Průmyslová struktura Saúdské Arábie je dominována ropou, zemním plynem, petrochemikáliemi, chemikáliemi a těžbou. Tato odvětví představují značné riziko úniku hořlavých, výbušných a toxických plynů. Proto patří senzory plynu v nevýbušném provedení mezi nejdůležitější komponenty v první linii jejích systémů průmyslové bezpečnosti.
Pozadí případu a základní požadavky
- Charakteristika odvětví: Celý dodavatelský řetězec ropy a plynu v Saúdské Arábii – od vrtání a těžby přes přepravu a rafinaci v prostředních tocích až po následnou petrochemickou výrobu – zahrnuje uhlovodíky (metan, propan, těkavé organické sloučeniny atd.) a toxické plyny (sirovodík H₂S, oxid uhelnatý CO atd.).
- Požadavky na prostředí: Tyto oblasti jsou obvykle klasifikovány jako nebezpečné (výbušné) oblasti. Veškeré používané elektrické zařízení musí mít certifikaci pro nevýbušné prostředí, aby se zabránilo tomu, že se zařízení stane zdrojem vznícení.
- Regulační faktory: Přísné bezpečnostní normy Saúdskoarabské organizace pro normalizaci a národních gigantů, jako je Saudi Aramco (např. normy SAES společnosti Aramco), nařizují instalaci certifikovaných systémů detekce plynů ve všech nebezpečných oblastech.
Typický případ: Integrovaný systém detekce plynu v rafinérii Jazan společnosti Saudi Aramco
1. Přehled projektu:
- Místo: Ekonomické město Džizán, Saúdská Arábie.
- Zařízení: Rafinerie Jazan je masivní integrovaný komplex pro rafinaci, petrochemický průmysl a výrobu energie.
- Problém: Zařízení zpracovává velké množství ropy s vysokým obsahem síry, což s sebou nese velmi vysoké riziko úniku H₂S. Celý závod navíc obsahuje četné atmosféry hořlavých plynů. Vysokoteplotní, vlhké a slané pobřežní prostředí představuje vážné problémy pro trvanlivost zařízení.
2. Scénáře použití senzorů plynu v nevýbušném provedení:
V tak velkém zařízení jsou senzory plynu v nevýbušném provedení rozmístěny ve stovkách kritických bodů:
- Těsnění čerpadel a kompresorů: Tato rotační zařízení jsou běžnými místy úniku. Pro monitorování hořlavých plynů se instalují katalytické perlové nebo infračervené senzory v nevýbušném provedení.
- Oblast skladovací nádrže (v blízkosti větracích otvorů a nakládacích ramen): Během přepravy produktu nebo „dýcháním“ v důsledku změn teploty se mohou uvolňovat výpary. Senzory zde zajišťují nepřetržité monitorování.
- Oblasti procesních jednotek (např. reaktory, frakcionační kolony): Pevné detektory plynu jsou instalovány na přírubách a spojích ventilů, kde se může vyskytovat H₂S a hořlavé plyny. Tyto senzory mají často certifikaci jiskrové bezpečnosti (Ex i), což znamená, že nemohou uvolnit dostatek energie k způsobení vznícení, a to ani v případě, že selžou, když jsou pod napětím.
- Kanalizační a odvodňovací systémy: V těchto uzavřených prostorech se mohou hromadit hořlavé plyny (např. metan). Pro monitorování se používají difuzní nebo čerpací senzory v nevýbušném provedení.
- Přívody vzduchu do řídicích místností a krytů: U přívodů vzduchu do těchto budov jsou instalovány senzory, které zabraňují nasávání toxických nebo hořlavých plynů dovnitř a zajišťují tak bezpečnost personálu.
3. Technologie senzorů a typy odolné proti výbuchu:
- Technologické principy:
- Hořlavé plyny: Primárně s využitím technologií katalytických kuliček a nedisperzního infračerveného záření. NDIR je stále populárnější v náročných podmínkách díky své odolnosti vůči nedostatku kyslíku a dlouhé životnosti.
- Toxické plyny (např. H₂S): Primárně s využitím elektrochemických senzorů.
- Certifikace pro nevýbušné prostředí: Zařízení v Saúdské Arábii obvykle musí splňovat mezinárodní normy (jako ATEX, IECEx) a místní certifikaci. Mezi běžné typy ochrany patří:
- Ex d [Nevýbušný]: Kryt odolá vnitřní explozi bez poškození a zabrání přenosu plamene do vnější atmosféry.
- Ex e [Zvýšená bezpečnost]: Jsou uplatňována dodatečná opatření k zabránění možnosti vzniku oblouků, jisker nebo nadměrných teplot.
- Ex i [Jiskrová bezpečnost]: Bezpečnost je zajištěna omezením elektrické energie v obvodu. Jedná se o jednu z nejvyšších úrovní ochrany, často používanou pro senzory vyžadující údržbu pod napětím v terénu.
4. Systémová integrace a datová aplikace:
Tyto senzory v nevýbušném provedení nefungují izolovaně, ale jsou připojeny k celozávodnímu systému řízení detekce plynů.
- Alarm v reálném čase: Když senzor detekuje koncentraci plynu dosahující přednastavené úrovně alarmu, spustí zvukové a vizuální alarmy v centrální řídicí místnosti a přesně určí místo úniku.
- Automatické vypnutí/řízení: Systém dokáže automaticky spustit nouzové postupy, například:
- Aktivace ventilačních systémů v oblasti úniku.
-
- Automatické uzavření příslušných nouzových uzavíracích ventilů.
- Zastavení blízkých čerpadel nebo kompresorů.
- Záznam dat a analýza: Veškerá data jsou zaznamenávána a analyzována pro prediktivní údržbu (např. identifikace zařízení s častými drobnými úniky), optimalizaci tras hlídek a provádění bezpečnostních auditů.
Výzvy a budoucí trendy
- Odolnost vůči vlivům prostředí: Extrémní klima Saúdské Arábie (vysoké teploty, písek, koroze solí) přísně testuje materiály pouzdra, těsnicí vlastnosti a stabilitu elektronických součástek. Zařízení vyžaduje vysoký stupeň krytí (IP).
- Snížení celkových nákladů na vlastnictví: To zahrnuje náklady na kalibraci, údržbu a výměnu senzorů. Budoucí trend směřuje ke stabilnějším technologiím s delší životností (jako je IR) a inteligentním senzorům s autodiagnostickými schopnostmi, které dokáží hlásit chyby nebo degradaci.
- Smartizace a prediktivní údržba: Integrované s technologií IoT se senzory plynu v nevýbušném provedení stávají součástí Průmyslu 4.0. Analýzou datových trendů dokáže systém varovat před potenciálními poruchami zařízení.předKoncentrace plynu dosahují nebezpečných úrovní, což vede k přechodu od reaktivní reakce k proaktivní prevenci.
- Bezdrátové senzory v nevýbušném provedení: Pro úpravy zařízení nebo oblasti, kde je zapojení obtížné, se použití certifikovaných bezdrátových senzorů plynu stává flexibilním a efektivním doplňkovým řešením.
- Kompletní sada serverů a softwarového bezdrátového modulu, podpora RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
- Pro více plynových senzorů informace,
- Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.
- Email: info@hondetech.com
- Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com
- Tel.: +86-15210548582
Čas zveřejnění: 23. září 2025