متر) بالاتر از کف واحد، می‌توان از سیم راهنما یا براکت‌های L شکل استفاده کرد. هنگام استفاده از براکت‌های L، اطمینان حاصل شود که کابل دتکتور در حداکثر هر ۳ فوت (۰.۹متر) مهار شده باشد.

کاربرد در تونل‌ها
هنگام طراحی سیستم دتکتور حرارتی خطی برای تونل‌ها، باید در نظر داشت که هر ناحیه می‌تواند تا ۱۰٬۰۰۰ فوت (۳٬۰۴۸ متر) طول داشته باشد. همان‌طور که در نمودار زیر نشان داده شده، در بیشتر موارد، کابل دتکتور در سقف بالای مناطق عبور ترافیک نصب می‌شود.

یک طراحی کامل باید نه‌تنها مناطق ترافیکی، بلکه تجهیزات، اتاق‌های مکانیکی، مسیرهای سینی کابل و سیستم‌های تهویه تونل را نیز پوشش دهد. شکل ۵۴ یک کاربرد ساده در تونل را نشان می‌دهد.

با حداکثر طول ۱۰٬۰۰۰ فوت (۳٬۰۴۸ متر) برای هر ناحیه، ترکیب‌های متنوعی برای پیکربندی‌های مختلف نصب قابل اجرا است. فواصل استاندارد توضیح داده‌شده در بخش های پیشین را می‌توان برای کاربردهای تونل نیز به‌کار برد.

مخازن ذخیره‌سازی با سقف شناور
در طراحی سیستم برای مخازن ذخیره‌سازی با سقف شناور، دتکتور حرارتی خطی باید در اطراف محیط داخلی مخزن نصب شود. برای مهار کابل دتکتور در ناحیه بین آب‌بند اولیه و آب‌بند ثانویه یا روی سد فوم در بالای آب‌بند ثانویه، از براکت‌های L شکل به همراه گیره‌های کابل با پوشش روی  استفاده می‌شود. توضیحات مربوط به این تجهیزات نصب در این دفترچه آمده است.

یک کابل راهنما از تابلوی اعلام و اطفاء حریق تا یک جعبه تقسیم(J-Box) که درون محفظه مخصوص جمع‌آوری کابل لیدر بر روی سقف شناور نصب شده، کشیده می‌شود. این محفظه کابل لیدر را در هنگام بالا و پایین رفتن سقف شناور جمع‌آوری می‌کند.

سپس دتکتور حرارتی خطی از جعبه تقسیم در اطراف محیط مخزن به سمت جعبه ELR با مقاومت انتهایی برای مدار تشخیص نوع کلاس “B” کشیده می‌شود. در صورتی که مدار تشخیص نوع کلاس “A” مورد نیاز باشد، دتکتور حرارتی خطی به جعبه تقسیم دوم متصل می‌شود و از آنجا یک سیم مسی به سمت تابلو اعلام حریق برگشت داده می‌شود تا مدار تکمیل گردد.

کاربردهای بیرونی
هنگام طراحی یک سیستم تشخیص توسط دتکتور حرارتی خطی برای استفاده در فضای باز، باید چند عامل مهم را در نظر گرفت. تأثیر گرمای خورشیدی، به‌ویژه زمانی که سیم تشخیص در معرض مستقیم نور خورشید نصب شده باشد، می‌تواند باعث شود دمای محیط از حد مجاز فراتر رود. باید نصب یک پوشش محافظ بر روی دتکتور حرارتی خطی را در نظر گرفت تا به کاهش اثرات نور خورشید و در نتیجه کاهش دما کمک کند. پوشش محافظ همچنین می‌تواند با محافظت از دتکتور حرارتی خطی در برابر اثرات تابش فرابنفش شدید، عمر مفید آن را افزایش دهد. اگرچه دتکتور حرارتی خطی استاندارد برای استفاده در فضای باز تأیید شده است، نوع پوشش‌دار نایلونی آن ممکن است برای مقاومت بیشتر در برابر تابش فرابنفش استفاده شود. هنگام استفاده از دتکتور حرارتی خطی که در داخل لوله نصب شده برای کاربردهای بیرونی مانند پل‌ها، در انتخاب درجه حرارت مناسب دقت کنید. تابش آفتاب بر روی لوله ممکن است دمای داخلی را به اندازه‌ای افزایش دهد که دتکتور حرارتی خطی فعال شود. تمام اتصالات و اتصال‌دهنده‌های بیرونی باید در جعبه تقسیم با درجه حفاظتیNEMA 4 انجام شوند. جعبه‌های J/ELR-Box وHDJ/HDELR-Box محفظه‌هایی با درجه NEMA 4 هستند که برای استفاده در کاربردهای بیرونی تأیید شده‌اند.

