12.1 * کلیات
12.2 هماهنگکننده نقص
12.3 سیستم برچسب نقص
12.4 برنامههای نقص پیشبینیشده
12.5 نقصهای اضطراری
12.6 بازگرداندن سیستمها به سرویس
12.1 * کلیات
12.2 هماهنگکننده نقص
12.3 سیستم برچسب نقص
12.4 برنامههای نقص پیشبینیشده
12.5 نقصهای اضطراری
12.6 بازگرداندن سیستمها به سرویس
اولین گام در مقابله با آتشسوزی، شناسایی به موقع وقوع آن است که بهترین راه برای این کار، انتخاب و بهکارگیری دتکتورهای مناسب برای تشخیص شعله و در عین حال نادیده گرفتن شرایط هشدار کاذب میباشد.
مقدمه
بسیاری از کارخانهها و تاسیسات فرآیندی مقادیر زیادی مایعات و گازهای قابل اشتعال و حتی انفجاری به عنوان محصولات، مواد اولیه یا سوختها دارند. حتی وقتی بهترین روشها به دقت رعایت شوند، گاهی خطاهای تجهیزات یا اپراتورها باعث میشود این مواد از محفظه خود خارج شده و با هوا مخلوط شوند که منجر به آتشسوزی میشود.
در حالی که اکثر مردم درباره فجایع انفجار و آتشسوزیهای بزرگ شنیدهاند، بسیاری از حوادث بالقوه در همان مراحل اولیه با فعال شدن دتکتور شعله و آغاز سیستم خودکار اطفای حریق مهار میشوند. این سیستم منبع سوخت را قطع کرده و آتش را خاموش میکند، معمولاً با استفاده از فومی خاص، تا حداقل آسیب به تجهیزات، صدمات جانی و اثرات زیستمحیطی را فراهم کند. دتکتور شعله همچنین پرسنل پاسخدهنده اولیه را مطلع میکند تا سریعاً به محل حادثه برسند.
دستیابی به چنین نتیجه مثبتی مستلزم سیستمهای ایمنی مؤثر و آموزش پرسنل است. در اولویت قرار دادن این موضوع، این سیستمها باید بتوانند به سرعت شروع حریق را تشخیص دهند و بهموقع مراحل اصلاحی صحیح را فعال کنند تا حادثه فرصت تشدید نیابد
تشخیص شعلهها
انسانها آتش را با دیدن نور مرئی آن و احساس حرارت تابیده شده تشخیص میدهند. اما هر کسی که ماهیت آتش را مطالعه کرده باشد میداند که سوختهای مختلف میتوانند انواع بسیار متفاوتی از آتش ایجاد کنند. الکل در حال سوختن نسبت به نفت در حال سوختن تقریباً نامرئی است. خوشبختانه، ابزارهایی که برای تشخیص شعله طراحی شدهاند محدودیت چشم انسان را ندارند. دتکتورشعلهها میتوانند تابشهای داغ حاصل از محصولات احتراق، رادیکالها و گونههای دیگر را در بخشهای مختلف طیف الکترومغناطیسی جستجو کنند و در صورت قرارگیری مؤثر، ظرف چند ثانیه واکنش نشان دهند.
اکثر محصولاتی که به عنوان قابل اشتعال شناخته میشوند حاوی کربن هستند و بنابراین دیاکسید کربن را به عنوان محصول اصلی تولید میکنند. با این حال، کربن لازم نیست که سوخت باشد، همانطور که در محصولاتی غیرآلی مانند هیدروژن، آمونیاک، اکسیدهای فلزی، سیلان و غیره دیده میشود. بسیاری از اینها حاوی هیدروژن بوده و بنابراین بخار آب تولید میکنند. الکلها، هیدروکربنها و بسیاری از سوختهای دیگر هم هیدروژن و هم کربن دارند و بنابراین هر دو محصول را تولید میکنند.
صرفنظر از منبع سوخت، شعلهها و گازهای داغ حاصل تابش الکترومغناطیسی در طولموجهای مختلف (شکل ۲) از فرابنفش (UV)، طیف مرئی تا مادون قرمز (IR) ایجاد میکنند. مقدار و طولموج این تابش بستگی به منبع سوخت دارد. دیاکسید کربن داغ دارای قله شدید در ۴.۲ تا ۴.۵ میکرومتر و بخار آب داغ در ۲.۷ میکرومتر است. دتکتورشعلهها معمولاً برای تشخیص تابش نوری در این طولموجها طراحی میشوند که الگوهای شدت آنها در شعلههای باز رایج است.
کارخانههای قدیمی بیشتر به اپراتورهای انسانی برای اعلام هشدار و شروع عملیات اطفای حریق وابسته بودند، اغلب به دلیل کمبود دتکتورهای شعله مؤثر. اما با کاهش تعداد کارکنان در اکثر کارخانهها و بهبود چشمگیر دتکتورهای شعله، سیستمهای خودکار به بهترین روش برای آغاز عملیات تبدیل شدهاند.
فناوریهای تشخیص حریق اشکال مختلفی دارند. در فضاهای مسکونی و تجاری، دتکتورهای دود وجود دارند که به دنبال محصولات خاص احتراق یا تیرگی هوا میگردند، اما این دتکتورها به فضاهای بسته نیاز دارند تا میزان کافی از دود یا ذرات به حد قابل تشخیص برسد که زمانبر است. دتکتورهای حرارتی نیز همین مشکل را دارند. از آنجایی که کارخانههای فرآیندی اغلب باز به فضای بیرون هستند، دتکتورهای دود ممکن است برای هشدار زودهنگام مناسب نباشند.
سریعترین روش برای تشخیص حریق، شناسایی شعله است. شعلهها بلافاصله هنگام سوختن گازها یا مایعات شکل میگیرند و نیازی به انتظار برای تجمع محصولات احتراق یا افزایش حرارت نیست. اگرچه این مفهوم ساده است، اما توانایی شناسایی دقیق شعله با سرعت پاسخدهی بالا چالشبرانگیز است.

اجتناب از هشدارهای کاذب
شرایطی که دتکتورشعله به آنها واکنش نشان میدهد همیشه محدود به نوع آتشسوزیهایی نیست که تأسیسات نگران آن هستند. دیاکسید کربن و بخار آب داغ ممکن است توسط اگزوز کامیون یا موتور ثابت ایجاد شوند. نور فرابنفش میتواند توسط جوشکار یا بازتاب نور خورشید تولید شود. اگر دتکتورشعله این موارد را به اشتباه به عنوان آتش واقعی تشخیص دهد و منجر به صدور هشدار و فعالسازی خودکار سیستمهای کنترل برای خاموش کردن آتش شود، این واکنش میتواند بسیار پرهزینه و مزاحم باشد و احتمالاً منجر به ثبت یک حادثه شود.
