بررسی عملکرد دتکتور دود نوری تصویری OSID در محیط‌های چالش‌برانگیز

10.1 ایمنی

بایستی در حین نصب، سرویس‌دهی، نگهداری، آزمایش، حمل و نقل و شارژ مجدد سیستم‌های عامل پاک و مخازن عامل، از روش‌های ایمن پیروی شود.

10.2 عمومی

10.2.3 آزمایش پذیرش سیستم

10.2.4 آزمایش سیستم‌های حفاظت از آتش و ایمنی زندگی یکپارچه

10.3 گزارش آزمایش پذیرش

10.4 بازبینی اجزای مکانیکی

10.4.12 تمامی مخازن ذخیره عامل باید مطابق با مجموعه تأسیسات تایید شده از نقشه‌های سیستم نصب شوند.

10.4.13 تمامی مخازن و براکت‌های نصب باید مطابق با الزامات سازنده به‌طور ایمن نصب شوند.

10.4.14 سیستم لوله‌کشی باید در یک مدار بسته با استفاده از نیتروژن یا گاز خشک فشار آزمایی شود.

10.4.15* آزمایش جریان با استفاده از نیتروژن یا گاز بی‌اثر باید بر روی شبکه لوله‌کشی انجام شود تا تأیید شود که جریان به‌طور مداوم وجود دارد.

10.5 بازبینی یکپارچگی محفظه

10.6 بازبینی اجزای الکتریکی

10.6.14.6 قسمت قابل استفاده از سوئیچ انصراف نباید کمتر از 42 اینچ (1.07 متر) و بیشتر از 48 اینچ (1.22 متر) از کف تمام‌شده باشد.

10.6.14.7 ایستگاه‌های دستی کشیدن همیشه باید سوئیچ‌های انصراف را لغو کنند.

10.6.15 واحد کنترل آزادسازی باید مطابق با مستندات سیستم نصب شده و به‌راحتی قابل دسترس باشد.

10.7 آزمایش عملکردی

10.7.1 آزمایش‌های عملکردی مقدماتی

10.7.2 آزمایش عملکرد عملیاتی سیستم

10.7.3 عملیات نظارت از راه دور

10.7.3.2 یک وضعیت خطا باید به هر مدار شروع یا اعلان اعمال شود تا تأیید شود که وضعیت مشکل در ایستگاه از راه دور دریافت شده است.

10.7.3.3 هر دستگاه تحت نظارت باید اجرا شود تا تأیید شود که وضعیت نظارتی در ایستگاه از راه دور دریافت شده است.

10.7.4 منبع قدرت اصلی پنل کنترل

یک قطع برق اصلی باید مطابق با مشخصات سازنده آغاز شود تا تأیید شود که سیستم بر روی برق پشتیبان کار می‌کند.

10.7.5 بازگرداندن سیستم به وضعیت عملیاتی

10.8 مستندات مالک

10.9 آموزش

---

فصل ۹ سیستم‌های دریایی
9.1 تعاریف ویژه

9.2 کلیات
9.2.1* شرح کلی
این فصل، اصلاحات لازم برای سیستم‌های دریایی را بیان می‌کند.
9.2.2 کلیه الزامات دیگر این استاندارد، مگر آنکه در این فصل به‌صورت خاص تغییر یافته باشند، برای سیستم‌های دریایی نیز اعمال می‌شوند.

9.3 الزامات سیستم
9.3.1 اجزاء
اجزای سیستم باید به‌طور خاص برای کاربرد دریایی سیستم‌های دی‌اکسید کربن لیست یا تأیید شده باشند.

9.3.2 دستورالعمل‌های بهره‌برداری
9.3.2.1 دستورالعمل‌های بهره‌برداری از سیستم باید در مکان واضحی در نزدیکی تمامی کنترل‌های دستی و در اتاق ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن قرار داده شوند.
9.3.2.2 برای سیستم‌هایی که ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن در داخل فضای حفاظت‌شده قرار ندارد، دستورالعمل‌ها باید شامل نموداری باشند که محل کنترل اضطراری را در صورت عدم عملکرد کنترل‌های عادی نشان دهد.

