System detekcji gazu w tłoczni gazu, stacji gazowej i innych obiektach gazownictwa

Obiekty infrstrukturalne sieci gazowniczej z założenia są zagrożone możliwymi nieszczelnościami na instalacji transportującej i magazynującej gaz. Obowiązkowym wyposażeniem jest system detekcji gazu dla tłoczni gazu, stacji, zbiorników i innych obiektów sieci gazowej. Zagrożeniem oczywiście jest wyciek gazu, który może zgromadzić się w obiekcie, w ilości wystarczającej do spowodowania wybuchu. Obowiązujące regulacje prawne zawierają kilka wskazówek i wymagań stawianych systemom detekcji gazu w obiektach infrastruktury gazowniczej. Systemy detekcji gazu w obiektach technologicznych gazu ziemnego muszą conajmniej sterować sygnalizacją optyczną, sygnalizacją akustyczną, wentylacją awaryjną oraz wyłączaniem obiektu z ruchu. Tym samym do realizacji są conajmniej 4 funkcje, a tym samym system detekcji powinien umożliwiać sterowanie 4 różnymi elementami. Należy pamietać, że w tego typu obiektach wymagana jest wentylacja wielostopniowa o conajmniej 2 niezależnych systemach sterowania (zgodnie z § 46 obowiązujacych regulacji) i podzielona na sekcje, a unieruchomienie urządzeń technologicznych może odbywać się w kilku punktach i wykorzystywać np. kilka zaworów odcinających, a więc system musi zapewniać odpowiednią ilosć wyjść sterujących. Najniższy z progów alarmowych zgodnie z przepisami powinien być ustawiony na 10% DGW i stanowić ostrzeżenie, a najwyższy na poziomie 40% DGW powinien wyłączać urządzenia technologiczne z ruchu. Kolejnym istotnym wymogiem zgodnie z § 5. obowiązujących regulacji jest funkcja prowadzenia pomiarów i ich archiwizacja. Tym samym w tego typu obiektach nie wystarczy zastosowanie progowych systemów starego typu z diodami alarmowymi i tylko 2 progami alarmowymi i 2 wyjściami sterowniczymi. Współczesne systemy muszą udostępniać możliwość zarówno szerokiego sterowania conajmniej 4 elementami oraz prowadzenia pomiarów i ich rejestracji. Obowiązujące przepisy dla obiektów infrastruktury gazowej dostępne są w zakładce regulacje prawne w zakresie systemów detekcji i detektorów gazów.
Podobnie jak w przypadku innych obiektów także w obiektach technologicznych infrastruktury gazowniczej budowane są kotłownie zasilane gazem i jeżeli ich moc nominalna przekracza 60kW wymagane jest zastosowanie systemu detekcji i odcinania gazu (§ 39 przepisów). Tego typu instalacje opisujemy w zakładce systemy detekcji gazu dla kotłowni.
Obiekty infrastruktury gazowniczej mogą wyglądać różnie i mogą być zlokalizowane w różnych miejscach. Nadzór na dobiektami tego typu przez człowieka (np. za pomocą regularnych obchodów czy inspekcji) jest praktycznie niemożliwy i bardzo kosztowny. Dlatego zadanie to przejmuje oprogramowanie nadzorujące oparte najczęściej o systemy SCADA (ang. Supervisory Control And Data Acquisition). Dzięki temu dane z tysięcy urządzeń mogą spływać do operatorów, którzy mogą na bieżąco śledzić i reagować adekwatnie do sytuacji. System detekcji