علاوه بر پاکسازی، تولید متوقف میشود و در بسیاری از موارد برای مدت طولانی پس از آماده شدن تمام سیستمها، به دلیل دوره انتظار برای تحقیقات علت ریشهای، گزارشهای نظارتی و سایر مجوزهای لازم برای راهاندازی مجدد، توقف ادامه مییابد. به دلیل این موارد و الزامات دیگر، هشدار کاذب میتواند تقریباً به اندازه یک آتش واقعی مزاحمت ایجاد کند.
این واقعیت باعث توسعه دتکتورشعلههایی شده که قادر به تشخیص و رد هشدارهای کاذب هستند و نیاز به تنظیمات نادرست و نامناسب توسط پرسنل را کاهش میدهند. یکی از رایجترین، اگرچه نامناسبترین روشها، کاهش حساسیت دتکتورشعله است که به منظور کاهش احتمال هشدار کاذب انجام میشود. این کار پوشش تشخیص را کاهش میدهد و در یک حادثه در حال پیشرفت، آتش باید به حدی برسد که دتکتور تنظیمشده پایینتر فعال شود، که مبارزه و خاموش کردن آن را سختتر میکند.
راهحل بهتر اما پرهزینهتر، استفاده از روش اثبات شده به کارگیری چندین دتکتورشعله در قالب یک سیستم رأیگیری است. این روش در سایر سیستمهای حیاتی ایمنی متداول است اما هزینه پیادهسازی و یکپارچهسازی آن بالا است. با این وجود، به کارگیری چند دتکتور و سیستمهای پشتیبان معمولاً هزینه کمتری نسبت به مدیریت یک هشدار کاذب واحد دارد.
نیاز به استفاده از این روشها با پیشرفت سیستمهای پردازش سیگنال دتکتورشعله و توانایی آنها در تمایز بین آتش واقعی و منابع احتمالی دیگر کاهش یافته است

برای مثال، آیا منبع تابش فرابنفش تشخیص داده شده از یک شعله است یا یک جوشکار؟ اگرچه هر دو ممکن است در طولموجهای مشابه تابش داشته باشند، ماهیت خروجی از نظر شدت و نوسان بسیار متفاوت است و یک دتکتور هوشمند میتواند تفاوت آنها را تشخیص دهد.
زمان پاسخ سریع که با دتکتورشعله حساس و پیشرفته امکانپذیر است میتواند تفاوت بین یک حادثه فاجعهبار و یک آتش خاموش شده با حداقل تأثیر باشد. این نوع دتکتورها همچنین میتوانند از توقف تولید ناشی از هشدارهای کاذب جلوگیری کنند.
دتکتورشعلهها براساس مقاومتشان در برابر منابع خاص هشدار کاذب ارزیابی میشوند، بنابراین در ارزیابی هر محصول باید این موارد به دقت بررسی شود. این دستهبندیها شامل مواردی مانند چراغهای فلورسنت، چراغهای هالوژنی، کویلهای داغ درخشان، جوشکاری قوسی، نور خورشید و غیره است. اکثر آنها فاصلهای برای مقاومت در برابر این منابع را مشخص میکنند.

در چشمانداز همواره در حال تحول صنعتی و زیستمحیطی، شناسایی گازها به یکی از اجزای حیاتی برای حفظ ایمنی، سلامت و استانداردهای زیستمحیطی تبدیل شده است. دتکتورهای گازی در شناسایی گازهای خطرناک در محیطهای مختلف، از جمله کارخانههای صنعتی، آزمایشگاهها و فضاهای عمومی نقش اساسی دارند. این دتکتورها برای شناسایی و پایش گازهایی طراحی شدهاند که خطراتی مانند سمیت، قابلیت اشتعال یا خفگی ایجاد میکنند.

اما چند نوع دتکتور گازی وجود دارد و این دتکتورها از نظر عملکرد، کاربرد و فناوری چه تفاوتهایی دارند؟ در این مقاله، انواع مختلف دتکتورهای گازی، اصول عملکرد، ویژگیها و موارد استفاده خاص آنها را بررسی میکنیم تا راهنمای جامعی در این زمینه ارائه دهیم.
دتکتور گازی چیست؟

دتکتورهای گازی تجهیزات ایمنی هستند که برای پایش و اندازهگیری غلظت گازها در یک منطقه طراحی شدهاند. این دتکتورها هنگام افزایش غلظت گاز از سطح ایمن، به افراد هشدار داده یا به طور خودکار پروتکلهای ایمنی را فعال میکنند. این دتکتورها در صنایعی مانند نفت و گاز، تولیدی، کارخانههای شیمیایی و حتی در منازل، جایی که نشت گاز میتواند منجر به انفجار، مسمومیت یا خطرات سلامتی شود، ضروری هستند.
انواع دتکتور گازی
دتکتورهای گازی بهطور کلی بر اساس روش شناسایی گاز، نوع گاز شناساییشده و محیط مورد استفاده تقسیمبندی میشوند. در ادامه، انواع کلیدی آنها را معرفی میکنیم:
۱. دتکتور گازی ثابت
دتکتورهای گازی ثابت بهصورت دائم در مکانهای خاص صنعتی، تجاری یا مسکونی نصب میشوند. این دتکتورها برای پایش مداوم هوا در محیطهای بالقوه خطرناک بسیار حیاتیاند.
مزایا:

عملکرد: به سامانه کنترل مرکزی متصل میشوند و دادهها را بهصورت لحظهای ثبت و اعلام میکنند.
موارد استفاده: پالایشگاهها، کارخانههای شیمیایی، معادن، نیروگاهها، فضاهای بسته مانند تونلها و فاضلابها
۲. دتکتور گازی قابل حمل
دتکتورهای قابل حمل، دستگاههایی دستی هستند که برای کارگران یا تیمهای امداد طراحی شدهاند تا در محیطهای متغیر و متحرک، سطح گازها را پایش کنند.
مزایا:
عملکرد: با باتری شارژی یا قابل تعویض کار میکنند و دارای صفحهنمایش، آلارم صوتی و هشدار لرزشی هستند.