نصب دتکتور حرارتی خطی
دتکتور حرارتی خطی به عنوان یک دستگاه فعال‌شونده بر اثر حرارت برای استفاده با پنل کنترل/آزادسازی اعلام حریق تحت نظارت تأیید شده است. دتکتور حرارتی خطی در دماهای مختلف عرضه می‌شود و درجه‌بندی‌های آن مشابه آشکارسازهای حرارتی و اسپرینکلرها است. برای انتخاب دتکتور حرارتی خطی مناسب با محیط خود به نمودار درجه حرارت ما (شکل ۳) مراجعه کنید. دتکتور حرارتی خطی را می‌توان هم برای محافظت ناحیه‌ای و هم برای کاربردهای موضعی (نزدیک به خطر یا منبع احتمالی حرارت) نصب کرد تا واکنش سریع‌تری داشته باشد.
• نصب دتکتور حرارتی خطی باید مطابق با کد ملی برق NFPA 70، کد اعلام حریق NFPA 72 یا طبق دستور مقام محلی ذی‌صلاح انجام شود. استفاده از آن باید همراه با پنل کنترل/آزادسازی اعلام حریق تأییدشده باشد و در مسیرهای پیوسته بدون انشعاب یا خطوط فرعی (T-Taps یا branch lines) نصب گردد.
• دتکتور حرارتی خطی باید همیشه در داخل لوله محافظ نصب شود در موارد زیر: زمانی که در ارتفاع ۶ فوت (۱.۸ متر) یا کمتر از سطح زمین نصب می‌شود، در تمام عبورها از کف زمین، یا در ورود به ایستگاه کششی دستی (manual pull station).

نصب دتکتور حرارتی خطی
در طول نصب، مهم است که با احتیاط با دتکتور حرارتی خطی برخورد شود. پوشش خارجی پلیمری آن بسیار مقاوم است، اما سیم‌های داخلی و پوشش حرارتی واکنشی آن در صورت عدم مراقبت صحیح ممکن است آسیب ببینند. دستورالعمل‌های زیر جهت کمک به جلوگیری از آسیب به دتکتور حرارتی خطی و اطمینان از نصب موفق و بدون مشکل ارائه شده‌اند.

توجه: برای جلوگیری از جمع شدن ناگهانی سیم، هنگام باز کردن آن همواره مقداری کشش روی کابل حفظ شود.
• همواره کابل دتکتور حرارتی را در فواصل ۳ تا ۵ فوت (۱ تا ۱.۵متر) با استفاده از بست‌های مناسب پشتیبانی کنید.
• همواره قبل از نصب، کابل را با یک مولتی‌متر تست کنید تا از عدم وجود اتصال کوتاه در کابل دتکتور حرارتی اطمینان حاصل شود. سلامت دتکتور حرارتی خطی همچنین پیش از ارسال، برای تضمین کیفیت آزمایش می‌شود.
• همواره در طول نصب، کابل دتکتور حرارتی را تحت کشش نگه دارید تا از جمع شدن ناگهانی آن جلوگیری شود.
• همواره هنگام نصب کابل دتکتور حرارتی، مقدار افت مناسب (شُل بودن) را رعایت کنید. برای اطلاعات دقیق‌تر به نمودار افت کابل در زیر (شکل ۵۶) مراجعه نمایید.

همواره اطمینان حاصل کنید که نصب دتکتور حرارتی خطی مطابق با کدها و دستورالعمل‌های نصب محلی انجام شود.
• همواره در هنگام نصب دتکتور حرارتی خطی دقت کنید که کابل را بیش از حد نکشید یا روی اجسام یا گوشه‌های تیز نکشید. با وجود مقاومت بالای پوشش خارجی، در صورت عدم رعایت نکات احتیاطی، این پوشش ممکن است آسیب ببیند.
• همواره قبل از ورود به جعبه تقسیم (J-Box / ELR-Box)، یک حلقه در کابل دتکتور حرارتی خطی ایجاد کنید (شکل ۵۷). این کار کمک می‌کند از کشش بیش از حد ناشی از انبساط و انقباض یا جدا شدن تصادفی از ترمینال جلوگیری شود.