gazu musi umożliwiać komunikację i wpięcia do takiego systemu nadzoru, a więc musi posiadać wyjście cyfrowe RS485 ModbusRTU, dzięki któremu wszelkie dane (pomiary, alarmy, uruchomienia wyjść serujących czy dane eksploatacyjne) z systemu detekcji gazu zostaną przekazane do oparatora. Jednocześnie system detekcji gazów musi zapewniać odpowiednie bezpieczeństwo, które określa się za pomocą skali SIL (ang. Safety Integrity Level), która określa wymogi w zakresie bezpieczeństwa integralnego systemu. Wymagany poziom dla systemów detekcji w obiektach infrastruktury gazownictwa to SIL2.
Sama budowa i charakterystyka systemu detekcji gazu w tłoczni lub stacji gazowej także ma spore znaczenie. Dawniej nie było wyboru i trzeba było budowac lokalne systemu dla kazdego pomiaeszczenia z kosztowną gwiazdową topologią okablowania wymagająca prowadzenia przewodu do każdego detektora. Nowoczesne systemy detekcji gazów jak PolyGard2 umożliwiają łączenie adresowalnych detekotrów za pomocą jednego przewodu, a system dokładnie rozpoznaje parametry i pomiary każdego urządzenia. Co ważne możliwe jest także lokalne sterowanie za pomocą programowalnych modułów rozszerzeń umożliwiających adresowanie nie tylko detektorów ale także wyjść sterujących co przy maksymalnie 32 wyjściach sterowniczych daje ogromne możliwości konfiguracyjne. PolyGard2 umożliwia także sterowanie zaworami o napięciu 230VAC (Ex) co jest dużą zaletą w stosunku do starych rozwiązań z zaworami 12VDC, które miały znaczne ograniczenia w odległości zaworu od centrali systemu. Ułatwia to rozplanowanie systemu i odpowiednie sterowanie. Obiekty infrastrukturalne z założenia nie mogą być wyłączane z eksploatacji i tym samym system musi umożliwiać ich serwis i kalibrację w miejscu instalacji co umożliwiają wymienne sensory w technologii X-Change. Jednak nawet to nie zawsze jest możliwe (szczególnie w strefie zagrożenia wybuchem). Dlatego detektory PolyXeta2 są dostępne w wersji umożliwiającej kalibrację bez otwierania obudowy w miejscu zamontowania co jest najczęściej stosowane w tego typu obiektach.
Regulacje prawne narzucają także pomiary metanu przy wszelkiego rodzaju pracach remontowych §10 i §11. Osobiste zabezpieczenie jest realizowane przez
detektory wielogazowe lub systemy bezpieczeństwa pracowników samotnych (lone worker), natomiast za zabezpieczenie terenu prac odpowiadają strefowe detektory gazów rozstawiane tymczasowo na terenie objętym pracami i przesyłające bezprzewodowo dane pomiarowe oraz alarmy do operatora oraz na indywidualne mierniki gazów osób pracujacych w rejonie.
W publikowanych materiałach techniczno-projektowych znajdują się szersze informacje odnośnie systemów detekcji gazu w obiektach infrastruktury gazowniczej, a jednocześnie zapraszamy do skorzystania z bezpłatnego wsparcia dla projektantów tego typu instalacji zapewnianego przez nasz dział pomocy projektowej.
Sprawdź powiązane przepisy w zakładce: REGULACJE PRAWNE W ZAKRESIE SYSTEMÓW DETEKCJI I DETEKTORÓW GAZÓW

