سیستم F&G
سیستم F&G چیست؟
سیستم F&G با توجه به نوع برند دارای قابلیت‌های ویژه و پیشرفته‌ای جهت اتصال به انواع دتکتورهای گاز، شعله و … می‌باشند. سیستم‌های F&G و یا Fire and Gas Detection System به علت هزینه‌های بسیار بالای آن، اصولا جهت استفاده در پروژه‌های ساختمانی کاربردی ندارند و اغلب در پروژه‌های بسیار حساس و پیشرفته صنعتی نظیر پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، کارخانجات صنعتی و … به کار می‌روند.
معرفی انواع سیستم F&G
سیستم های F&G در سه گروه زیر جهت استفاده در پروژه های مختلف تولید شده و مورد استفاده قرار می گیرند. هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند.
1. Stand Alone
2. PLC Based
3. Rack Mount
از نظر فنی مواردی همچون سطح یکپارچگی ایمنی، تعداد و نوع I/O ها و همچنین پروتکل های ارتباطی در تعیین این سیستم ها موثر است.
سیستم های Stand Alone
برای مانیتور کردن تعداد محدودی از I/O ها می توان از این سیستم ها استفاده کرد. در این سیستم های فقط یک آشکارساز گاز به صورت آنالوگ و چند آشکارساز گاز به صورت دیجیتال می توانند به این سیستم وصل گردند. سیستم های Stand Alone یا تک کاناله می توانند به صورت پیوسته سیگنال آنالوگ 4-20 میلی آمپری را در یک صفحه نمایش دیجیتال مانیتور نمایند. این سیستم های معمولا دارای رله های خروجی آلارم و خطای سیستم کنترل برای انتقال سیگنال به سیستم دیگر هستند.
سیستم های PLC Based
زمانی که میزان ایمنی و خطای سیستمی پر اهمیت می شود سیستم های PLC مورد استفاده قرار می گیرند. هدف استفاده از این سیستم ها این است که در هنگام بروز خطا سیستم سریعا به حالت ایمن برود و در همان حالت باقی بماند. بدیهی است که استفاده از این سیستم ها، هزینه پروژه را افزایش می دهد.
پیکره بندی سیستم های PLC Based
• سیستم PLC برای سیستم کنترل مرکزی یا CIE استفاده می شوند.
• سخت افزار هر PLC متشکل است از CPU، کارت ماژول های I/O، منبع تغذیه و پردازنده ارتباطی.
• سیستم های PLC Based دارای کارت ماژول های ورودی کانوشنال نیستند. منظور از سیگنال های ورودی کانوشنال سیگنال هایی هستند که به صورت صفر و یکی نیستند و آلام و فالت هر کانال با استفاده از تغییرات جریانی مشخص می گردند.
• سیستم های PLC Based دارای کارت ماژول های سیگنال های آنالوگ 4-20 میلی آمپری و دیجیتال 0 یا 1 هستند.
• این سیستم ها تاییدات مربوط به استانداردهای NFPA72 یا EN54 را ندارند.
• سیستم های PLC Based که به عنوان سیستم F&G استفاده می شوند غالبا به صورت Fail Safe طراحی می گردند.
• این سیستم ها دارای کارت ماژول های پروتکل های اعلان حریق آدرس پذیر نیستند.
یک سیستم F&G باید تمامی سیگنال های مربوطه از قبیل اعلام حریق، گازسنجی و اطفا حریق را به همراه الزامات استانداردی آن پوشش دهد. از طرفی باید به دلیل سطح ایمنی بالا، برای این سیستم ها سطوح یکپارچه ایمنی نیز تعریف گردد. سیستم های F&G به صورت Rack Mount تنها سیستم هایی هستند که تمامی این قابلیت ها را به صورت یک پکیج دارا می باشند.
پیکره بندی سیستم های F&G به صورت Rack Mount
• سیستم Rack Mount برای سیستم کنترل مرکزی یا CIE استفاده می شود.
• سخت افزار این سیستم ها متشکل است از CPU، کارت ماژول های I/O، منبع تغذیه و پردازنده ارتباطی.
• سیستم های Rack Mount دارای کارت ماژول های ورودی کانوشنال هستند. منظور از سیگنال های ورودی کانوشنال سیگنال هایی هستند که به صورت صفر و یکی نیستند و آلام و فالت هر کانال با استفاده از تغییرات جریانی مشخص می گردند. هر کانال این کارت ماژول ها دقیقا مانند یک زون سیستم کانوشنال عادی کار می کند.
• سیستم های Rack Mount دارای کارت ماژول های سیگنال های آنالوگ 4-20 میلی آمپری هستند.
• این سیستم ها تاییدات مربوط به استانداردهای NFPA72 یا EN54 را دارند.
• سیستم های Rack Mount که به عنوان سیستم F&G استفاده می شوند غالبا به صورت Fail Safe طراحی نمی گردند.
• این سیستم ها دارای کارت ماژول های پروتکل های اعلان حریق آدرس پذیر هستند.
• هزینه این سیستم ها غالبا از سیستم های PLC Based کمتر می باشد.
مزایای استفاده از سیستم F&G
- به علت حساسیت فوق العاده بالای پروژه‌ها و مناطق تحت حفاظت، اغلب این سیستم‌ها دارای استانداردهای سطح بالای جهانی نظیر UL، SIL، Atex، LPCB، FM و … می‌باشند.
- در برخی از این سیستم‌ها امکان اتصال تجهیزات سیستم‌های اعلام حریق آدرس پذیر نیز وجود دارد.
- در برخی از این سیستم‌ها امکان اتصال تجهیزات سیستم‌های اعلام حریق کانونشنال نیز وجود دارد.
