Продажа и поставки оборудования

Ваш город:
+7(472)277-72-77

Несколько фактов о сигнализаторе предотвращающего взрывы - ЩИТ-2

Сигнализатор «ЩИТ 2»: предотвращающий взрыв

Автоматический стационарный сигнализатор горючих газов и паров непрерывного действия ЩИТ-2 предназначен для использования в промышленных условиях для контроля концентрации взрывоопасных газовоздушных смесей, состоящих как из одиночных горючих газов и паров, так и их совокупности.

Общая проблематика

В настоящее время практически все страны мира законодательно обеспечивают соблюдение жестких мер безопасности на промышленных предприятиях. Одной из причин, приводящих к катастрофам на производстве, является взрыв или воспламенение горючих газовоздушных смесей, которые возникают в ходе технологических процессов либо являются основным или побочным продуктом самого производства. Кроме того, многие вещества, будучи взрыво- и огнеопасными, могут быть также токсичными и вызывать отравление человека в концентрации значительно меньшей, чем взрывоопасная (например, сероводород).

Одним из способов предупреждения аварий, связанных с воспламенением и/или взрывом газовоздушных смесей является непрерывный контроль концентрации критичных групп веществ в жестко заданных пределах с подачей сигнала в случае превышения порога допустимой концентрации, а также автоматическим управлением соответствующими исполнительными механизмами для прекращения подачи таких веществ. Устройств решающих эту проблему, достаточно много.

В настоящем обзоре мы рассмотрим сигнализатор ЩИТ-2 – надежное устройство контроля концентрации взрыво- и пожарооопасных газов и паров на обоих типах промышленных предприятий –  перерабатывающих и обрабатывающих. Уточним: разница между газосигнализатором и газоанализатором состоит в том, что первый подает сигнал при достижении концентрации газов определенного порога, а второй измеряет концентрацию газов в заданном диапазоне.

История вопроса

Первый задокументированный пожар, вызванный химическими веществами, произошел в 1579 году и уничтожил завод, на котором по неосторожности допустили разлив азотной кислоты. А одна из крупнейших в мировой истории авария 20 октября 1944 года была следствием утечки сжиженного природного газа в городе Кливленд (штат Огайо, США) и привела к взрыву и пожару, которые унесли жизни 130 человек.

Так называемая «эпоха нефти», берущая свое начало с возникновением нефтехимической промышленности в тридцатые годы прошлого века, привела к росту количества отраслевых предприятий и увеличению аварийности, связанной с утечкой жидких и газообразных углеводородов. Этот факт связан, в частности, и с тем, что добыча и переработка жидких и газообразных углеводородов приводит к необходимости создания колоссальной сети трубопроводов для их транспортировки.

С увеличением потребления продуктов нефтегазодобычи производственная инфрастуктура расширяется, входящие в состав перерабатывающих комплексов установки укрупняются и усложняются, а их производительность повышается. Это относится и к иным показателям –так, по данным ООН на 2011 год, за последние 150-200 лет народонаселение, подушевой доход, потребление энергии и выбросы парниковых газов увеличиваются экспоненциально. Возрастают риски, а также количество и потенциальная мощь угроз – и пропорционально с этим совершенствуются средства контроля и обеспечения безопасности. При этом следует учитывать особенности той или иной группы веществ. Например, пропан опаснее бензина в 30 раз. Как следствие, 40% крупных аварий, вызванных горючими жидкостями или газами, связаны с легкими углеводородами – метаном, этаном, бутаном и пропаном.

Наибольшую опасность представляют предприятия с непрерывными технологическими циклами. Контролировать воздушную среду в их помещениях также следует приборами непрерывного действия, одним из которых и является сигнализатор ЩИТ-2.