Zagrożenia gazowe w kotłowniach i obiektach itechnologicznych sieci gazowej:
- metan (CH4) - kotłownie zasilane gazem ziemnym
- propan-butan (LPG) - kotłownie zasilane gazem płynnym
- tlenek węgla (CO) - wszystkie kotłownie (szczególnie na paliwa stałe)
SYSTEMY DETEKCJI GAZU Z CENTRALĄ
Centrala Gas Controller 06 GC-06



Gas Controller 06 (GC06) to najnowocześniejsza cyfrowa centrala systemu detekcji MSR PolyGard2 zaprojektowana aby zapewnić wymaganą funkcjonalność, ochronę obiektu i komfort użytkowania, w każdej aplikacji oraz spełnić surowe normy bezpieczeństwa. Spełnia m.in. normę PN-EN 50271 dla systemów wykorzystujących techniki cyfrowe oraz normę PN-EN 50545-1 dla systemów detekcji w halach garażowych i tunelach.
Centrala GC06 jest dostępna w wersji standardowej oraz z licznymi opcjami dodatkowymi, dzięki którym można zbudować system o dopasowanej do danego obiektu funkcjonalności.
W wersji standardowej:
Może obsługiwać nawet do 96 detektorów cyfrowych PolyGard2 używając standardu komunikacyjnego RS-485 oraz do 4 detektorów analogowych z użyciem komunikacji analogowej 4-20mA. Każdy z detektorów może wykrywać dowolny gaz i może mieć 4 dowolnie zaprogramowane progi alarmowe (umożliwa m.in. podpięcie czujników temperatury lub wilgotności). Progi alarmowe mogą być ustawiane na wzrost stężenia gazu, na spadek stężenia lub na wzrost i spadek (np. dla detektorów tlenu). Centrala oferuje 2 równoległe pomiary: wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value) co ma szczególne znaczenie przy detekcji gazów toksycznych wobec których przepisy o najwyższych dopuszczalnych stężeniach NDS, NDSCh stosują wartości uśrednione.

Progi alarmowe mogą być ustawiane dowolnie na wartość bieżącą lub średnią (np. progi w oparciu o przepisy o najwyższych dopuszczalnych stężeniach (NDS, NDSCh). Centrala posiada wbudowane 4 wyjścia stykowe SPDT (COM/NO/NC) oraz wyjście stykowe awarii (COM/NC). Pomiary wskazywane są dla każdego detektora naprzemiennie na wbudowanym wyświetlaczu LCD, a bieżący sygnalizowany jest z użyciem 4 LED (zasilanie, awaria, alarm 1, alarm 2). Centrala posiada pamięć zdarzeń, a 6 przycisków sterowniczych umożliwia poruszanie się po przejrzystym i intuicyjnym menu. Centrala Gas Controller 06 posiada zaawansowany system autodiagnostyki wskazujący użytkownikowi ewentualne nieprawidłowości za pomocą kodów błędów umożliwiając precyzyjną lokalizację i usunięcie problemu. GC06 montowane jest na szynę TS35 i zajmuje 6 segmentów. Zasilanie centrali 24VDC.
Norma wymaga poziomu SIL1? PolyGard2 GC06 idzie o krok dalej i gwarantuje poziom bezpieczeństwa SIL2!
Możliwe rozszerzenia i opcje:
Do 32 detektorów analogowych i do 32 wyjść stykowych (za pomocą modułów rozszerzających EP-06), optyczna sygnalizacja braku zasilania, port USB do odczytu pełnej pamięci wartości pomiarowych oraz zdarzeń (moduł pamięci), interfejs RS485 z protokołem Modbus RTU do połączenia z innymi systemami np. BMS (Building Management System) lub SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), opcja montażu na drzwiach (np. rozdzielnicy), zasilanie rezerwowe (buforowe).
Dokumenty i certyfikaty:
Fotografie oraz kolorystyka urządzeń może odbiegać od przedstawionej.
Detektor PolyGard2



Detektor PolyGard2 to zaawansowane urządzenie wykrywająco-pomiarowe o prostej i przyjaznej budowie zarówno dla użytkownika jak i instalatora. Cyfrowy czujnik gazów PolyGard2 jest częścią systemu MSR PolyGard2 i może być wyposażony w maksymalnie 3 sensory gazów z ponad 50 dostępnych substancji (w tym tzw. sensory wyniesione czyli oddalone na przewodzie od samego detektora). Detektor oferowany jest w wersji podstawowej oraz z licznymi opcjami i dodatkowymi funkcjami.
Budowa detektora i montaż:
Konstrukcja detektora jest modułowa (obudowa, płyta główna i sensor) co umożliwia wymianę dowolnego elementu bez konieczności wymiany całego detektora. Instalatorzy z pewnością docenią liczne ułatwienia montażowe jak możliwość wyboru otworów pod dławnice i sensory co ułatwia montaż detektora w pionie lub poziomie i dopasowanie do obiektu. Wyjmowana płytka zapewnia łatwą pracę z obudową. Kolejne ułatwienia to dwuprzewodowe wkładki do dławnic umożliwiające wejście i wyjście przewodu jedną dławnicą, wtyczki kablowe umożliwiające podłączenie przewodu do wysokiej jakości zacisków śrubowych i możliwość jego podłączania w dowolnym momencie montażu. Możliwość modyfikacji ilości dławnic na obudowie to świetne rozwiązanie gdy potrzebujemy poprowadzić więcej przewodów, podłączamy wyjścia stykowe w detektorze lub inne elementy instalacji.




