ساختار صنعتی عربستان سعودی تحت سلطه نفت، گاز طبیعی، پتروشیمی، مواد شیمیایی و معدن است. این صنایع خطرات قابل توجهی از نشت گازهای قابل اشتعال، انفجاری و سمی را به همراه دارند. بنابراین، سنسورهای گاز ضد انفجار از جمله مهمترین اجزای خط مقدم در سیستم‌های ایمنی صنعتی آن هستند.
پیشینه موردی و الزامات اصلی
- ویژگی‌های صنعت: کل زنجیره تأمین نفت و گاز در عربستان سعودی - از حفاری و استخراج بالادستی گرفته تا حمل و نقل و پالایش میان‌دستی و تولید پتروشیمی پایین‌دستی - شامل هیدروکربن‌ها (متان، پروپان، VOCs و غیره) و گازهای سمی (سولفید هیدروژن H₂S، مونوکسید کربن CO و غیره) است.
- الزامات زیست‌محیطی: این مناطق معمولاً به عنوان مناطق خطرناک (انفجاری) طبقه‌بندی می‌شوند. هرگونه تجهیزات الکتریکی مورد استفاده باید دارای گواهینامه ضد انفجار باشند تا از تبدیل شدن تجهیزات به منبع احتراق جلوگیری شود.
- محرک‌های نظارتی: استانداردهای ایمنی سختگیرانه از سوی سازمان استاندارد عربستان سعودی و غول‌های ملی مانند آرامکوی سعودی (به عنوان مثال، استانداردهای SAES آرامکو) نصب سیستم‌های تشخیص گاز دارای گواهینامه را در تمام مناطق خطرناک الزامی می‌کند.
مورد معمول: سیستم یکپارچه تشخیص گاز در پالایشگاه جازان شرکت آرامکوی عربستان سعودی
۱. بررسی اجمالی پروژه:
- مکان: شهر اقتصادی جازان، عربستان سعودی
- تأسیسات: پالایشگاه جازان یک مجتمع عظیم و یکپارچه برای پالایش، پتروشیمی و تولید برق است.
- چالش: این تأسیسات مقادیر زیادی نفت خام با گوگرد بالا را فرآوری می‌کند که نشان‌دهنده خطر بسیار بالای نشت H₂S است. علاوه بر این، کل کارخانه حاوی اتمسفرهای گازی قابل اشتعال متعددی است. محیط ساحلی با دمای بالا، رطوبت بالا و شوری بالا، چالش‌های جدی را برای دوام تجهیزات ایجاد می‌کند.
۲. سناریوهای کاربردی حسگرهای گاز ضد انفجار:
در چنین تأسیسات بزرگی، حسگرهای گاز ضد انفجار در صدها نقطه بحرانی مستقر شده‌اند:
- آب‌بندهای پمپ و کمپرسور: این تجهیزات دوار نقاط نشتی رایجی هستند. حسگرهای ضد انفجار Catalytic Bead یا Infrared برای نظارت بر گازهای قابل احتراق نصب می‌شوند.
- ناحیه مخزن ذخیره‌سازی (نزدیک دریچه‌ها و بازوهای بارگیری): بخارات ممکن است در حین انتقال محصول یا از طریق «تنفس» به دلیل تغییرات دما آزاد شوند. حسگرها در اینجا نظارت مداوم را فراهم می‌کنند.
- واحدهای فرآیندی (مثلاً راکتورها، ستون‌های جداسازی): آشکارسازهای گاز ثابت در فلنج‌ها و اتصالات شیرها نصب می‌شوند، جایی که H₂S و گازهای قابل احتراق ممکن است وجود داشته باشند. این حسگرها اغلب دارای گواهینامه ایمنی ذاتی (Ex i) هستند، به این معنی که حتی اگر در هنگام روشن بودن دچار مشکل شوند، نمی‌توانند انرژی کافی برای ایجاد احتراق آزاد کنند.
- سیستم‌های فاضلاب و زهکشی: این فضاهای محدود می‌توانند گازهای قابل اشتعال (مثلاً متان) را جمع کنند. حسگرهای ضد انفجار از نوع انتشاری یا پمپی برای نظارت استفاده می‌شوند.
- ورودی‌های هوا برای اتاق‌های کنترل و پناهگاه‌ها: حسگرها در ورودی‌های هوا به این ساختمان‌ها نصب می‌شوند تا از ورود گازهای سمی یا قابل اشتعال به داخل جلوگیری شود و ایمنی پرسنل تضمین گردد.
۳. فناوری حسگر و انواع ضد انفجار:
- اصول فناوری:
- گازهای قابل احتراق: در درجه اول با استفاده از فناوری‌های Catalytic Bead و Non-Dispersive Infrared. NDIR به دلیل مصونیت در برابر کمبود اکسیژن و طول عمر بالا، به طور فزاینده‌ای در محیط‌های خشن محبوب است.