Назначение и применение

Производственные помещения, а также трюмы морских и речных судов могут накапливать горючие газы и пары огнеопасных жидкостей, а также их смеси, которые при достижении взрывоопасной концентрации и при определенном стечении обстоятельств могут вызвать взрыв и пожар. Для предотвращения аварии служит сигнализатор ЩИТ-2, который подает сигнал в случае превышения допустимой довзрывоопасной концентрации таких газов и паров. Сигнализатор может распознавать 151 вещество и применяется на объектах, в числе которых:

  • предприятия по добыче, транспортировке, хранению и переработке жидких и газообразных углеводородов;
  • складские комплексы для хранения ГСМ, химических веществ, а также оружия и боеприпасов;
  • газо- и бензозаправки;
  • газораспределительные станции;
  • суда, поднадзорные Морскому Регистру, речные плавсредства и плавучие сооружения;
  • котельные;
  • ТЭЦ;
  • предприятия, выпускающие лакокрасочную продукцию;
  • коммунальное хозяйство;
  • спиртохранилища.

Стойкость к механическим воздействиям (вибрациям, ударам, наклонам и качке), широкий диапазон рабочих температур, два порога срабатывания, стойкость к коррозии, контроль в нескольких точках одновременно, искро- и взрывобезопасность, а также простота обслуживания и низкая по сравнению с зарубежными аналогами стоимость – все это обусловило широкое использование сигнализатора ЩИТ-2.

Датчики

Очевидно, что именно датчик является, образно говоря, «носом» устройства, поэтому он заслуживает отдельного разговора. Используется два типа датчиков:

  • ДТХ-127: конвекционно-диффузионный принцип работы, масса до 0,4 кг;
  • ДТХ-128: принудительная подача контролируемой среды, требующая наличия магистрали сжатого воздуха, масса до 2,3 кг.

Разные типы подачи анализируемой среды определяют отличия конструкций этих датчиков. ДТХ-128 имеет редуктор, снижающий давление, и эжектор, создающий разряжение, благодаря чему воздух из помещения всасывается в датчик, проходит через его чувствительный элемент и сбрасывается наружу. ДТХ-127 конструктивно проще, поэтому имеет меньшую массу и габариты, однако его требуется устанавливать вертикально, не допуская отклонения в любом из направлений более чем на пять градусов. Чувствительные элементы и электрические схемы обоих типов датчиков друг от друга существенно не отличаются.

Действие датчика, входящего в комплект прибора, основано на термохимическом принципе. Молекулы вещества, концентрацию которого необходимо отслеживать, попадают на каталитически активный чувствительный элемент и окисляются кислородом воздуха. При этом выделяется тепловая энергия, преобразуемая в электрический сигнал адекватной величины.

В зависимости от типа используемого датчика и исполнения различают одноканальные и пятиканальные модификации сигнализатора ЩИТ-2. В состав одноканального сигнализатора входят:

блок питания и сигнализации (блок У), а также один из указанных выше типов датчиков. Пятиканальный состоит из блока питания и сигнализации (БСП), а также пяти независимых датчиков. Это определяет комплектность прибора, в которую в обоих случаях входят эксплуатационная документация, ЗИП и монтажный комплект.

Особенности применения

Специфические особенности конкретных горючих газов и жидкостей обуславливают характерные нюансы применения сигнализаторов газа ЩИТ-2. Имеет определяющее значение, легче или тяжелее воздуха контролируемый газ: в зависимости от этого прибор устанавливают выше или ниже по высоте над уровнем пола. Также особое внимание уделяется возможным местам утечки или их группам. К слову, существует всего 12 газов, которые легче воздуха. В качестве примера рассмотрим такие точки применения сигнализаторов, как сооружения для хранения газов:

  • резервуары для хранения газа под атмосферным давлением, которые бывают двух типов – мокрые телескопические и сухие поршневые, а кроме того, в зависимости от принципа хранения, – изобарические (постоянное давление) или изохорические (постоянный объем);
  • подземные каверны (объем которых составляет десятки тысяч кубометров и более);
  • резервуары с газом под давлением (объемом несколько тысяч кубометров и давлением от 30 бар и выше).

Диапазон температур, при которых хранятся газы, зависит от климатического пояса, за исключением подземных каверн, в которых температура постоянна –около 8-10°С. Максимальной считается +50°С, минимальной -40°С. При разгерметизации резервуаров газы ведут себя по-разному. Эти особенности учитываются при проектировании и расчете точек контроля в производственном помещении или вне его. Основные параметры – это критическое давление и критическая температура, при которых вещества переходят из жидкой фазы в газообразную. Приведем несколько примеров:

  • критическая температура ниже, чем у окружающей среды (сжиженный природный газ, состоящий преимущественно из метана);
  • критическая температура выше, чем температура окружающей среды, но точка кипения – ниже (пропан, бутан, аммиак и хлор);
  • критическое давление выше атмосферного, а точка кипения выше температуры окружающей среды (бутан – это жидкость при минусовой температуре, а точка его кипения - около 0°С):
  • газы, хранящиеся при повышенной температуре (у циклогексана точка кипения 80°С, критическая температура 280°С).