موارد استفاده: فضاهای بسته، پروژههای عمرانی، تیمهای امدادی در حوادث شیمیایی یا صنعتی
۳. دتکتور گازی تکگاز
دتکتورهای تکگاز، ابزارهایی تخصصی برای شناسایی تنها یک نوع گاز خاص هستند و معمولاً برای اندازهگیری دقیق گازهای خطرناک خاص استفاده میشوند.

مزایا:
موارد استفاده: فضاهای بسته، حفاظت فردی در برابر گازهایی مانند مونوکسید کربن یا اکسیژن
۴. دتکتور گازی چندگاز
دتکتورهای چندگاز ابزارهایی چندمنظوره هستند که میتوانند بهصورت همزمان دو یا چند گاز را شناسایی کنند. این دتکتورها برای محیطهایی که احتمال وجود چند گاز خطرناک وجود دارد، طراحی شدهاند.
مزایا:
موارد استفاده: صنایع معدن، تولید مواد شیمیایی، تصفیهخانههای فاضلاب، فضاهای بسته

۵. دتکتور گازی مادونقرمز (IR)
دتکتورهای مادونقرمز از نور مادونقرمز برای شناسایی گاز استفاده میکنند. در این روش، نور از هوای نمونه عبور داده شده و جذب آن توسط مولکولهای گاز اندازهگیری میشود.
عملکرد: گازهایی مانند دیاکسید کربن، متان و سایر هیدروکربنها را با دقت بالا تشخیص میدهند.
مزایا:
موارد استفاده: محیطهای صنعتی مانند پالایشگاهها و تأسیسات نفت و گاز
۶. دتکتور گازی الکتروشیمیایی
دتکتورهای الکتروشیمیایی با استفاده از واکنش الکتروشیمیایی، گاز خاصی را شناسایی کرده و جریان الکتریکی متناسب با غلظت گاز تولید میکنند.
مزایا:
موارد استفاده: تشخیص گازهایی مانند مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن، دیاکسید نیتروژن
۷. دتکتور گازی کاتالیتیکی
این دتکتورها از سنسور احتراق کاتالیتیکی برای تشخیص گازهای قابل اشتعال استفاده میکنند. با اکسید شدن گاز روی رشته پلاتینی داغ، گرما و تغییر مقاومت الکتریکی ایجاد میشود.
مزایا:
موارد استفاده: صنایع نفت و گاز، تأسیسات تصفیه فاضلاب، سامانههای تهویه مطبوع
۸. دتکتور گازی فوتویونیزاسیون (PID)
این دتکتورها با استفاده از نور فرابنفش، مولکولهای گاز را یونیزه کرده و ذرات باردار حاصل را اندازهگیری میکنند. برای شناسایی ترکیبات آلی فرار (VOCs) و گازهای سمی بسیار کاربردی هستند.
مزایا:
موارد استفاده: نشتهای شیمیایی، پایش محیط زیست، بهداشت صنعتی
۹. دتکتور گازی نیمههادی
این دتکتورها از مواد نیمههادی مانند دیاکسید قلع استفاده میکنند که در حضور گاز، مقاومت الکتریکی آنها تغییر میکند.
مزایا:
موارد استفاده: تشخیص نشت گاز در منازل، پایش کیفیت هوا، پایش محیطی
۱۰. دتکتور گازی فراصوتی
این دتکتورها با شنود امواج صوتی با فرکانس بالا، نشت گاز از ظروف تحت فشار را شناسایی میکنند.
مزایا:
موارد استفاده: خطوط لوله و سامانههای صنعتی بزرگ
دتکتورهای گازی از چه سنسورهایی استفاده میکنند؟
دتکتورهای گازی برای تشخیص وجود گازهای مضر، از سنسورهای تخصصی استفاده میکنند. این سنسورها حضور یا غلظت گاز خاصی را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکنند.
انواع رایج سنسورها در دتکتورهای گازی:
مزایا و معایب دتکتورهای گازی مختلف
دتکتور ثابت
مزایا:
معایب:
دتکتور قابل حمل
مزایا:
معایب:
دتکتور تکگاز
مزایا:
معایب:
دتکتور چندگاز
مزایا:
معایب:
انتخاب دتکتور مناسب
در انتخاب دتکتور گازی، عوامل زیر را باید در نظر گرفت:
روندهای آینده در فناوری دتکتور گازی
نتیجهگیری
دتکتورهای گازی ابزارهای ضروری برای حفظ سلامت، ایمنی و استانداردهای زیستمحیطی در صنایع مختلف هستند. چه از نوع تکگاز و چه چندگاز، انتخاب درست دتکتور متناسب با نیازهای خاص محیط کاری، امری حیاتی است. با درک انواع مختلف دتکتورها، ویژگیها و روندهای نوین، میتوان انتخابی آگاهانه و ایمن داشت.

کابل دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست l که دارای روکش پلیاتیلن مقاوم در برابر شعله (FRPE) است، برای تشخیص زودهنگام شرایط حریق و داغشدگی در موقعیتهایی طراحی شده است که سایر روشهای تشخیص بهدلیل شرایط محیطی یا هزینههای بالا قابل استفاده نیستند.
طولهای گستردهای از کابل دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست (LHDC) میتوانند بهصورت یک منطقه نصب شوند و قابلیت فعالسازی آلارم در صورت وجود نقاط داغ (Hot Spot) در بخشهای بسیار کوچکی از کابل را داشته باشند.
دتکتور حرارتی خطی در طیف وسیعی از کاربردها قابل استفاده است، اما بهویژه برای شرایط محیطی سخت، محدودیت دسترسی فیزیکی یا خطرناک به منطقه تحت حفاظت، و یا نیاز به نصب مقرونبهصرفه در مجاورت خطرات مناسب است.
ویژگیهای اصلی دتکتور حرارتی خطی عبارتاند از:



اصول عملکرد
دتکتور حرارتی خطی کابلی هممحور است که شامل یک رسانای مرکزی از جنس فولاد با روکش مس، یک لایه عایق داخلی (دیالکتریک)، یک لایه بافت مسی قلعزده، و یک غلاف محافظ بیرونی است.
مکانیسم اصلی تشخیص حرارت (حریق) بر اساس مقاومت دیالکتریک است که بین رسانای مرکزی و لایه بافت مسی مانیتور میشود و دارای ضریب دمایی منفی (NTC) است.

این ویژگی NTC تابعی لگاریتمی است، بنابراین مقاومت در دماهای محیطی نرمال بیشتر از دماهای غیرعادی هشداردهنده خواهد بود.