- برخی از اینگونه سیستم‌ها را می‌توان جهت کنترل سیستم‌های اطفاء حریق نیز به کار برد.
- امکان نمایش آنلاین میزان گازهای سمی و قابل انفجار بر روی کنترل پنل (بر حسب LEL و یا PPM).
- امکان اتصال برخی از سیستم‌های F&G به سیستم‌های PLC، DCS، ESD، SCADA و … از طریق پروتکل‌های ارتباطی استاندارد نظیر Modbus وجود دارد.
- برنامه ریزی کنترل پنل‌های F&G و نوشتن توابع منطقی و کنترلی (Cause & Effect) پیچیده.
- امکان اتصال به سیستم کامپیوتر و مانیتورینگ آنلاین و ثبت لحظه‌ای وقایع.
- برخی از کنترل پنل‌های F&G به صورت ماژولار بوده و بر حسب نیاز می‌توان ماژول‌های مورد نیاز را خریداری، نصب و استفاده کرد.
- کنترل دتکتورهای گاز و آتش از نوع ۲۰-۴ میلی آمپر و رله کنتاکت.
- امکان انتقال سیگنال‌های مختلف به نمایشگرهایی همچون Mimic Panel، Alarm Annunciator و Engineering Work Station.
- ارسال سیگنال‌های خروجی آژیر و فلاشر.
تفاوت های سیستم F&G و اعلام حریق؟
ممکن است برای شما این سوال پیش آمده باشد که سیستم پایش گاز و آتش با سیستم اعلام حریق چه تفاوتی دارد که این تجهیزات را برای استفاده در محیط‌های صنعتی ارجح بر سیستم اعلام حریق قرار می‌دهد.
پاسخ این سوال در شرایط متفاوت محیط های صنعتی و شهری و حساسیت حفاظت از این محیط ها متفاوت است. در سرتاسر کارخانجات فرآوری و محیط های صنعتی که مختصرا به آنها اشاره شد، افراد با ریسک‌های گوناگونی روبرو می‌شوند. برای مثال تاسیسات شیمیایی همواره به طور معمول خطرات بالقوه ای را شامل می شود، از سمی بودن و واکنش پذیری مواد اولیه، تا آزاد شدن انرژی از واکنش های شیمیایی، دمای بالا ، فشارهای زیاد و غیره. بعلاوه در اکثر تاسیسات و کارخانجات گرد و غبارهایی در هوا وجود دارد که مستعد مشتعل شدن و ایجاد خطر هستند.
در چنین شرایطی نکاتی چون سرعت و دقت تشخیص و عمل، عدم ایجاد خطر توسط تجهیزات و مقاومت آنها در مقابل وقوع خطرات احتمالی بسیار حائز اهمیت است. تجهیزات این سیستم ها معمولا از سرعت تشخیص و پاسخ بالایی برخوردار بوده و در عرض کمتر از چندثانیه خطر را شناسایی کرده و اعلام می‌کنند.
از سوی دیگر این تجهیزات در برابر نفوذ گرد و خاک و آب (IP این تجهیزات معمولا 66 و 67 است) بسیار مقاوم بوده و به همین جهت امکان ورود غبارات قابل اشتعال به داخل آن ها، ایجاد جرقه و اشتعال تجهیز وجود ندارد و همین امر میزان ایمنی محیط را افزایش خواهد داد. البته برخورداری از چنین بدنه‌های مقاومی آسیب پذیری تجهیزات در صورت وقوع حوادث را نیز به حداقل می‌رساند. به همین دلیل تجهیزات F&G را ضد انفجار می‌گویند و برخورداری از گواهینامه های ATEX، IECEx، FM و UL در این تجهیزات بسیار اهمیت دارد.
همچنین عدم نفوذ جریان الکتریکی داخل تجهیز به بدنه و خارج دستگاه به جهت جلوگیری از ایجاد اتصال با غبارات موجود در هوا و اشتعال بسیار مهم بوده که برای آن هم تمهیداتی اندیشیده شده است.
تفاوت سیستم F&G و سیستم اعلام حریق به اینجا و مقاومت بدنه ختم نمی‌شود. این تجهیزات در مقایسه با سیستم اعلام حریق خروجی‌های متفاوتی mA 4-20 داشته و از پروتکل‌های خاصی RS-485، HART برای ارتباط با پنل مرکزی استفاده می‌کنند. بعلاوه عدم ارسال هشدارهای کاذب یا خطا در این تجهیزات بسیار اهمیت دارد و از همین رو تجهیزات سیستم پایش گاز و آتش باید حتما گواهینامه‌ی SIL آن هم سطح 2 یا 3 را دریافت کرده باشند.
اجزای سیستم F&G
یک سیستم پایش گاز و آتش خوب، دتکتورهای شعله و گاز را در کنار کنترل پنل های متعارفی و آدرس پذیر و سیستم‌های اطفای حریق پاک مانند Inert Gas ها استفاده می‌کند.
برای طراحی یک سیستم F&G مناسب، باید آنالیز ریسک انجام شود. گزارش این آنالیز، ملزومات سیستم را مشخص خواهد کرد: چه نوع از دتکتورهایی باید استفاده شوند، سرعت پاسخ‌دهی دتکتورها چه میزان باید باشد، چه تعداد زون/ منطقه حریق باید تعریف شود، تجهیزات هشدار چگونه عمل کنند، چه اطلاعاتی باید در اختیار متصدی قرار داده شود و غیره.
اما مهم‌ترین تجهیزات این سیستم همان دتکتورهای شعله و دتکتورهای گاز هستند.
- دتکتور شعله
- دتکتور گاز پرتابل
- کنترل پنل F&G
- دتکتور های گاز
- دتکتور های حرارتی
- دتکتور های open path
- محصولات ضد انفجار