9.3.3 فعال‌سازی
9.3.3.1* در فضاهایی با حجم بیش از ۶۰۰۰ فوت مکعب (۱۷۰متر مکعب)، فعال‌سازی خودکار سیستم دی‌اکسید کربن مجاز نمی‌باشد.
9.3.3.2* فعال‌سازی خودکار برای فضاهایی با حجم ۶۰۰۰ فوت مکعب (۱۷۰ متر مکعب) یا کمتر، در صورتی مجاز است که الزامات بندهای 9.3.3.2.1 تا 9.3.3.2.4 رعایت شوند.

9.3.3.2.1 مسیر خروج افقی از محفظه ماشین‌آلات به عرشه باز باید فراهم شود.
9.3.3.2.2 محفظه باید در زمان عملکرد تجهیزات بدون حضور نفر باشد.
9.3.3.2.3 زمانی که افراد در داخل محفظه حضور دارند، سیستم باید در وضعیت قفل قرار گیرد.
9.3.3.2.4 فعال‌سازی خودکار سیستم نباید با ناوبری ایمن کشتی تداخل داشته باشد.

9.3.3.3 برای عملکرد دستی، باید دو شیر جداگانه برای تخلیه دی‌اکسید کربن در هر فضای محافظت‌شده فراهم شود.
9.3.3.3.1 یکی از شیرها باید تخلیه از مخزن دی‌اکسید کربن را کنترل کند.
9.3.3.3.2 شیر دوم باید تخلیه دی‌اکسید کربن به فضای محافظت‌شده را کنترل کند.
9.3.3.3.3 برای سیستم‌هایی که حداکثر ۱۳۶ کیلوگرم دی‌اکسید کربن ذخیره دارند، تنها یک شیر برای آزادسازی سیستم کافی است، به شرطی که فضای محافظت‌شده معمولاً بدون نفر بوده و دارای مسیر خروج افقی باشد.

9.3.3.4 کنترل‌ها
9.3.3.4.1 برای هر یک از شیرهای مورد نیاز در بند 9.3.3.3 باید یک کنترل دستی جداگانه فراهم گردد.
9.3.3.4.2 یک مجموعه کنترل باید در خارج از حداقل یکی از مسیرهای اصلی خروج از هر فضای محافظت‌شده قرار گیرد.

9.3.3.5 علاوه بر کنترل‌های دستی مورد نیاز در 9.3.3.4، هر یک از شیرهای ذکر شده در 9.3.3.3 باید دارای کنترل اضطراری دستی مخصوص به خود باشند.

9.3.3.6 جعبه آزادسازی
9.3.3.6.1 کنترل‌های مربوط به شیرهای مورد نیاز در 9.3.3.4 باید درون یک جعبه آزادسازی قرار گیرند که به‌وضوح برای فضای محافظت‌شده شناسایی شده باشد.
9.3.3.6.2 اگر جعبه حاوی کنترل‌ها قفل‌شده باشد، کلید آن باید در یک محفظه از نوع شیشه‌شکن در کنار جعبه و در مکانی مشخص قرار گیرد.

9.3.3.7 منبع نیرو
9.3.3.7.1 علاوه بر الزامات بند 4.3.3.2، آژیرهای هشدار قبل از تخلیه باید به‌گونه‌ای باشند که فقط به فشار دی‌اکسید کربن وابسته بوده و به منبع نیروی دیگری نیاز نداشته باشند.
9.3.3.7.2 تأخیر زمانی مورد نیاز طبق بند 4.5.6.2.2 باید حداقل ۲۰ ثانیه بوده و تنها به فشار دی‌اکسید کربن وابسته باشد.

9.3.4 ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن
9.3.4.1 ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن در فضاهای محافظت‌شده‌ای که معمولاً بدون نفر هستند، برای سیستم‌هایی با حداکثر ۱۳۶ کیلوگرم دی‌اکسید کربن و دارای عملکرد خودکار مجاز می‌باشد.
9.3.4.2 سیستم‌های با فشار پایین باید مجهز به دو واحد تبرید بوده و مطابق با مقررات 46 CFR 58.20 ساخته شوند.
9.3.4.3 زمانی که مخازن دی‌اکسید کربن خارج از فضای محافظت‌شده قرار دارند، باید در اتاقی نگهداری شوند که در مکانی ایمن و به‌راحتی قابل دسترس بوده و به‌طور مؤثر تهویه شود تا مخازن ماده اطفاء حریق در معرض دماهای محیطی تعیین‌شده در بند 4.6.5.5 قرار نگیرند.