همواره اطمینان حاصل کنید که کانکتور کاهش فشار (Strain Relief Connector) به‌طور مناسب سفت شده باشد تا کابل دتکتور حرارتی خطی به‌درستی مهار شده و یک آب‌بندی مقاوم در برابر رطوبت ایجاد شود.
هرگز کابل دتکتور حرارتی خطی را به‌گونه‌ای نصب نکنید که کابل از یک ناحیه (زون) به ناحیه دیگر امتداد یابد.
• هرگز کابل دتکتور حرارتی خطی را روی سطوحی مانند لوله‌ها، تیرآهن‌ها یا قفسه‌های فلزی که ممکن است به‌عنوان جذب‌کننده حرارت (Heat Sink) عمل کنند نصب نکنید، زیرا این کار ممکن است باعث تأخیر در زمان فعال‌سازی شود.
• هرگز بست‌های نصب را آن‌قدر سفت نکنید که کابل دتکتور تحت فشار، کشیدگی یا گیر افتادگی قرار گیرد یا نتواند به‌آسانی در داخل وسیله نصب حرکت کند.
• هرگز کابل دتکتور را با زاویه ۹۰ درجه خم نکنید. تمام خم‌ها یا چرخش‌ها باید به‌صورت منحنی با حداقل شعاع ۳ اینچ (۷.۶سانتی‌متر) باشند، همان‌طور که در شکل ۵۸ نشان داده شده، و در فاصله شش اینچی از زاویه، مهار شوند.

هرگز طبق الزامات UL و FM، سیم دتکتور حرارتی خطی را رنگ نکنید.
• هرگز از کانکتورهای سیم (Wire Nut) یا ابزارهای مشابه استفاده نکنید؛ تمام اتصالات باید با استفاده از تکنیک‌های اتصال تأییدشده و ترمینال‌های پیچی (Screw Terminals) که در بخش های قبل توضیح داده شده‌اند انجام شوند.
• هرگز کابل دتکتور حرارتی خطی را نکشید؛ همواره مقداری شُل بودن (Slack) در مسیر کابل در نظر بگیرید، به‌ویژه در کاربردهای سردخانه‌ای.
• هرگز کابل دتکتور را در محل‌هایی قرار ندهید که ممکن است در اثر رفت‌وآمد افراد، تجهیزات یا وسایل نقلیه آسیب ببیند.
• هرگز کابل دتکتور را در مکان‌هایی نگهداری نکنید که دمای محیط به دمای نصب مجاز کابل نزدیک یا از آن بیشتر باشد.
• هرگز دتکتور حرارتی خطی را با بست‌های غیرمجاز نصب نکنید؛ این کار ممکن است باعث آسیب به کابل، ایجاد آلارم‌های کاذب، و باطل شدن گارانتی شود.

کانکتورهای ترمینال پیچی و لوازم جانبی اتصال
هنگام اتصال (Splicing) دتکتور حرارتی خطی، استفاده از کانکتور ترمینال پیچی ضروری است تا اتصال بادوام و صحیح برقرار شود. همچنین از نوار اتصال برای پوشش محل اتصال استفاده می‌شود تا از نفوذ رطوبت و تجمع آلودگی جلوگیری شود. در صورت نیاز، نوار آب‌بندی مخصوص اتصال‌های مقاوم در برابر شرایط جوی نیز در بازار موجود است. شکل ۵۹ لوازم اتصال و اتصال‌دهی در دسترس را نشان می‌دهد.

نوار اتصال (Splicing Tape)

نوار اتصال برای پوشاندن محل اتصال کابل دتکتور حرارتی خطی پس از استفاده از کانکتور ترمینال پیچی به‌کار می‌رود. این نوار باعث محافظت از محل اتصال در برابر رطوبت، گرد و غبار و آلودگی می‌شود و از بروز مشکلاتی مانند اتصال کوتاه یا خرابی عملکرد جلوگیری می‌کند. استفاده از نوار اتصال بخشی ضروری از فرآیند اتصال استاندارد طبق دستورالعمل‌های نصب می‌باشد.