- گازهای سمی (مثلاً H₂S): در درجه اول با استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی.
- گواهینامه ضد انفجار: تجهیزات در عربستان سعودی معمولاً باید استانداردهای بین‌المللی (مانند ATEX، IECEx) و گواهینامه‌های محلی را رعایت کنند. انواع رایج حفاظت عبارتند از:
- Ex d [ضد شعله]: محفظه می‌تواند انفجار داخلی را بدون آسیب تحمل کند و از انتقال شعله به فضای خارجی جلوگیری کند.
- مثال e [ایمنی افزایش یافته]: اقدامات اضافی برای جلوگیری از احتمال وقوع قوس، جرقه یا دمای بیش از حد اعمال می‌شود.
- مثال i [ایمنی ذاتی]: ایمنی با محدود کردن انرژی الکتریکی در مدار تضمین می‌شود. این یکی از بالاترین سطوح حفاظت است که اغلب برای حسگرهایی که نیاز به نگهداری فعال در محل دارند، استفاده می‌شود.
۴. یکپارچه‌سازی سیستم و کاربرد داده‌ها:
این سنسورهای ضد انفجار به صورت جداگانه کار نمی‌کنند، بلکه به یک سیستم کنترل تشخیص گاز در سراسر کارخانه متصل هستند.
- هشدار در لحظه: هنگامی که یک حسگر، غلظت گاز را که به سطح هشدار از پیش تعیین‌شده‌ای رسیده است، تشخیص می‌دهد، آلارم‌های صوتی و تصویری را در اتاق کنترل مرکزی فعال می‌کند و محل نشت را مشخص می‌کند.
- خاموش/کنترل خودکار: سیستم می‌تواند به‌طور خودکار رویه‌های اضطراری مانند موارد زیر را آغاز کند:
- فعال کردن سیستم‌های تهویه در ناحیه نشتی.
-
- بستن خودکار شیرهای قطع اضطراری مربوطه.
- خاموش کردن پمپ‌ها یا کمپرسورهای مجاور.
- ثبت و تحلیل داده‌ها: تمام داده‌ها ثبت و برای تعمیرات و نگهداری پیش‌بینی‌شده (مثلاً شناسایی تجهیزات با نشتی‌های جزئی مکرر)، بهینه‌سازی مسیرهای گشت‌زنی و انجام ممیزی‌های ایمنی، تجزیه و تحلیل می‌شوند.
چالش‌ها و روندهای آینده
- دوام محیطی: آب و هوای بسیار سخت عربستان سعودی (دمای بالا، شن و ماسه، خوردگی نمک) مواد محفظه، عملکرد آب‌بندی و پایداری قطعات الکترونیکی را به شدت تحت آزمایش قرار می‌دهد. تجهیزات به رتبه‌بندی حفاظت در برابر نفوذ (IP) بالایی نیاز دارند.
- کاهش هزینه کل مالکیت: این شامل هزینه کالیبراسیون، نگهداری و تعویض حسگر می‌شود. روند آینده به سمت فناوری‌های پایدارتر و بادوام‌تر (مانند IR) و حسگرهای هوشمند با قابلیت‌های خود تشخیصی است که می‌توانند خطاها یا تخریب را گزارش دهند.
- هوشمندسازی و نگهداری پیشگیرانه: حسگرهای گاز ضد انفجار که با فناوری اینترنت اشیا ادغام شده‌اند، به بخشی از صنعت ۴.۰ تبدیل می‌شوند. با تجزیه و تحلیل روند داده‌ها، سیستم می‌تواند در مورد خرابی‌های احتمالی تجهیزات هشدار دهد.قبل ازغلظت گاز به سطوح خطرناکی می‌رسد و از واکنش واکنشی به پیشگیری پیشگیرانه تغییر می‌کند.
- حسگرهای ضد انفجار بی‌سیم: برای اصلاحات کارخانه یا مناطقی که سیم‌کشی دشوار است، استفاده از حسگرهای گاز بی‌سیم دارای گواهینامه، به یک راه‌حل مکمل انعطاف‌پذیر و کارآمد تبدیل می‌شود.
- مجموعه کامل سرورها و ماژول بی‌سیم نرم‌افزاری، پشتیبانی از RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
- برای حسگرهای گاز بیشتر اطلاعات،
- لطفا با شرکت فناوری هونده تماس بگیرید.
- Email: info@hondetech.com
- وب‌سایت شرکت:www.hondetechco.com
- تلفن: +86-15210548582
زمان ارسال: ۲۳ سپتامبر ۲۰۲۵