9.3.4.3.1 دیوارها و عرشه‌های مشترک میان اتاق‌های نگهداری مخازن ماده اطفاء حریق و فضاهای محافظت‌شده باید با عایق ساختاری کلاس A-60 مطابق با استاندارد 46 CFR 72 محافظت شوند.
9.3.4.3.2 درها و سایر روش‌های بسته شدن هرگونه بازشو در این مرزها باید گازبند باشند.
9.3.4.3.3 اتاق‌های نگهداری مخازن ماده اطفاء حریق باید بدون نیاز به عبور از فضای محافظت‌شده قابل دسترسی باشند.
9.3.4.3.4 درب‌های ورودی باید به سمت بیرون باز شوند.
9.3.4.3.5 برای سیستم‌هایی که حداکثر ۱۳۶ کیلوگرم دی‌اکسید کربن ذخیره دارند، تنها یک شیر برای تخلیه سیستم کافی است، به شرطی که فضای محافظت‌شده معمولاً بدون نفر بوده و دارای مسیر خروج افقی باشد.

9.3.5 لوله‌کشی سیستم
9.3.5.1 در صورت نیاز، باید زهکش‌هایی برای تخلیه رطوبت جمع‌شده تعبیه شود.
9.3.5.2 لوله‌کشی دی‌اکسید کربن نباید دارای زهکش یا بازشویی در داخل بخش‌های مسکونی باشد.
9.3.5.3 لوله‌کشی دی‌اکسید کربن نباید برای هیچ منظور دیگری استفاده شود، مگر اینکه در سیستم‌های تشخیص دود از نوع نمونه‌برداری از هوا مورد استفاده قرار گیرد.

9.3.6 طراحی سیستم
طراحی سیستم باید با فصل‌های ۵ تا ۷ مطابقت داشته باشد، مگر در موارد مشخص‌شده در بندهای 9.3.6.1 تا 9.3.6.4.2.

9.3.6.1 فضاهای ماشین‌آلات
فضاهای ماشین‌آلات باید برای رسیدن به غلظت ۳۴ درصد بر اساس حجم ناخالص طراحی شوند.
9.3.6.1.1 ۸۵ درصد از غلظت مورد نیاز طبق بند 9.3.6.1 باید طی ۲ دقیقه از آغاز تخلیه حاصل شود.
9.3.6.1.2 حجم ناخالص باید شامل بدنه پوششی نیز باشد.

9.3.6.2 فضاهای بار
فضاهای بار (غیر از فضاهای وسایل نقلیه) باید بر اساس نسبت ۱ پوند دی‌اکسید کربن به ازای هر ۳۰ فوت مکعب حجم ناخالص مجهز شوند.
9.3.6.2.1 مقدار اولیه دی‌اکسید کربن تخلیه‌شده باید بر اساس حجم خالص فضا و میزان بار موجود تعیین شود.
9.3.6.2.2 در صورت نیاز، دی‌اکسید کربن اضافی باید برای کنترل آتش آزاد شود.
9.3.6.2.3 دستورالعمل‌های شفاف در خصوص فرآیند تخلیه دی‌اکسید کربن باید در داخل اتاق نگهداری مخازن دی‌اکسید کربن نصب شود.

9.3.6.3 فضاهای وسایل نقلیه
9.3.6.3.1 فضاهای وسایل نقلیه که در آن‌ها سوخت وسایل نقلیه بیش از ۱۹ لیتر (۵ گالن) است، باید برای رسیدن به غلظت ۳۴درصد بر اساس حجم ناخالص طراحی شوند.
9.3.6.3.2 ۸۵ درصد از این غلظت باید طی ۲ دقیقه از آغاز تخلیه به دست آید.

9.3.6.4 فضاهای وسایل نقلیه
9.3.6.4.1 فضاهای وسایل نقلیه که میزان سوخت (بنزین یا گازوئیل) موجود در آن‌ها ۱۹ لیتر (۵ گالن) یا کمتر است، باید برای رسیدن به غلظت ۳۴ درصد بر اساس حجم ناخالص طراحی شوند.
9.3.6.4.2 دو سوم این غلظت باید طی ۱۰ دقیقه از آغاز تخلیه حاصل شود.