ویژگیهای دیگری مانند اثرات خازنی نیز در کابل دیده میشود. این کابل باید همراه با ماژولهای مانیتورینگ مناسب استفاده شود.
در صورت پیکربندی صحیح، میتوان طولهای زیادی از دتکتور را نصب کرد و همچنان قابلیت تشخیص نقاط داغ در بخشهای کوچکی از کابل حفظ میشود.
رجوع شود به:
«ویژگیها به عنوان کابل تشخیص آتش»
کاربردها
دتکتور حرارتی خطی همراه با یک واحد پایانی عملکردی (EOL Terminator) و یک ماژول رابط LHDC یا پنل کنترلی مجهز به کانال رابط مناسب استفاده میشود.
دتکتور حرارتی خطی میتواند از طریق مانعهای ایمنی ذاتی (Zener Barrier) در مناطق خطرناک نصب شود. همچنین، زمانیکه منطقه حفاظتشده از تجهیزات مانیتورینگ دور باشد، میتوان از کابلهای رابط استفاده کرد. (برای نوع توصیهشده با شرکت اسپین الکتریک تماس بگیرید.)
دتکتور حرارتی خطی بسیار انعطافپذیر است، هم میتواند جایگزین دتکتورهای نقطهای در حفاظت ناحیهای شود و هم به آسانی در نزدیکی خطرات مورد پایش نصب گردد.
این دتکتور بهویژه در کاربردهایی مناسب است که شرایط محیطی سخت استفاده از سایر روشهای تشخیص را ناممکن میسازد.
نیاز پایین به تعمیر و نگهداری این دتکتور، آن را به راهحلی منحصربهفرد برای شناسایی حریق در مناطقی با محدودیت دسترسی بهدلیل موانع فیزیکی یا خطرات بهداشتی برای افراد تبدیل کرده است.
کاربردهای رایج:
ویژگیها به عنوان کابل تشخیص آتش
در استفاده از این نوع دتکتور دو جنبه اصلی برای هر کاربرد خاص باید در نظر گرفته شود:
ماژولهای رابط LHDC دارای تنظیمات حساسیت و آستانه فعالسازی هستند. نمودارها سه تنظیم معمول را نشان میدهند و بدترین شرایط ممکن و تلرانس تولید LHDC را در نظر میگیرند.

همچنین به مثال ارائهشده رجوع شود.
مثال
این مثال نشان میدهد که چگونه ۳۰۰ متر کابل دتکتور حرارتی خطی همراه با یک ماژول رابط با نقطه تنظیم ۳ ولت استفاده شده است.
عملکرد دو مرحلهای
اطلاعات صفحه قبل، ویژگی «فعالسازی» دتکتور حرارتی خطی را برای یک «نقطه تنظیم» توضیح میدهد.
. شرکت اسپین الکتریک ماژولهای رابطی ارائه میدهد که دارای دو نقطه تنظیم قابل تنظیم هستند، بنابراین عملکرد دو مرحلهای یا پیشهشدار را فراهم میکنند.
عملکرد دو مرحلهای – تأیید فعالسازی – پیشهشدار
یکی از مزایای منحصربهفرد دتکتور حرارتی خطی آنالوگ قابل ریست . شرکت اسپین الکتریک این است که میتوان وضعیتهای غیرعادی متغیر را بهصورت پیوسته پایش کرد. شرکت اسپین الکتریک ماژولهایی ارائه میدهد که دارای دو سطح فعالسازی قابل تنظیم هستند. این ماژولها کلید راهاندازی سیستمهایی هستند که نیاز به تأیید شرایط آتشسوزی قبل از انجام اقدامات خودکار مانند اطفای حریق یا خاموشی دارند. این ویژگی همچنین در سیستمهای اعلام حریق آدرسپذیر هوشمند که دارای اعلان پیشهشدار هستند بسیار مفید است.
مشخصات پایه

دتکتور حرارتی خطی با حفاظت اضافه – مقاومسازیشده
ساختار اصلی دتکتور حرارتی خطی LS0H بسیار مقاوم است و برای تقریباً تمام کاربردها از جمله تأسیسات پتروشیمی مناسب است.
با این حال، برخی محیطها و/یا مشخصات پروژه ممکن است به حفاظت تقویتشده برای دتکتور حرارتی خطی نیاز داشته باشند.
انواع خاصی از این دتکتور که در انبار نگهداری میشود شامل مدلهایی با بافت فولاد ضدزنگ هستند.
پیکربندی سیستم و سازگاری تجهیزات
دتکتور حرارتی خطی با بسیاری از تجهیزات و نصبهای موجود سازگار است. شرکت اسپین الکتریک آماده ارائه مشاوره در مورد مناسب بودن این دتکتور بهعنوان جایگزین برای سیستمهای موجود میباشد.
دتکتور حرارتی خطی را میتوان در مناطق خطرناک با استفاده از مانع ایمنی ذاتی مناسب نصب کرد.
1 کلیات
این فصل تغییرات، اصلاحات و اضافات لازم برای کاربردهای دریایی را بیان میکند. تمامی الزامات دیگر NFPA 2001 برای سیستمهای کشتیبردی اعمال میشود، مگر اینکه توسط این فصل اصلاح شده باشد. در صورتی که مفاد فصل 13 با مفاد فصلهای 1 تا 11 تضاد داشته باشد، مفاد فصل 13 اولویت دارد.
13.1.1 دامنه
این فصل محدود به کاربردهای سیستمهای اطفاء حریق با عامل تمیز در کشتیهای تجاری و دولتی است. سیستمهای بیاثرکننده انفجار در توسعه این فصل مد نظر قرار نگرفتهاند.
13.2 استفاده و محدودیتها
13.2.1* سیستمهای اطفاء حریق با عامل تمیز بهطور عمده باید برای حفاظت از خطراتی که در محفظهها یا تجهیزاتی هستند که خود شامل یک محفظه برای نگهداری عامل میباشد، استفاده شوند.
13.2.2* علاوه بر محدودیتهای ذکر شده در 4.2.2، سیستمهای اطفاء حریق با عامل تمیز نباید برای حفاظت از موارد زیر استفاده شوند:
13.2.3 تأثیرات محصولات تجزیه عامل و محصولات احتراق بر مؤثر بودن سیستم اطفاء حریق و تجهیزات باید در هنگام استفاده از عوامل تمیز در محیطهایی با دماهای محیطی بالا (مانند اتاقهای سوزاندن، ماشینآلات داغ و لولهها) در نظر گرفته شود.