Cechy fizyczne:
Czujnik PolyGard2 charakteryzuje się wysoką odpornością na warunki zewnętrzne. Posiada stopień ochrony IP64. Istnieje możliwość zastosowania dodatkowej osłony zwiększającej stopień ochrony do IP66. Obudowa wykonana z poliwęglanu posiada uszczelkę, a przewody są wprowadzane za pomocą uszczelniających się dokręcanych dławnic.
Sensory:
Detektor PolyGard2 może mieć wpięte 1, 2 lub 3 sensory. Wymienne sensory w technologii X-Change to kolejne istotne ułatwienie, które pozwala na bezproblemową eksploatację i obniża koszty utrzymania. Dostępne substancje są wyszczególnione w karcie katalogowej.

Parametry pomiarowe:
Każdy sensor posiada indywidualny adres i jego pomiar jest wyświetlany na centrali. Każdy pomiar może być wskazywany jako wartość bieżąca (CV - current value) oraz jako wartość średnia (AV - average value). Wartość średnia jest szczególnie przydatna przy pomiarach gazów toksycznych gdzie oddziaływanie na człowieka, a tym samym wartości przyjęte w przepisach o najwyższych dopuszczalnych stężeniach (NDS, NDSCh) są wyrażane jako średnia ważona. Dla każdego sensora można ustawić 4 progi alarmowe w detektorze (progi mogą być ustawione dowolnie, na wartość chwilową lub na wartość średnią, w tym na spadek stężenia, na wzrost stężenia lub na oba przypadki np. dla detektorów tlenu).
Ważniejsze parametry wersji podstawowej:
- pomiar 1 do 3 gazów
- 4 progi alarmowe
- 2 równoległe pomiary wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value)
- sensory elektrochemiczne, katalityczne, podczerwone, półprzewodnikowe (freony)
- spełnia normę PN-EN 50271, PN-EN 50545-1 oraz SIL2
- łatwy montaż z użyciem 1 przewodu
- nowoczesna i bezpieczna komunikacja w standardzie cyfrowym RS-485
- wysoka dokładność i stabilność pomiarów
- wymienny moduł sensora w technologii X-Change
- bardzo wysoka odporność detektora na warunki zewnętrzne IP64 (z dodatkową osłoną IP66)
- łatwy montaż i wymiana dzięki wymiennym elementom i wtyczkom instalacyjnym
Wybrane opcje dodatkowe:
- podłączenie maksymalnie trzech sensorów cyfrowych SC2
- możliwość zamontowania sensora cyfrowego SC2 w odległości do 15 metrów od płyty detektora np. dla obiektów wysokich hal produkcyjnych
- podłączenie maksymalnie jednego sensora SSAX1-1 (przeznaczony do pracy w 1 i 2 strefie zagrożenia wybuchem)
- możliwość zamontowania sensora SSAX1-1 w odległości do 5 metrów od płyty detektora np. zagłębienia i windy pojazdów (Parklift)
- wersja z sygnałem 4-20mA
- wersja z przekaźnikiem (wyjściem stykowym)
- zmiennokolorowy wyświetlacz (normalna praca - zielony; alarm - czerwony)
- wbudowany sygnalizator optyczno-akustyczny
- sonda kanałowa do montażu w kanałach wentylacyjnych
- IP 66 dzięki zastosowaniu nasadek SplashGuard dla sensorów cyfrowych SC2 i sensorów analogowych MC2 oraz sensorów SSAX1-1 przeznaczonych do pracy w pierwszej i drugiej strefie zagrożenia wybuchem.
Dokumenty i certyfikaty:
Fotografie oraz kolorystyka urządzeń może odbiegać od przedstawionej.
SCHEMATY SYSTEMU DETEKCJI W TŁOCZNIACH I OBIEKTACH INFRASTRUKTURY GAZOWEJ
W zależności od potrzeb system detekcji gazu w tłoczniach, zbiornikach, stacjach gazu czy budynkach infrastruktury gazowej może przybierać różne formy. Duża elastyczność systemu PolyGard2 pozwala na dopasowanie jego parametrów do praktycznie każdego obiektu lub grupy obiektów. Możliwość łaczenia systemie różnych detektorów (zwykłych i Ex) czy sterowania różnymi urządzeniami wykonawczymi dale duże możliwości wykorzystania. Jednocześnie scentralizowana cyfrowa architektura systemu wraz z przesyłem danych do systemu nadzoru SCADA wypełnia wszelkie wymogi regulacji prawnych, bezpieczeństwa i użytkowania współczesnych obiektów.
Schematy prezentowane w dalszej części mają na celu przybliżenie systemu w typowych zastosowaniach natomiast system posiada wiele innych możliwych konfiguracji i zapraszamy do współpracy z naszym działem wsparcia projektowego, który udziela bezpłatnego wsparcia przy projektowaniu Państwa obiektów.
DETEKTORY SAMODZIELNE
Samodzielny detektor gazów MSC2
Multi Sense Controller