9.3.7 فضاهای تجهیزات الکتریکی
فضاهای تجهیزات الکتریکی باید به عنوان خطر خشک الکتریکی طبق فصل ۵ در نظر گرفته شوند.

9.4 بازرسی و نگهداری
بازرسی و نگهداری باید مطابق با بند 4.8.3 و بخش 9.4 انجام گیرد.

9.4.1 کلیات
پیش از انجام آزمایش یا عملیات نگهداری سیستم ثابت اطفاء حریق با دی‌اکسید کربن، تمام افراد باید از فضای محافظت‌شده تخلیه شوند. (رجوع شود به بخش 4.3)

9.4.2 تأیید نصب
9.4.2.1 آزمایش تأییدی که در بندهای 9.4.2.1.1 تا 9.4.2.1.4 شرح داده شده، باید پیش از آزمایش‌های الزامی بند 4.4.3 انجام شود.
9.4.2.1.1 تست فشار لوله‌کشی باید مطابق با الزامات بندهای 9.4.2.1.2 تا 9.4.2.1.4 انجام شود.
9.4.2.1.2 سیال آزمایشی باید یک گاز خشک و غیرخورنده نظیر نیتروژن یا دی‌اکسید کربن باشد.
9.4.2.1.3 هنگام وارد کردن فشار به لوله‌ها، فشار باید به صورت افزایشی در گام‌های ۵۰ psi (۳.۵ بار) اعمال شود.
9.4.2.1.4 پس از رسیدن به فشار تست موردنظر، منبع فشار باید قطع و از لوله جدا شود.

⚠️ هشدار
تست فشار پنوماتیکی ممکن است در صورت ترکیدگی سیستم لوله‌کشی، خطر پرتاب اشیاء و آسیب به افراد را ایجاد کند. پیش از انجام این تست، ناحیه‌ای که لوله در آن قرار دارد باید تخلیه شده و اقدامات ایمنی لازم برای حفاظت از افراد انجام شود.

9.4.2.2 سیستم‌های پرفشار
9.4.2.2.1 سیستم‌هایی با شیر توقف
9.4.2.2.1.1 تمام لوله‌کشی از منبع دی‌اکسید کربن تا شیرهای توقف باید تحت فشار حداقل ۱۰۰۰ psi (۶۸۹۵ کیلوپاسکال) قرار گیرد.
9.4.2.2.1.2 افت فشار در مدت ۲ دقیقه نباید بیش از ۱۰ درصد باشد.
9.4.2.2.1.3 تمام لوله‌کشی بین شیرهای توقف و اسپرینکلرها باید تحت فشار حداقل ۶۰۰ psi (۴۱۳۷ کیلوپاسکال) قرار گیرد.
9.4.2.2.1.4 افت فشار در این بخش نیز در مدت ۲ دقیقه نباید بیش از ۱۰ درصد باشد.

9.4.2.2.2 سیستم‌های بدون شیر توقف
9.4.2.2.2.1 تمام لوله‌کشی از منبع دی‌اکسید کربن تا اسپرینکلرها باید تحت فشار حداقل ۶۰۰ psi (۴۱۳۷کیلوپاسکال) قرار گیرد.
9.4.2.2.2.2 افت فشار در مدت ۲ دقیقه نباید بیش از ۱۰ درصد باشد.

9.4.2.3 سیستم‌های کم‌فشار
9.4.2.3.1 لوله‌کشی‌هایی که به‌طور معمول تحت فشار هستند
9.4.2.3.1.1 تمام لوله‌کشی‌هایی که به طور معمول تحت فشار قرار دارند باید تحت تست فشار حداقل ۳۰۰ psi (۲۰۶۸کیلوپاسکال) قرار گیرند.
9.4.2.3.1.2 در طول آزمایش ۲ دقیقه‌ای، هیچ‌گونه نشتی از لوله‌کشی نباید وجود داشته باشد.

9.4.2.3.2 لوله‌کشی بین شیر قطع مخزن و اسپرینکلرها
9.4.2.3.2.1 تمام لوله‌کشی بین شیر قطع مخزن و اسپرینکلرها باید تحت تست فشار حداقل ۳۰۰ psi (۲۰۶۸ کیلوپاسکال) قرار گیرد.
9.4.2.3.2.2 افت فشار در طول ۲ دقیقه نباید بیش از ۱۰ درصد باشد.