13.3 خطرات برای پرسنل
13.3.1 بهجز اتاقهای موتورخانه که در 13.3.1.1 مشخص شدهاند، سایر فضاهای اصلی ماشینآلات باید بهعنوان فضاهای معمولی اشغال شده در نظر گرفته شوند.
13.3.1.1 اتاقهای موتورخانه با حجم 6000 فوتمکعب (170 مترمکعب) یا کمتر که فقط برای نگهداری به آن دسترسی دارند، نیازی به رعایت 13.3.1 ندارند.
13.3.2* برای سیستمهای دریایی، فاصلههای الکتریکی باید مطابق با 46CFR، زیرمجموعه J، “مهندسی الکتریکی” باشد.
13.4 تأمین عامل
13.4.1 این استاندارد از ذخایر اضافی عامل نیاز ندارد.
13.4.2* ترتیب ذخیرهسازی مخازن باید مطابق با 5.1.3.1 و 5.1.3.3 تا 5.1.3.5 باشد. در صورتی که تجهیزات در معرض شرایط آب و هوایی شدید قرار گیرند، سیستم باید مطابق با دستورالعملهای طراحی و نصب تولیدکننده نصب شود.
13.4.2.1 بهجز در مورد سیستمهایی که سیلندرهای ذخیرهسازی در داخل فضای محافظت شده قرار دارند، مخازن فشاری مورد نیاز برای ذخیرهسازی عامل باید مطابق با 13.4.2.2 باشد.
13.4.2.2 در صورتی که مخازن عامل خارج از فضای محافظت شده قرار دارند، باید در اتاقی ذخیره شوند که در یک مکان امن و بهراحتی قابل دسترسی قرار داشته باشد و بهطور مؤثر تهویه شود بهطوریکه مخازن عامل در معرض دماهای محیطی بالاتر از 130°F (55°C) قرار نگیرند. دیوارها و عرشههای مشترک بین اتاقهای ذخیرهسازی مخازن عامل و فضاهای محافظت شده باید با عایقبندی ساختاری کلاس A-60 طبق تعریف 46CFR 72 محافظت شوند. اتاقهای ذخیرهسازی مخازن عامل باید بدون نیاز به عبور از فضای محافظت شده قابل دسترسی باشند. درها باید بهصورت بیرونچرخشی باز شوند و دیوارها و عرشهها، از جمله درها و سایر وسایل بستن هرگونه بازشو در آنها، باید مرزهایی بین این اتاقها و فضاهای مجاور باشند و محکم و غیر قابل نفوذ به گاز باشند.
13.4.3 زمانی که مخازن عامل در فضای اختصاصی ذخیره میشوند، درهای خروجی باید بهصورت بیرونچرخشی باز شوند.
13.4.4 در صورتی که مخازن در معرض رطوبت قرار گیرند، باید بهطوری نصب شوند که فاصلهای حداقل 2 اینچ (51 میلیمتر) بین عرشه و قسمت پایین مخزن فراهم شود.
13.4.5 علاوه بر الزامات 5.1.3.4، مخازن باید با حداقل دو بست محکم شوند تا از حرکت ناشی از حرکات کشتی و لرزش جلوگیری شود.
13.4.6* برای کاربردهای دریایی، تمامی لولهها، شیرها و اتصالات از مواد آهنی باید از داخل و خارج در برابر خوردگی محافظت شوند، مگر اینکه در 13.4.6.1 مجاز باشد.
13.4.6.1
بخشهای بسته لوله و شیرها و اتصالات داخل بخشهای بسته لوله باید تنها از خارج در برابر خوردگی محافظت شوند.
13.4.6.2
جز در مواردی که در 13.4.6.1 مجاز است، قبل از آزمایش پذیرش، داخل لولهها باید تمیز شود بدون اینکه مقاومت آنها در برابر خوردگی تحت تأثیر قرار گیرد.
13.4.7*
لولهها، اتصالات، نازلها و آویزها، از جمله مواد پرکننده جوشکاری، در داخل فضای محافظت شده باید دارای دمای ذوب بالاتر از 1600°F (871°C) باشند. استفاده از قطعات آلومینیومی مجاز نیست.
13.4.8
لولهها باید حداقل 2 اینچ (51 میلیمتر) از نازل آخر در هر خط شاخهای فراتر بروند تا از مسدود شدن جلوگیری شود.
13.5 سیستمهای شناسایی، راهاندازی و کنترل
13.5.1 کلیات
13.5.1.1 سیستمهای شناسایی، راهاندازی، آلارم و کنترل باید مطابق با الزامات مقامات صلاحیتدار نصب، آزمایش و نگهداری شوند.
13.5.1.2* برای فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب)،آزادسازی خودکار عامل اطفاء حریق مجاز نیست، مگر اینکه راهاندازی سیستم در ایمنی حرکت کشتی تداخل نکند. آزادسازی خودکار عامل اطفاء حریق در هر فضایی که راهاندازی سیستم موجب تداخل در ایمنی حرکت کشتی نشود، مجاز است.
13.5.1.2.1 آزادسازی خودکار برای هر فضای 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) یا کمتر مجاز است.
13.5.2 شناسایی خودکار
13.5.2.1 سیستمهای شناسایی الکتریکی، سیگنالدهی، کنترل و راهاندازی باید حداقل دو منبع انرژی داشته باشند. منبع اصلی باید از باس اضطراری کشتی باشد. برای کشتیهایی که باس اضطراری یا باتری دارند، منبع پشتیبان باید یا باتری هشدار عمومی کشتی یا باتری داخلی سیستم باشد. باتریهای داخلی باید قادر به راهاندازی سیستم برای حداقل 24 ساعت باشند. تمامی منابع انرژی باید تحت نظارت باشند.
13.5.2.1.1 برای کشتیهایی که باس اضطراری یا باتری ندارند، منبع اصلی مجاز است که تأمین انرژی اصلی الکتریکی کشتی باشد.
13.5.2.2 علاوه بر الزامات ذکر شده در بخش 9.3، مدارهای راهاندازی نباید از داخل فضای محافظت شده عبور کنند، مگر در سیستمهای دریایی که راهاندازی الکتریکی دستی استفاده میشود.
13.5.2.2.1 برای سیستمهایی که با 13.5.2.4 مطابقت دارند، عبور مدارهای راهاندازی از داخل فضای محافظت شده مجاز است.
13.5.2.3*
راهاندازی دستی برای سیستمها نباید قادر به اجرا شدن با یک اقدام واحد باشد. جز در مواردی که در 13.5.2.3.1 مشخص شده است، ایستگاههای راهاندازی دستی باید در یک محفظه قرار گیرند.