Руководящим документом при выборе места установки сигнализатора ЩИТ-2 являются «Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов» ТУ-газ-86, разработанные Центральной научно-исследовательской лабораторией по газобезопасности совместно с НПО «Нефтехимавтоматика».

Сертификация

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выдало Сертификат об утверждении типа средства измерений UA.C.31.999.А №31057, который удостоверяет, что на основании положительных результатов испытаний утвержден тип сигнализаторов горючих газов и паров термохимический ЩИТ-2 производства ЗАО «Харьковское ОКБА «Химавтоматика», г. Харьков, Украина».

Данный тип изделий зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 9831-08 (взамен № 9831-02) и допущен к применению в Российской Федерации. Сигнализаторы ЩИТ-2 выпускаются по согласованию с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в соответствии с ТУ 38 Украины 0208010-006-93 (5В1.550.046 ТУ) и ГОСТ 27540 «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия».

Поверку сигнализатора ЩИТ-2 осуществляют один раз в год в соответствии с документом, утвержденным УкрЦСМ: МИ 662-84 5В 1.550.046 ДЛ «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические ЩИТ-2. Методика поверки».

Этого могло не случиться

Если взрыв сухого вещества является точечным, то газопаровоздушной смеси – объемным. Это означает, что длительность воздействия сгенерированной таким взрывом ударной волны на людей и объекты превышает более чем на порядок длительность воздействия ударной волны от взрыва сухого вещества.

Навскидку – несколько фактов, выхваченных из сводок новостей:

  • В международном аэропорту Рио-де-Жанейро из-за утечки газа на башне слежения были эвакуированы все диспетчеры, перекрыто воздушное движение в радиусе 90 километров и отменены 7 рейсов.
  • В Индонезии на острове Ява в городе Чилакапе пожар на нефтеперерабатывающем заводе длился несколько дней.
  • В польском городе Лодзь пожар на химическом складе обошелся более чем в 2 миллиона долларов, а двое пожарных были травмированы.
  • Взрыв на складе ядохимикатов в Мариуполе (Украина) привел к выбросу в атмосферу отравляющих веществ.
  • Взрыв метана в шахте Силезского воеводства(Польша) привел к гибели шахтеров, врачей и спасателя.
  • В селе АтбулагГаджигабульского районаАзербайджана взрыв на нефтеперерабатывающем заводе повлек за собой гибель бригадира и травмирование нескольких человек.
  • В Ужгороде(Украина) взрыв газопровода, поврежденного во время проведения земляных работ, привел к пожару кафе, которое располагалось поблизости, в результате чего три человека получили ожоги 90, 45 и 30 процентов.

Рассказано очевидцем...

В Харькове (Украина) в районе Залютино проходит газопровод среднего давления (от 0,005 до 0,3 МПа). Однажды ночью, в январе 1993 года, он взорвался. Возник факел, который был виден на другом краю города. В находившихся рядом зданиях начали загораться оконные рамы и балконы, люди выскакивали на улицу, вынося, что только возможно. Некоторые прыгали из окон. Когда прогремел взрыв и возник факел, многие подумали, что началась война.

Очевидец произошедшего, живущий поблизости, рассказал следующее. Он проснулся ночью и увидел факел, от которого в квартире было светло как днем. Что делать? Как спасти квартиру? Он взял шланг, подсоединил его к водопроводному крану и поливал балкон, пока не «прикрутили фитилек». Картина была поистине эпическая...

Ну очень краткое резюме

Остается сделать правильный выбор: сигнализатор ЩИТ-2– по доступной цене, или взрыв газа – бесплатно.

P.S.Информацию, содержащуюся в данном обзоре, дополняют сведения, приведенные в статьях, посвященных ЩИТ-3 и СТХ.