9.4.3 تأخیرهای پیش‌تخلیه، آژیرها و خاموشی‌های سیستم تهویه
9.4.3.1 تأخیرهای پیش‌تخلیه، آژیرها و خاموشی سیستم تهویه باید با عبور جریان دی‌اکسید کربن در سیستم آزمایش شوند.
9.4.3.2 تأخیرهای پیش‌تخلیه‌ای که در دمای ۷۰ درجه فارنهایت (۲۱ درجه سانتی‌گراد) دقت ±۲۰ درصد از مقدار نامی را ندارند، باید تعویض شوند.

9.4.4 تأیید
رعایت الزامات بند 9.3.2 باید مورد تأیید قرار گیرد

1. فصل ۵ – سیستم‌های غرقه‌سازی کلی

۵.۱ اطلاعات عمومی (همچنین به پیوست D مراجعه شود)
۵.۱.۱ توصیف: یک سیستم غرقه‌سازی کلی باید شامل منبع ثابت دی‌اکسید کربن باشد که به صورت دائم به لوله‌کشی ثابت متصل شده و دارای نازل‌های ثابت برای تخلیه دی‌اکسید کربن به داخل فضای بسته یا اتاق سرور پیرامون خطر باشد.

۵.۱.۲ کاربردها: سیستم غرقه‌سازی کلی باید در مواردی استفاده شود که یک محفظه دائمی اطراف خطر وجود دارد و امکان ایجاد و حفظ غلظت لازم دی‌اکسید کربن برای مدت زمان مورد نیاز را فراهم می‌کند.

۵.۱.۳ الزامات کلی: سیستم‌های غرقه‌سازی کلی باید طبق الزامات مربوطه در فصل ۴ و همچنین الزامات اضافی ذکرشده در این فصل طراحی، نصب، آزمون و نگهداری شوند.

۵.۱.۴ الزامات ایمنی: به بندهای ۴.۳ و ۴.۵.۶ مراجعه شود.

۵.۲ مشخصات خطر

۵.۲.۱ محفظه

۵.۲.۱.۱ برای آتش‌های سطحی یا شعله‌ای، مانند آتش‌هایی که در مایعات قابل اشتعال رخ می‌دهند، هرگونه بازشدگی غیرقابل‌بسته شدن باید طبق بند ۵.۳.۵.۱ با مقدار بیشتری دی‌اکسید کربن جبران شود.

۵.۲.۱.۲ اگر مقدار دی‌اکسید کربن موردنیاز برای جبران بازشدگی‌ها از مقدار پایه موردنیاز برای غرقه‌سازی بدون نشت بیشتر باشد، طراحی سیستم به‌صورت کاربرد موضعی طبق فصل ۶ مجاز است.

۵.۲.۱.۳ برای آتش‌های عمیق‌ریشه مانند آنچه در جامدات رخ می‌دهد، بازشدگی‌های غیرقابل‌بسته شدن باید به آن‌هایی محدود شوند که در سقف یا مجاور سقف قرار دارند، در صورتی که اندازه این بازشدگی‌ها از الزامات تهویه فشار تعیین‌شده در بند ۵.۶.۲ بیشتر باشد.

۵.۲.۱.۴ برای جلوگیری از گسترش آتش از طریق بازشدگی‌ها به خطرات مجاور یا مناطق کاری که ممکن است منابع دوباره اشتعال باشند، این بازشدگی‌ها باید دارای بسته‌شونده‌های خودکار یا نازل‌های کاربرد موضعی باشند.

۵.۲.۱.۴.۱ گاز موردنیاز برای چنین حفاظت‌هایی باید علاوه بر مقدار معمول برای غرقه‌سازی کلی فراهم شود. (به بند ۶.۴.۳.۶مراجعه شود)

۵.۲.۱.۴.۲ اگر هیچ‌کدام از روش‌های ذکرشده در بندهای ۵.۲.۱.۴و ۵.۲.۱.۴.۱ عملی نباشد، حفاظت باید به خطرات یا مناطق کاری مجاور نیز گسترش یابد.

۵.۲.۱.۵ در مورد مخازن فرآیندی و ذخیره‌سازی که تهویه ایمن بخارات و گازهای قابل اشتعال امکان‌پذیر نیست، استفاده از سیستم‌های کاربرد موضعی بیرونی طبق بند ۶.۴.۳.۶ الزامی است.