13.5.2.3.1
راهاندازی دستی باید بهصورت راهاندازی دستی محلی در محل سیلندرها مجاز باشد.
13.5.2.4
سیستمهایی که فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) را محافظت میکنند، باید یک ایستگاه راهاندازی دستی در مسیر اصلی خروجی خارج از فضای محافظتشده داشته باشند. علاوه بر این، سیستمهایی که فضاهای بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) را محافظت میکنند و سیلندرهایی در داخل فضای محافظتشده دارند و همچنین سیستمهایی که فضاهای ماشینآلات اصلی بدون نظارت را محافظت میکنند، باید یک ایستگاه راهاندازی در یک ایستگاه کنترل که بهطور مداوم نظارت میشود، خارج از فضای محافظتشده داشته باشند.
13.5.2.4.1
سیستمهایی که فضاهای 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) یا کمتر را محافظت میکنند، مجاز هستند که یک ایستگاه راهاندازی واحد در یکی از مکانهای توضیح دادهشده در 13.5.2.4 داشته باشند.
13.5.2.5
نور اضطراری باید برای ایستگاههای راهاندازی از راه دور که سیستمهای محافظتکننده از فضاهای ماشینآلات اصلی را سرویس میدهند، فراهم شود. تمامی دستگاههای عملیات دستی باید برچسبگذاری شوند تا خطرات محافظتشده را شناسایی کنند. علاوه بر این، اطلاعات زیر باید فراهم شود:
13.5.2.5.1
برای سیستمهایی که سیلندرها را در داخل فضای محافظتشده دارند، باید یک وسیله برای نشان دادن تخلیه سیستم در ایستگاه راهاندازی از راه دور فراهم شود.
13.6 الزامات اضافی برای سیستمهای محافظتکننده از خطرات کلاس B بزرگتر از 6000 فوت مکعب (170 مترمکعب) با سیلندرهای ذخیرهشده در داخل فضای محافظتشده.
13.6.1*
یک سیستم شناسایی آتش خودکار باید در فضای محافظتشده نصب شود تا هشدار اولیه برای آتشسوزی ارائه دهد و از خسارات بالقوه به سیستم اطفاء حریق قبل از فعال شدن دستی آن جلوگیری کند. سیستم شناسایی باید در صورت شناسایی آتش، آلارمهای شنیداری و بصری را در فضای محافظتشده و بر روی پل هدایت کشتی فعال کند. تمامی دستگاههای شناسایی و آلارم باید از نظر الکتریکی برای پیوستگی تحت نظارت باشند و هرگونه مشکل باید در پل هدایت کشتی اعلام شود.
13.6.2*
مدارهای برق متصل به مخازن باید برای شرایط خرابی و از دست دادن برق تحت نظارت باشند. باید آلارمهای بصری و شنیداری برای نشان دادن این وضعیت فراهم شود و آلارمها باید در پل هدایت کشتی اعلام شوند.
13.6.3*
در داخل فضای محافظتشده، مدارهای الکتریکی که برای آزادسازی سیستم ضروری هستند باید در برابر حرارت مقاوم باشند، مانند کابلهای معدنی با عایق مطابق با ماده 332 از NFPA 70، یا معادل آن. سیستمهای لولهکشی ضروری برای آزادسازی سیستمهایی که برای عملیات هیدرولیکی یا پنوماتیکی طراحی شدهاند باید از فولاد یا مواد مقاوم در برابر حرارت معادل آن باشند.
13.6.4*
چیدمانهای مخازن و مدارهای الکتریکی و لولهکشی که برای آزادسازی هر سیستم ضروری هستند، باید بهگونهای باشند که در صورت آسیب به هر یک از خطوط آزادسازی برق به دلیل آتشسوزی یا انفجار در فضای محافظتشده (یعنی مفهوم خطای واحد)، تمام بار اطفاء حریق مورد نیاز برای آن فضا هنوز بتواند تخلیه شود.
13.6.5*
مخازن باید برای کاهش فشار ناشی از نشت و تخلیه تحت نظارت باشند. باید سیگنالهای بصری و شنیداری در فضای محافظتشده و یا در پل هدایت کشتی یا در فضایی که تجهیزات کنترل آتش متمرکز است، برای نشان دادن وضعیت فشار پایین فراهم شود.
13.6.6*
در داخل فضای محافظتشده، مدارهای الکتریکی ضروری برای آزادسازی سیستم باید با استانداردهای Class A طبق NFPA 72 طراحی شوند.
13.7 پوشش
13.7.1*
برای جلوگیری از خروج ماده اطفاء حریق از طریق منافذ به خطرات یا مناطق کاری مجاور، منافذ باید یکی از طراحیهای زیر را داشته باشند:
13.7.1.1
در مواردی که حبس ماده اطفاء حریق عملی نباشد یا در صورتی که سوخت بتواند از یک بخش به بخش دیگر جریان یابد (مانند از طریق بیلج)، محافظت باید گسترش یابد تا بخشهای مجاور یا مناطق کاری متصل شده را شامل شود.
13.7.2*
قبل از تخلیه ماده اطفاء حریق، تمامی سیستمهای تهویه باید بسته و ایزوله شوند تا از انتقال ماده به دیگر بخشها یا خارج از کشتی جلوگیری شود. باید از خاموششوندههای خودکار یا خاموششوندههای دستی که توسط یک نفر از مکانی که ایستگاه تخلیه ماده اطفاء حریق در آن قرار دارد، قابل بسته شدن باشد، استفاده شود.
13.8 الزامات غلظت طراحی
13.8.1 ترکیب سوختها
برای ترکیب سوختها، غلظت طراحی باید از مقدار اطفاء شعله برای سوختی که بیشترین غلظت را نیاز دارد، استخراج شود.
13.8.2 غلظت طراحی
برای هر سوخت خاص، غلظت طراحی که در 13.8.3 ذکر شده است باید استفاده شود.
13.8.3 اطفاء شعله
حداقل غلظت طراحی برای مایعات آتشزا و قابل اشتعال کلاس B باید طبق دستورالعملهای ذکر شده در IMO MSC/Circ. 848، “دستورالعملهای اصلاحشده برای تأیید سیستمهای اطفاء حریق ثابت گازی معادل” طبقSOLAS 74 برای فضاهای ماشینآلات و اتاقهای پمپ بارگیری، که بهروزرسانیشده توسط IMO MSC.1/Circ. 1267، “اصلاحات دستورالعملها برای تأیید سیستمهای گاز اطفاء حریق ثابت معادل” است، تعیین شود.