Samodzielny detektor PolyGard2 MSC2 to rozwiązanie dedykowane do niewielkich pomieszczeń wymagających lokalnej detekcji gazów i sygnalizacji gdzie nie ma potrzeby stosowania rozbudowanego systemu z centralą. Detektor samodzielny oznacza urządzenie, które łączy w sobie funkcję detekcji i funkcję sterowania innymi urządzeniami (czyli nie potrzebuje dodatkowej centrali lub innych elementów aby działać i chronić pomieszczenie). Cyfrowy czujnik gazów MSC2 może także (opcjonalnie) być podłączony do większego adresowalnego systemu (MSR PolyGard2) lub może wysyłać informacje do systemów nadzoru budynku BMS - (Building Menagement System) lub SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Konstrukcja detektora umożliwia podłączenie do 3 sensorów gazów (z ponad 50 dostępnych substancji) co tworzy z niego prawdziwy detektor wielogazowy. Oczywiście możliwe jest podpięcie sensorów wyniesionych (czyli oddalonych na przewodzie). Przykładow często spotykane rozwiązanie (sensor gazu lżejszego od powietrza pod sufitem, sensor tlenu wraz z modułem detektora na wysokości głowy człowieka i sensor gazu cięższego przy podłożu). Wielofunkcyjność detektora gazów MSC2 i możliwość dopasowania do wielu obiektów zapewniają liczne możliwości rozszerzeń i opcji.
Cechy montażowe i konstrukcja detektora:
MSC2 to kompaktowe urządzenie z wieloma ułatwieniami montażowymi. Elementem bazowym jest płyta główna, płyta czołowa (w wersji z wyświetlaczem) i obudowa. Demontowalna płyta główna umożliwia praktycznie dowolny montaż dławnic i sensorów zależnie od potrzeb na obiekcie. Płyta czołowa jest przytwierdzona na stałe do obudowy czołowej, ale cała obudowa czołowa także może być zdjęta co upraszcza montaż detektora. Drobne detale jak dławnice z wypełnieniem dla 2 przewodów, czy dobrej jakości zakręcane wtyczki są cechą charakterystyczną wszystkich konstrukcji MSR. Zróżnicowane wtyki dla poszczególnych podzespołów minimalizują ryzyko błędnego podłączenia elementów. Detektor moze być wyposażony w wyjścia stykowe, które sa zlokalizowane u góry (podobnie jak wejście zasilania) co ułatwia montaż nie wymuszając na instalatorze "obchodzenia" detektora przewodami i wpinania ich od dołu.