۵.۲.۲ نشت و تهویه

از آنجا که کارایی سیستم‌های دی‌اکسید کربن به حفظ غلظت خاموش‌کننده گاز بستگی دارد، نشت گاز از فضای موردنظر باید به حداقل رسیده و با افزودن گاز اضافی جبران شود.

۵.۲.۲.۱ در صورت امکان، بازشدگی‌هایی مانند درها، پنجره‌ها و … باید طوری طراحی شوند که پیش از تخلیه دی‌اکسید کربن یا همزمان با آن به‌طور خودکار بسته شوند یا الزامات بندهای ۵.۳.۵.۱ و ۵.۴.۴.۱ رعایت شوند. (برای ایمنی افراد، به بند ۴.۳مراجعه شود)

۵.۲.۲.۲ در مواردی که سیستم تهویه با هوای فشرده درگیر باشد، این سیستم‌ها ترجیحاً باید پیش از تخلیه دی‌اکسید کربن یا همزمان با آن خاموش یا بسته شوند، یا گاز جبرانی اضافی فراهم گردد. (به بند ۵.۳.۵.۲ مراجعه شود)

۵.۲.۳ انواع آتش

آتش‌هایی که با روش غرقه‌سازی کلی قابل خاموش‌سازی هستند، به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:

۱. آتش‌های سطحی شامل مایعات، گازها و جامدات قابل اشتعال
۲. آتش‌های عمیق‌ریشه شامل جامداتی که قابلیت دودزایی و شعله‌ور شدن دارند

۵.۲.۳.۱ آتش‌های سطحی

برای آتش‌های سطحی، دی‌اکسید کربن باید به‌سرعت در محفظه تزریق شود تا نشت جبران شده و غلظت خاموش‌کننده برای مواد خاص ایجاد گردد.

۵.۲.۳.۲ آتش‌های عمیق‌ریشه

برای آتش‌های عمیق‌ریشه، غلظت طراحی‌شده باید برای مدت زمانی حفظ شود تا دودزایی خاموش و مواد تا نقطه‌ای خنک شوند که پس از از بین رفتن جو بی‌اثر، مجدداً مشتعل نشوند.

۵.۳ نیازمندی‌های دی‌اکسید کربن برای آتش‌های سطحی

۵.۳.۱ کلیات

۵.۳.۱.۱ مقدار دی‌اکسید کربن برای آتش‌های سطحی باید بر اساس شرایط متوسط و با فرض خاموش شدن نسبتاً سریع در نظر گرفته شود.

۵.۳.۱.۲ اگرچه یک حاشیه ایمن برای نشت معمولی در عوامل حجمی پایه لحاظ شده است، اما باید اصلاحاتی بر اساس نوع ماده درگیر و سایر شرایط خاص صورت گیرد.

۵.۳.۲ مواد قابل اشتعال

۵.۳.۲.۱ باید مقدار غلظت طراحی‌شده دی‌اکسید کربن متناسب با نوع ماده قابل اشتعال موجود در خطر تعیین گردد.

۵.۳.۲.۱.۱ این غلظت باید با افزودن ضریب ۲۰ درصد به حداقل غلظت مؤثر محاسبه شود.

۵.۳.۲.۱.۲ در هیچ حالتی نباید از غلظتی کمتر از ۳۴ درصد استفاده شود.

۵.۳.۲.۲ جدول ۵.۳.۲.۲ باید برای تعیین حداقل غلظت‌های دی‌اکسید کربن برای مایعات و گازهای مندرج در جدول استفاده شود.

۵.۳.۲.۳ برای موادی که در جدول ۵.۳.۲.۲ ذکر نشده‌اند، غلظت تئوریک حداقل دی‌اکسید کربن باید از منبعی معتبر به‌دست آید یا با آزمون مشخص گردد.

۵.۳.۲.۴ در صورت وجود اطلاعاتی از مقادیر اکسیژن باقی‌مانده مجاز، غلظت تئوریک دی‌اکسید کربن باید با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:

۵.۳.۳ ضریب حجم

ضریب حجمی که برای تعیین مقدار پایه دی‌اکسید کربن جهت حفاظت از یک محفظه حاوی ماده‌ای با نیاز به غلظت طراحی‌شده ۳۴ درصد استفاده می‌شود، باید مطابق جدول‌های ۵.۳.۳(a) و ۵.۳.۳(b) باشد.