اتصال در جعبه تقسیم (J-Box) – گزینه ۲
برای ایجاد یک اتصال بادوام که بیشترین محافظت را در برابر رطوبت، گرد و غبار و جدا شدن تصادفی فراهم کند، باید از اتصال در جعبه تقسیم (J-Box) طبق شکل ۶۱ استفاده شود. علاوه بر این، تمام اتصالات در فضای باز نیز باید درون J-Box انجام شوند.

در این روش، دتکتور حرارتی خطی از طریق کانکتور کاهش فشار (Strain Relief Connector) وارد جعبه تقسیم (J-Box) یا HDJ-Box می‌شود. کانکتور کاهش فشار از طریق سوراخی به قطر ۷/۸ اینچ که در بدنه جعبه ایجاد می‌شود نصب می‌گردد. برای بهترین نتیجه، از اره گرد (Hole Saw) برای ایجاد سوراخ استفاده کنید، نه مته معمولی.

اتصال کابل دتکتور حرارتی خطی در داخل جعبه تقسیم با استفاده از ترمینال پیچی انجام می‌شود. حتماً پیچ‌های ترمینال را محکم ببندید تا از جدا شدن تصادفی جلوگیری شود.

نصب و سیم‌کشی پنل کنترل اعلام حریق

دتکتور حرارتی خطی می‌تواند با هر پنل کنترل/آزادسازی متعارف اعلام حریق مورد استفاده قرار گیرد. طول کل کابل دتکتور حرارتی خطی برای هر زون بسته به قابلیت‌های پنل متفاوت است. برای تعیین حداکثر طول مجاز برای یک پنل خاص، لطفاً با شرکت سازنده تماس بگیرید یا به دیتاشیت محصول مراجعه کنید.

نصب پنل

• پنل کنترل/آزادسازی اعلام حریق معمولاً در ارتفاعی نصب می‌شود که دسترسی آسان برای پیکربندی، برنامه‌ریزی و نگهداری را فراهم کند.
• تمام سیم‌های سیگنال باید دارای پوشش (شیلددار) بوده و از نوع مناسب باشند. نوع خاص سیم مورد استفاده ممکن است بسته به مقررات محلی آتش‌نشانی متفاوت باشد. لطفاً در مرحله برنامه‌ریزی با مرجع مسئول (AHJ) مشورت کنید.
• پنل نباید در مکان‌هایی نصب شود که دما یا رطوبت آن خارج از محدوده عملکرد مجاز باشد.
• پنل نباید در نزدیکی تجهیزاتی نصب شود که احتمال تولید سطوح بالای فرکانس رادیویی (مانند آژیرهای رادیویی) یا انرژی الکتریکی زیاد (مانند موتورهای بزرگ یا ژنراتورها) را دارند.
• هرگز روی قسمت بالای پنل سوراخ ایجاد نکنید، زیرا براده‌های فلزی ممکن است باعث آسیب به اجزای الکترونیکی داخل پنل شوند.

نقشه سیم‌کشی برای مدارهای کلاس “A”

شکل ۶۳ یک نمونه سیم‌کشی مدار کلاس “A” را نشان می‌دهد که در آن کابل اصلی (Leader Cable) از پنل کنترل به داخل یک جعبه تقسیم (J-Box) وارد شده و به دتکتور حرارتی خطی متصل می‌شود. انتهای مسیر کابل دتکتور حرارتی خطی به یک جعبه تقسیم دوم ختم می‌شود، جایی که به سیم مسی تأییدشده با سایز مناسب متصل شده و به سمت پنل کنترل بازمی‌گردد تا مدار کلاس “A” تکمیل شود.

مقاومت انتهایی (End of Line Resistor) در داخل پنل کنترل اعلام حریق قرار دارد، یا در صورت استفاده از مدل‌هایاعلام حریق آدرس پذیر ، در داخل ماژول کلاس “A” تعبیه شده است.

نقشه سیم‌کشی برای مدارهای کلاس “B”

شکل ۶۴ یک نمونه سیم‌کشی مدار کلاس “B” را نشان می‌دهد که در آن کابل اصلی (Leader Cable) از پنل کنترل وارد یک جعبه تقسیم (J-Box) شده و به دتکتور حرارتی خطی متصل می‌شود.

انتهای مسیر دتکتور حرارتی خطی در یک جعبه ELR (ELR-Box) خاتمه می‌یابد، که مقاومت انتهایی (End of Line Resistor) در داخل آن قرار دارد و مدار را به‌عنوان یک مدار کلاس “B” تکمیل می‌کند.