13.8.4* مقدار کل سیلابی
مقدار ماده اطفاء حریق باید بر اساس حجم خالص فضای محافظتشده و مطابق با الزامات بند 5 از IMO MSC/Circular 848 تعیین شود.
13.8.5* مدت زمان محافظت
مهم است که غلظت طراحی ماده اطفاء حریق نه تنها باید تحقق یابد بلکه باید برای مدت زمان کافی برای اقدام اضطراری موثر توسط پرسنل آموزشدیده کشتی حفظ شود. در هیچ موردی مدت زمان نگهداری نباید کمتر از 15 دقیقه باشد.
13.9 سیستم توزیع
13.9.1 نرخ کاربرد
حداکثر نرخ طراحی کاربرد باید بر اساس مقدار ماده اطفاء حریق مورد نیاز برای غلظت دلخواه و زمان لازم برای دستیابی به آن غلظت تعیین شود.
13.9.2 زمان تخلیه
13.9.2.1
زمان تخلیه برای مواد هالوکربنی نباید از 10 ثانیه بیشتر باشد یا طبق نیازمندیهای مقامات ذیصلاح دیگر باشد.
13.9.2.2
برای مواد هالوکربنی، زمان تخلیه باید بهعنوان زمانی تعریف شود که 95 درصد از جرم ماده اطفاء حریق [در دمای 70°F (21°C)] از نازلها تخلیه شده باشد، که برای دستیابی به غلظت طراحی حداقل ضروری است.
13.9.2.3
زمان تخلیه برای مواد گاز بیاثر نباید از 120 ثانیه برای 85 درصد غلظت طراحی بیشتر باشد یا طبق نیازمندیهای مقامات ذیصلاح دیگر باشد.
13.10 انتخاب و موقعیت نازل
برای فضاهایی که در 13.10.1 شناسایی نشدهاند، نازلها باید از نوع فهرستشده برای هدف مورد نظر باشند. محدودیتها باید بر اساس آزمایشهای انجامشده طبق IMO MSC/Circular 848، “دستورالعملهای اصلاحشده برای تأیید سیستمهای اطفاء حریق ثابت گازی معادل” مطابقSOLAS 74 برای فضاهای ماشینآلات و اتاقهای پمپ بارگیری تعیین شوند. فاصله نازلها، پوشش منطقهای، ارتفاع و همراستایی نباید از محدودیتها تجاوز کند.
13.10.1
برای فضاهایی که فقط سوختهای کلاس A وجود دارند، محل قرارگیری نازلها باید مطابق با محدودیتهای فهرستشده برای نازلها باشد.
13.11 بازرسی و آزمایش
حداقل سالیانه، تمامی سیستمها باید توسط پرسنل متخصص بازرسی و آزمایش شوند تا عملکرد صحیح آنها تضمین شود. آزمایشهای تخلیه الزامی نیستند.
13.11.1
گزارش بازرسی همراه با توصیهها باید به فرمانده کشتی و نماینده مالک ارائه شود. این گزارش باید برای بازرسی توسط مقامات ذیصلاح در دسترس باشد.
13.11.2
حداقل سالیانه، مقدار ماده اطفاء حریق در مخازن قابل بازسازی باید توسط پرسنل متخصص بررسی شود. فشار مخزن باید حداقل ماهی یک بار توسط خدمه کشتی تأیید و ثبت شود.
13.11.3*
برای مواد هالوکربنی تمیز، اگر یک مخزن بیش از 5 درصد از ماده اطفاء حریق را از دست دهد یا فشار آن بیش از 10 درصد کاهش یابد، باید دوباره پر شود یا تعویض شود.
13.11.3.1*
اگر یک مخزن ماده گاز بیاثر فشار خود را بیشتر از 5 درصد از دست دهد، باید دوباره پر شود یا تعویض شود. زمانی که از گیجهای فشار برای این منظور استفاده میشود، آنها باید حداقل سالیانه با یک دستگاه کالیبره مقایسه شوند.
13.11.4
پیمانکار نصب باید دستورالعملهایی برای ویژگیهای عملیاتی و روشهای بازرسی خاص برای سیستم ماده تمیز نصبشده روی کشتی فراهم کند.
13.12 تأیید نصبها
قبل از پذیرش سیستم، مستندات فنی مانند راهنمای طراحی سیستم، گزارشهای آزمایش یا گزارش فهرستشده باید به مقامات ذیصلاح ارائه شود. این مستندات باید نشان دهند که سیستم و اجزای آن با یکدیگر سازگار بوده، در محدودههای آزمایششده مورد استفاده قرار میگیرند و برای استفاده دریایی مناسب هستند.
13.12.1 وظایف سازمان فهرستبندی
سازمان فهرستبندی باید عملکردهای زیر را انجام دهد:
13.13 آزمایش فشار دورهای
آزمایشی طبق بند 10.4.15 باید در فواصل زمانی 24 ماهه انجام شود. برنامه آزمایش دورهای باید شامل آزمایش عملیاتی تمامی آلارمها، کنترلها و تأخیرهای زمانی باشد.
13.14 انطباق
سیستمهای الکتریکی باید مطابق با زیرشاخه 46 CFR بخش 1 باشند. برای کشتیهای کانادایی، نصبهای الکتریکی باید مطابق با TP 127 E، استانداردهای الکتریکی ایمنی کشتیها انجام شوند.
دتکتور دود مکشی (Aspirating Smoke Detector)
تمام سیستمهای دتکتور دود مکشی (ASD) دارای تجهیزات مشابهی هستند، اما نوع فناوری تشخیص آنها متفاوت است. در حال حاضر چند نوع فناوری تشخیص وجود دارد:
سیستمهای مبتنی بر لیزر (دارای فیلتر)
در این روش، از لیزر بهعنوان منبع نوری در داخل محفظه تشخیص استفاده میشود. ابتدا هوا از یک سیستم فیلتراسیون عبور میکند تا ذرات بزرگ حذف شوند. سپس نمونهی هوای فیلتر شده از مقابل لیزر عبور داده میشود و پراکندگی نور ناشی از ذرات دود توسط یک کلکتور نوری اندازهگیری میشود. الکترونیک پیشرفتهی دتکتور، میزان ذرات دود موجود در محفظه را تعیین میکند.
