По самой своей природе опасные среды требуют тщательно продуманного подхода к обнаружению пожара.
Рискованная среда
Существует множество различных опасных сред, где разработка эффективных решений по обнаружению пожара для защиты людей, объектов и окружающей среды может быть сложной задачей. К ним относятся морской и промышленный секторы, где среда с высоким риском — часто в сочетании с большими размерами площадок и большим количеством персонала — означает, что даже небольшой пожар может быстро перерасти в крупное бедствие.
Инциденты подчеркивают проблемы, связанные с предоставлением решений по обнаружению пожара в нестабильных и опасных условиях, и подчеркивает необходимость обеспечения надлежащей защиты в отрасли.
Искробезопасное решение
Для многих опасных производств от компаний может потребоваться установка искробезопасных (ИС) одобренных устройств в составе их систем обнаружения пожара. В двух словах, искробезопасная система представляет собой дополнительный уровень защиты от пожара и определяется как система, включающая в себя аппаратуру и соединительную проводку, в которых никакая искра или тепловое воздействие в любой части системы, предназначенной для использования во взрывоопасных зонах, не может вызвать зажигание.
Искробезопасные системы имеют широкий спектр применения, чаще всего включая места, где взрывоопасная смесь воздуха и газа или пара присутствует или может присутствовать постоянно, периодически или в результате аварии. Они определены как опасные зоны серией стандартов, сводов правил по установке и техническому обслуживанию электрического оборудования в потенциально взрывоопасных средах. Эти опасные зоны чаще всего встречаются на предприятиях нефтяного и химического машиностроения, морских нефтегазовых платформах и на заводах, которые перерабатывают и хранят газы, растворители, краски и другие летучие вещества.
Необходимо тщательно продумать конструкцию электрооборудования для этих зон во избежание воспламенения взрывоопасной смеси не только при нормальной работе, но и в аварийных условиях. Существует ряд способов гарантировать, что электрическое оборудование не воспламенится в этих условиях, включая погружение в масло, аппараты под давлением и засыпку порошком.
Двумя наиболее распространенными в настоящее время методами являются взрывонепроницаемые корпуса и искробезопасные системы. Как следует из названия, взрывозащищенные корпуса содержат свое оборудование внутри коробки настолько прочной, что внутренний взрыв не повредит коробку и не распространится за ее пределы. Поверхность должна оставаться достаточно прохладной, чтобы не воспламенилась взрывоопасная смесь, а при соединении взрывозащищенного оборудования необходимо использовать взрывонепроницаемую проводку. Этот метод наиболее ценен, когда неизбежны высокие уровни мощности, но он не разрешен для зон, где взрывоопасная газовоздушная смесь может присутствовать в течение длительного времени. В этих условиях системы ИБ являются единственным одобренным методом защиты.
Основной принцип искробезопасного оборудования заключается в том, что оно ограничивает аккумулируемую электрическую энергию и температуру поверхности путем ограничения тока и напряжения, работая при такой малой мощности и таком малом количестве аккумулированной энергии, что оно не способно вызвать воспламенение.
Мы предлагаем как адресные, так и неадресные решения для искробезопасных зон, при этом оба метода требуют использования гальванического барьера перед опасной зоной. Этот барьер ограничивает напряжение и ток, включая любые большие скачки напряжения (которые могут привести к искрообразованию или перегреву устройств) от попадания в опасную зону. Как правило, рекомендуемый тип барьера имеет гальваническую развязку — этот тип барьера обеспечивает безопасную проводку и установку без дополнительных сложностей, связанных с необходимостью использования заземляющих экранов.
Еще одним обязательным компонентом адресной системы является транслятор протокола. Это устройство невидимо для контрольной панели, но позволяет адресным устройствам в опасной зоне связываться с контрольной панелью даже при гораздо более низком напряжении и токе. Дополнительно разводка на адресной системе изготавливается по зональным схемам от основного шлейфа. На схематических чертежах искробезопасных систем показаны ответвления или радиальные линии проводки в опасной зоне, но без обратной петли из-за сертификации системы.
Решения по обнаружению пожара ИС регулярно используются для электростанций, которые несут значительный риск взрыва. Типичные области применения включают традиционные и атомные электростанции, гидроэлектростанции, коммутационные и распределительные станции. Для морского, нефтяного и промышленного секторов был предоставлен ряд адресно-аналоговых и обычных ИС-решений для грузовых и пассажирских судов, паромов и военных кораблей, а также для морских объектов.
Разъяснение законодательства об ИС
Потенциально опасные среды в морском, нефтяном и промышленном секторах представляют такой высокий риск, поэтому понятно, что акцент делается на соблюдении строгих стандартов охраны здоровья и безопасности.