Właściwości fizyczne:
MSC2 jest nie tylko funkcjonalny, ale także charakteryzuje się wysoką odpornością o stopniu IP64. Stopień ochrony można zwiększyć do IP66 stosując dodatkową osłonę. Poliwęglanowa uszczelniona obudowa wraz ze skręcanymi dławnicami zapewniają wymaganą ochronę wnętrza.
Sensory:
Samodzielny detektor gazów MSC2 umożliwia podłączenie 1, 2 lub 3 sensorów zapewniając każdemu z nich indywidualny adres i wskazując ich pomiar naprzemiennie. Moduły sensoryczne wykonane są w technologii X-Change co oznacza, że są wpinane na wtyczkę i mogą być wymieniane samodzielnie przez użytkownika obniżając tym samym koszty eksploatacji i ułatwiając obsługę. Dostępne gazy i opary znajdują się w karcie katalogowej.

Możliwości pomiarowe:
Każdy z sensorów jest identyfikowalny i jego pomiar jest widoczny na wyświetlaczu detektora (naprzemiennie). Jednocześnie dla każdego sensora mogą być prowadzone równolegle 2 pomiary wartości bieżącej (CV - current value) oraz wartośi średniej (AV - average value). Ma to szczególne znaczenie w detekcji gazów toksycznych, gdzie istotny jest czas ekspozycji (narażenia) na daną substancję. Wprost określają to obowiązujące regulacje prawne o najwyższych dopuszczalnych stężeniach (NDS, NDSCh), które podają toksyczne właściwości substancji właśnie jako funkcje średniej ważonej (czyli nie chwilowej bieżącej wartości). Każdy sensor może mieć przypisane dowolne 4 progi alarmowe co umożliwia adekwatne dopasowanie reakcji presonelu i urządzeń zabezpieczających (w starych systemach 2 progowych było to znacznie ograniczone do funkcji ostrzeżenie/alarm). Progi mogą być zaprogramowane na wartość chwilową lub na wartość średnią oraz na spadek lub na wzrost (lub na obie funkcje np. w magazynach gazów obojętnych i tlenu).
Funkcje sterownicze i alarmowe:
Detektor samodzielny pełni funkcję zarówno detektora jak i centrali, a więc musi dysponować odpowiednimi możliwościami sterowania. W MSC2 mamy szeroki wachlarz do wyboru. Wyjścia stykowe, wyjście analogowe 4-20mA, sygnalizacja optyczna (zmiennokolorowy wyświetlacz bez alarmu zielona, w czasie alarmu czerwony; diody LED zasilania, alarmu, awarii), sygnalizacja optyczno-akustyczna wewnętrzna (do pomieszczeń), wyjście cyfrowe RS485 Modbus RTU lub DGC Bus dla systemów nadzorczych.
Ważniejsze parametry wersji podstawowej:
- pomiar 1 do 3 gazów
- 4 progi alarmowe
- 2 równoległe pomiary wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value)
- sensory elektrochemiczne, katalityczne, podczerwone, półprzewodnikowe (freony)
- spełnia normę PN-EN 50271, PN-EN 50545-1 oraz SIL2
- nie wymaga centrali
- zmiennokolorowy wyświetlacz (normalna praca - zielony; alarm - czerwony)
- wysoka dokładność i stabilność pomiarów
- wymienny moduł sensora w technologii X-Change
- bardzo wysoka odporność detektora na warunki zewnętrzne IP64 (z dodatkową osłoną IP66)
- łatwy montaż i wymiana dzięki wymiennym elementom i wtyczkom instalacyjnym
- wyjścia sterownicze dla urządzeń zewnętrznych
Wybrane opcje dodatkowe:
- wbudowany sygnalizator optyczno-akustyczny
- nowoczesna i bezpieczna komunikacja w standardzie cyfrowym RS-485
- sensor wyniesiony (nawet do 30m od płyty głównej detektora np. dla pomieszczeń zamkniętych)
- sonda kanałowa do montażu w kanałach wentylacyjnych
- dostępna opcja bez wyświetlacza





Dokumenty i certyfikaty:
Fotografie oraz kolorystyka urządzeń może odbiegać od przedstawionej.