سیستمهای مبتنی بر لیزر (بدون فیلتر)
این روش که معمولاً با عنوان “شمارش ذرات” شناخته میشود نیز از لیزر به عنوان منبع نوری استفاده میکند. اما در این پیکربندی، هوا بدون عبور از فیلتر مستقیماً وارد محفظه حسگر میشود. با عبور هوا از مقابل لیزر، کلکتور نوری تعداد ذرات در اندازه میکرونی مشخص را شمارش میکند تا تعیین شود که آیا میزان کافی از ذرات دود وجود دارد یا خیر. الکترونیک پیشرفته این فناوری قادر است بین ذرات معلق گرد و غبار و ذرات دود در نمونه تفاوت قائل شود.
اتاقک ابری (Cloud Chamber)
این روش قدیمیترین و ابتداییترین فناوری مکشی تشخیص دود است. عنصر حسگر آن یک محفظهی مهر و مومشده حاوی بخار آب بسیار متراکم است. هنگامی که یک ذره دود باردار با بخار آب متراکم برخورد میکند، یونیزه میشود. یونهای ایجاد شده به عنوان هستههای تراکم عمل میکنند که مه در اطراف آنها شکل میگیرد (زیرا بخار آب بسیار متراکم بوده و در آستانهی چگالش قرار دارد). این فرآیند باعث بزرگتر شدن اندازه ذره میشود، بهطوری که از حالت نامرئی (زیر طول موج نور) به حالتی میرسد که قابل شناسایی توسط سلول نوری درون محفظه میشود.
حسگر با منبع دوگانه (Dual Source Sensor)
در این روش، از یک LED آبی برای شناسایی غلظتهای بسیار پایین دود و از یک لیزر مادون قرمز برای تشخیص موارد مزاحم مانند گرد و غبار استفاده میشود که ممکن است باعث آلارمهای اشتباه شوند. الگوریتمهای پیشرفته سیگنالهای هر دو منبع را تفسیر میکنند تا مشخص شود که نمونهی هوا حاوی دود است یا فقط گرد و غبار معلق. سطح تشخیص ذرات میتواند تا حداقل 0.0015% بر متر (یا 0.00046% بر فوت) کاهش یابد.
اصول اگزاست (تخلیه هوا) در دتکتور دود مکشی
در کاربردهای عادی، معمولاً فشار هوا در فضای حفاظتشده با فشار هوا (APS) برابر با فشار هوای فضای نصب دتکتور است، و لوله اگزاست از خروجی فشار اگزاست دتکتور (AES) خارج میشود. به همین دلیل، نرمافزار طراحی که زمان انتقال و حساسیت دتکتور را محاسبه میکند، فرض میکند که فشار هوای دو فضا برابر است.
اندازه سوراخهای نمونهبرداری، اندازه لوله، زمان انتقال و سرعت فن مکنده همگی تابعی از حجم هوایی هستند که از محفظه نمونهبرداری عبور میکند. محفظه حسگر برای تشخیص ذرات دود طراحی شده که با سرعت مشخص فن از درون آن عبور میکنند.
نکته: برای حذف تفاوت فشار، باید هوای خروجی دوباره به همان اتاقی که از آن نمونهبرداری شده بازگردانده شود (مطابق شکل 6 صفحه بعد).
میتوان لولهای را به پورت خروجی متصل کرد تا هوای خروجی را از محل واحد دور کند؛ بهعنوان مثال برای کاهش نویز، کاهش خطر تداخل یا انسداد عمدی، یا بهبود حفاظت محیطی. باید از لولهای با مشخصات مشابه لولههای نمونهبرداری استفاده شود و در تعیین محل خروجی جدید دقت شود تا مسدود شدن تصادفی یا عمدی آن رخ ندهد.
روشهای نمونهبرداری دتکتور حرارتی خطی (ASD)
برای هدف این راهنما، پنج روش نمونهبرداری قابل قبول برای تمام کاربردهای ممکن وجود دارد:
نمونهبرداری اولیه (Primary Sampling)
نام این روش گمراهکننده است؛ زیرا معمولاً بهعنوان یک سیستم تکمیلی استفاده میشود و نه سیستم تشخیص اصلی. در نمونهبرداری اولیه، نمونهگیری هوا از یک محل خاص یا جایی انجام میشود که احتمال حرکت هوا در آن بیشتر است. برای مناطقی با جریان هوای بالا، مانند دیتاسنترها یا اتاقهای تمیز، محل نمونهبرداری اولیه در دریچههای برگشت هوا، واحدهای هواساز (AHU) یا کانالهای برگشت هوا قرار دارد.
نمونهبرداری ثانویه (Secondary Sampling)
در این روش، سوراخهای نمونهبرداری در سطح سقف و در مکانهایی مشابه با دتکتورهای نقطهای دود نصب میشوند. فاصلهگذاری بین سوراخها باید مطابق با استاندارد یا آییننامه مربوطه باشد.
نمونهبرداری موضعی (Localised Sampling)

این روش شامل حفاظت از تجهیزات یا نواحی خاص در یک فضای باز بزرگ است. نمونهبرداری موضعی ممکن است در سیستم نمونهبرداری رکها (Rack Sampling) در یک انبار بزرگ باز استفاده شود.
نمونهبرداری داخل کابینت
در این نوع روش نمونهبرداری، سوراخهای مکش هوا بهگونهای نصب میشوند که تجهیزات خاصی را در یک فضای باز بزرگتر پایش کنند. این روش با نمونهبرداری موضعی متفاوت است، زیرا حجم تحت حفاظت بسیار کوچکتر بوده و تجهیز مورد نظر معمولاً بهصورت خودکفا درون یک کابینت یا رک رایانهای قرار دارد. سامانه تشخیص مکشی (ASD) هوایی را که برای خنکسازی تجهیزات استفاده میشود، پایش میکند. این نوع نمونهبرداری معمولاً بر روی تجهیزاتی نصب میشود که آسیب دیدن آنها در اثر آتش میتواند نتایج فاجعهباری به دنبال داشته باشد.
نمونهبرداری درون کانال
در این نوع نمونهبرداری، بهجای استفاده از آشکارسازهای دود کانالنصب سنتی، از سامانه تشخیص مکشی (ASD) استفاده میشود تا در صورت وقوع آتشسوزی، سامانه تهویه مطبوع (HVAC) مرتبط خاموش شده یا دمپرها بسته شوند تا از گسترش دود جلوگیری گردد. همچنین میتوان از آن برای تشخیص ذرات دود موجود در هوای خروجی (یا ورودی) استفاده کرد، بهویژه زمانی که آشکارسازی با حساسیت بیشتر مورد نیاز است.
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.