Искробезопасная технология была впервые внедрена в оборудование для обнаружения пожара в начале 1980-х годов, но только в июле 2003 года и с введением ATEX (Директивы по взрывоопасным средам) использование искробезопасного оборудования для определенных опасных сред стало обязательным.
Директива ATEX состоит из двух директив ЕС – одной для пользователя оборудования и одной для производителя. Первой является Директива 99/92/EC (также известная как «ATEX 137» или «Директива ATEX о рабочих местах») о минимальных требованиях по улучшению охраны здоровья и безопасности работников, потенциально подверженных риску воздействия взрывоопасных сред. Второй является Директива 2014/34/ЕС, касающаяся оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.
Директива ATEX применима ко всему оборудованию, предназначенному для использования во взрывоопасных (зонированных) средах, будь то электрическое или механическое, включая защитные системы. Он применяется к широкому спектру оборудования, используемого в окружающей среде, включая стационарные морские платформы, нефтехимические заводы, шахты, мукомольные заводы и другие зоны, которые несут риск потенциально взрывоопасной среды.
В соответствии с директивой ATEX владельцы систем должны классифицировать зоны, в которых могут возникать опасные взрывоопасные среды, по зонам. В пределах этих опасных зон выделяют три зоны:
Зона 0 – Категория 1 – где взрывоопасная газовоздушная смесь присутствует постоянно или присутствует в течение длительного времени.
Зона 1 – Категория 2 – где при нормальной эксплуатации возможно образование взрывоопасной газовоздушной смеси.
Зона 2 – Категория 3 – где взрывоопасная газовоздушная смесь при нормальной эксплуатации маловероятна, а если и возникает, то только в течение короткого времени.
Любое электрическое оборудование, расположенное в этих зонах, такое как розетки, осветительные приборы и компьютеры, должно быть спроектировано таким образом, чтобы исключить воспламенение каких-либо взрывоопасных смесей как в нормальном режиме работы, так и в аварийном состоянии. Взрывозащищенные устройства можно использовать в Зонах 1 и 2 – зонах, где существует непостоянная опасность или случайная утечка – однако там, где имеется постоянная смесь взрывоопасных газов или химикатов (Зона 0), единственным разрешенным методом является искрозащитное оборудование.
Преимущества технологии ИС
Помимо предоставления надежных решений для обнаружения пожара, использование технологии ИС в опасных ситуациях обеспечивает ряд преимуществ, в том числе:
Наименее дорогой — нет необходимости в запираемых изоляторах с предохранителями, защищенном кабеле или специальных сальниках.
Простое устройство – позволяет использовать обычные промышленные устройства, если они не являются энергоаккумулирующими.
Отказоустойчивость — это единственный метод, который остается безопасным после возникновения неисправностей в кабелях и неисправных компонентах.
Живое техническое обслуживание – это единственный метод, который позволяет проводить живые работы без сертификатов очистки газа.
Небронированный кабель – система защищена электрически, а не механически.
Безопасен для персонала – использует сверхнизкие напряжения и токи.
Самая безопасная техника – это единственная техника, разрешенная для использования в Зоне 0.
Полностью протестирован и сертифицирован
Учитывая изменчивый характер отраслей, в которых устанавливается искробезопасная пожарная сигнализация, тестирование является важной частью производственного процесса. Компании стремятся обеспечить безопасность искробезопасной технологии, при этом все оборудование проходит строгие испытания в лабораториях электромагнитных испытаний (ЭМС) и испытаний на огнестойкость. Протокол производственного процесса обеспечивает дополнительный уровень уверенности, требуя, чтобы все искробезопасные устройства тестировались на каждом этапе и подписывались утвержденным оператором.
Помимо внутреннего тестирования, продукты, используемые в условиях искробезопасности, также должны быть одобрены отраслевыми органами в странах, в которых они будут использоваться.
ИС и будущее
Прогнозируется, что в ближайшие годы глобальный спрос на технологию обнаружения пожара с защитой от искр будет продолжать расти в таких странах, как Россия и Китай с их постоянными инвестициями в нефтехимические заводы, а также в Великобритании, где оффшорная промышленность по-прежнему широко использует оборудование для защиты от пожара.
Мы хорошо подготовлены, чтобы справиться с этим подъемом. Благодаря инновационному дизайну и строгим процедурам испытаний мы уверены, что сможем и дальше соответствовать развивающимся технологиям и законодательству как в самой отрасли пожарной сигнализации, так и в опасной среде, которую мы защищаем. Сложный характер обнаружения пожара никогда не становится более очевидным, чем когда мы имеем дело с отраслями, которые несут потенциально катастрофические риски, но мы стремимся тесно сотрудничать с спецификаторами и установщиками, чтобы обеспечить наилучшую защиту.