۵.۳.۳.۱ در محاسبه ظرفیت خالص مکعبی که باید محافظت شود، اجازه داده می‌شود که برای ساختارهای دائمی، غیرقابل جابجایی و نفوذناپذیر که حجم را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند، کسر حجمی در نظر گرفته شود.

۵.۳.۳.۲ حجم‌های به‌هم‌پیوسته

۵.۳.۳.۲.۱ در دو یا چند حجم به‌هم‌پیوسته که جریان آزاد دی‌اکسید کربن بین آن‌ها ممکن است، مقدار دی‌اکسید کربن باید برابر با مجموع مقادیر محاسبه‌شده برای هر حجم، با استفاده از ضریب حجم متناظر از جدول‌های ۵.۳.۳(a) یا ۵.۳.۳(b) باشد.

۵.۳.۳.۲.۲ اگر یکی از حجم‌ها به غلظت بیشتری از مقدار نرمال نیاز داشته باشد (به بند ۵.۳.۴ مراجعه شود)، باید همان غلظت بالاتر برای تمام حجم‌های به‌هم‌پیوسته استفاده شود.

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.

 

---

اثرات بازشوها بر طراحی و عملکرد سیستم اطفاء حریق با گاز دی اکسیدکربن

NFPA12 ANNEX-E

ضمیمه E – آتش‌سوزی‌های سطحی
این ضمیمه بخشی از الزامات این سند NFPA نیست، بلکه صرفاً برای اهداف اطلاعاتی ارائه شده است.

E.1 الزامات ارائه‌شده در بخش 5.3 عوامل مختلفی را که می‌توانند بر عملکرد سامانه دی‌اکسید کربن تأثیر بگذارند، در نظر گرفته‌اند. پرسش در مورد محدودیت بازشوهایی که قابل‌بسته شدن نیستند، اغلب مطرح می‌شود و پاسخ دقیق به آن دشوار است.
از آنجا که آتش‌سوزی‌های سطحی معمولاً از نوعی هستند که می‌توان آن‌ها را با روش‌های اطفاء موضعی خاموش کرد، انتخاب بین روش غرقاب کامل و روش کاربرد موضعی را می‌توان بر اساس مقدار دی‌اکسید کربن مورد نیاز انجام داد.

این انتخاب در مثال‌های زیر برای فضای محصور نمایش‌داده‌شده در شکلE.1(a) نشان داده شده است.

عامل تبدیل ماده (به بخش ۵.۳.۴ مراجعه شود): از آنجا که غلظت طراحی بیش از ۳۴ درصد نیست، نیازی به تبدیل وجود ندارد.
شرایط ویژه (به بخش ۵.۳.۵ مراجعه شود): دی‌اکسید کربن از طریق بازشدگی پایینی خارج خواهد شد، در حالی که هوا از طریق بازشدگی بالایی وارد می‌شود. بر اساس شکل E.1 (b)، نرخ خروجی برابر با ۱۷ پوند بر دقیقه بر فوت مربع برای غلظت ۳۴ درصد در ارتفاع ۷ فوت خواهد بود.
دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):

17 X 5= 85 lb

مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:

111 + 85= 196 lb

عامل تبدیل ماده (به بخش ۵.۳.۴ مراجعه شود): از آنجا که غلظت طراحی بیش از ۳۴ درصد نیست، نیازی به تبدیل وجود ندارد.
شرایط ویژه (به بخش ۵.۳.۵ مراجعه شود): دی‌اکسید کربن از طریق بازشدگی پایینی خارج خواهد شد، در حالی که هوا از طریق بازشدگی بالایی وارد می‌شود. بر اساس شکل E.1 (b)، نرخ خروجی برابر با ۸۵کیلوگرم بر دقیقه بر متر مربع برای غلظت ۳۴ درصد در ارتفاع ۲.۱ متر خواهد بود.
دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۸۵ × ۰.۵ = ۴۲.۵ کیلوگرم
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۴۸.۶ + ۴۲.۵ = ۹۱.۱ کیلوگرم

دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۱۷ × ۱۰ = ۱۷۰ پوند
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۱۱۱ + ۱۷۰ = ۲۸۱ پوند
از آنجا که میزان جبران خسارت از مقدار اولیه اطفاء حریق فراتر رفته است (به بخش ۵.۲.۱.۱ مراجعه شود)، به فصل ۶ ارجاع داده می‌شود. بر اساس روش نرخ بر حجم، بخش ۶.۵.۳.۲ بیان می‌کند که نرخ تخلیه می‌تواند تا حداقل ۰.۲۵ پوند بر دقیقه بر فوت مکعب برای دیوارهای واقعی که به طور کامل اتاق سرور را محصور کرده‌اند کاهش یابد. بازشدگی‌ها می‌توانند به عنوان درصدی از محصورسازی دیوار محاسبه شوند تا نرخ تخلیه مناسب تعیین شود.
مساحت کل بازشدگی‌ها: ۲۰ فوت مربع
مساحت کل دیوارها: (۱۰ + ۱۰ + ۲۰ + ۲۰) × ۱۰ = ۶۰۰ فوت مربع
نرخ تخلیه:
(۲۰ ÷ ۶۰۰) × (۱ – ۰.۲۵) + ۰.۲۵ = ۰.۲۷ پوند بر دقیقه بر فوت مکعب
نرخ کل تخلیه:
۰.۲۷ × ۲۰۰۰ = ۵۴۰ پوند بر دقیقه
مقدار دی‌اکسید کربن:
۵۴۰ ÷ ۲ = ۲۷۰ پوند

کاربرد موضعی نیاز به تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه دارد.
در حالت ذخیره‌سازی پرفشار، مقدار دی‌اکسید کربن باید ۴۰ درصد افزایش یابد (به بخش ۶.۳.۱.۱ مراجعه شود) تا تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه تضمین شود.
زمانی که بازشدگی‌ها به ۲۰ فوت مربع برای هر کدام افزایش یابد، تکنیک‌های کاربرد موضعی نسبت به اطفاء حریق کلی، دی‌اکسید کربن کمتری برای هر دو نوع ذخیره‌سازی کم‌فشار و پرفشار نیاز خواهند داشت.

دی‌اکسید کربن اضافی برای بازشدگی‌ها (به بخش ۵.۳.۵.۱ مراجعه شود):
۸۵ × ۱.۰ = ۸۵ کیلوگرم
مجموع دی‌اکسید کربن مورد نیاز:
۴۸.۶ + ۸۵ = ۱۳۳.۶ کیلوگرم
از آنجا که میزان جبران خسارت از مقدار اولیه اطفاء حریق فراتر رفته است (به بخش ۵.۲.۱.۱ مراجعه شود)، به فصل ۶ ارجاع داده می‌شود. بر اساس روش نرخ بر حجم، بخش ۶.۵.۳.۲ بیان می‌کند که نرخ تخلیه می‌تواند تا حداقل ۴ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب برای دیوارهای واقعی که به طور کامل اتاق سرور را محصور کرده‌اند کاهش یابد. بازشدگی‌ها می‌توانند به عنوان درصدی از محصورسازی دیوار محاسبه شوند تا نرخ تخلیه مناسب تعیین شود.
مساحت کل بازشدگی‌ها: ۲.۰ متر مربع
مساحت کل دیوارها: (۳ + ۳ + ۶ + ۶) × ۳ = ۵۴ متر مربع
نرخ تخلیه:
(۲ ÷ ۵۴) × (۱۶ – ۴) + ۴ = ۴.۴ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب
نرخ کل تخلیه:
۴.۴ × ۵۴ = ۲۳۷.۶ کیلوگرم بر دقیقه بر متر مکعب
مقدار دی‌اکسید کربن:
۲۳۷.۶ ÷ ۲ = ۱۱۸.۸ کیلوگرم
کاربرد موضعی نیاز به تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه دارد.
در حالت ذخیره‌سازی پرفشار، مقدار دی‌اکسید کربن باید ۴۰ درصد افزایش یابد (به بخش ۶.۳.۱.۱ مراجعه شود) تا تخلیه مایع به مدت ۳۰ ثانیه تضمین شود.
زمانی که بازشدگی‌ها به ۲.۰ متر مربع برای هر کدام افزایش یابد، تکنیک‌های کاربرد موضعی نسبت به اطفاء حریق کلی، دی‌اکسید کربن کمتری برای هر دو نوع ذخیره‌سازی کم‌فشار و پرفشار نیاز خواهند داشت.