برنامه ریزی یک سیستم تشخیص گاز طبیعی:


یک باور عمومی وجود دارد که هنگام نصب یک سیستم تشخیص گاز نصب را با امنیت کامل انجام می‌دهید.
این گزاره نادرست و خطرناک حقیقی نیست.
با چنین اقدام ساده‌ای، نصب را نمی توان ایمن کرد. ایمنی نصب و راه اندازی در مرحله طراحی با مهندسی درست و مرغوبیت مواد اولیه آغاز می‌شود و از طریق ساخت و ساز به منظور توسعه عملیات ایمن انجام شده توسط پرسنل آموزش دیده و مجرب انجام می‌شود.
پس از آنکه مهندسی درست و توسعه اقدامات ایمن عملی رعایت شد، تنها بعد از آن است که تشخیص گاز می‌تواند برای کمک و بهبود امنیت کلی نصب نقش پذیر و عملی باشد. یک سیستم تشخیص گاز کارآمد نقش اصلی را در یک دستگاه ایمنی دارد.
در کارکرد عادی یک فرآیند، سیستم تشخیص گاز هرگز نباید فعال شود، وظیفه اولیه آن یک "نگهبان" 24 ساعته است، نظارت بر اتمسفرهای انتخاب شده برای پیدا کردن یک رویداد غیر عادی است که میتواند نشان دهنده شکست یک آیتم گیاهی باشد که یک عمل عملی نادرست و بالقوه خطرناک است.
در چنین شرایطی، وظیفه دوم سیستم تشخیص گاز این است که برای پاسخگویی و کنترل سریع به رویداد غیر عادی، به شکلی که قبل از اینکه گاز یا گاز بخار توسعه یابد و بتواند به اندازه‌ای تبدیل شود که یک فاجعه به بار آورد.
یک سیستم تشخیص گاز از نوعی که برای نصب باید مورد استفاده قرار گیرد هرگز نباید برای نظارت بر فرآیند یا روش، استفاده شود، بلکه بایستی نقش تحلیل کننده فرایند را داشته باشد.
در صورتی که آشکارساز گاز برای نظارت بر یک فرآیند مورد استفاده قرار بگیرد، یک خطر بسیار واقعی وجود دارد که پرسنل عملیاتی به منظم بودن فعالیت سیستم تشخیص گاز عادت کرده است و در انتظار شرایط بحرانی نیست. در چنین شرایطی، یک خطر بسیار واقعی وجود دارد که وقوع یک رویداد غیر طبیعی و خطرناک بدون توجه و بدون تمایز از عملیات «عادی» رخ خواهد داد و از چشم کارکنان به دور خواهد بود.

 

اندازه سیستم تشخیص گاز:
هیچ اندازه "دقیقی" برای سیستم تشخیص گاز وجود ندارد. واضح است که سیستم ‌های بزرگتر برای یک مکان با حجم ثابت است که به احتمال زیاد تشخیص یک ابر گاز سمی یا قابل اشتعال کوچک است و زمان اتخاذ شده برای تشخیص که اندازه سیستم افزایش می یابد نیز کاهش می یابد.
با این وجود، این منطق، هزینه‌های این سیستم و هزینه های فعلی خود را در بر می گیرد. بنابراین تناسب میان مزایای یک سیستم و هزینه آن ضروری است.
این سازش توسط تعریف ذاتی است؛ که می‌تواند بر مبنای مثال‌های بسیاری از عوامل باشد:
1.    مجموع بودجه در یک سرمایه گذاری.
2.    فلسفه این سسیتم این است که نظارت بر محیط پیرامون در فاصله 20 متری است.
3.    مدل سازی پیش بینی ریاضی برای ارزیابی زمان پاسخ دادن به حوادث شناخته شده و ارائه یک سیستم تشخیص گاز برای پاسخ سریعتر از زمان مورد نیاز است.
4.    نظرات شخصی پرسنل کارخانه با تجربه.
5.    تجزیه و تحلیل خطر درک شده در یک منطقه بر اساس منطقه.
در واقع، تصمیم نهایی برای اندازه سیستم معمولا مجموعه‌ای شامل این عوامل است.


چه ضروری است؟
در حالی که هدف ما در جهان ایده آل کشف نشت گاز است با سنسورهای ثابت برای تشخیص توده های گاز که می تواند خطر جدی ایجاد کند با توجه به محدودیت‌های مالی و مهندسی است.
بنابراین، باید مشخص کنیم که یک "خطر مهم" چیست؟ در حالی که دیدگاه های مختلفی وجود خواهد داشت؛ یک تعریف می تواند رویدادی باشد که مردم آسیب می رسانند و ساختمان ها و ساختمان ها آسیب می بینند. در صنعت نفت و گاز، برخی از حمایت ها برای تعریف این به عنوان انرژی آزاد شده است، زمانی که یک ابر گاز قطر 5 متر حاوی مخلوط گاز استوکیومتری، تقریبا 10٪ گاز طبیعی را در هوا برای یک گاز طبیعی مبتنی بر متان بالا احتراز می کند. به خاطر داشته باشید که فقط یک فشار بیش از 150 میلیبار در یک ساختمان عادی برای آسیب رساندن به ساختار نیاز دارید.
با این اوصاف، نیاز به قرار دادن یک سنسور گاز در یک ماتریس مثلثی افقی 4 متری در مناطق خطر ویژه است.
علاوه بر خطر آتش سوزی بسیاری از هیدروکربن های مختلف که در یک مجتمع پردازش شده است، همچنین احتمالا خطر سمی سولفید هیدروژن وجود دارد و وقتی که غلظت حجمی سولفید هیدروژن در سیستم گاز با فشار بالا بیشتر از 500 ppm H2S باشد منطقه از نظر گاز سمی خطر است.

 

موقعیت مناسب برای سنسورهای گاز:


عواملی كه باید در هنگام تعیین مکان مناسب حسگرها مورد توجه قرار گیرند عبارتند از:
1.    آیا ما ناظر یک موقعیت داخلی هستیم؟
موقعیت‌های داخلی با تهویه مکانیکی دقیق و حساس  بر اساس حرکت هوا اندازه گیری شده و از طریق ساختمان فراهم می‌شوند. استفاده از لوله‌های دود برای نظارت بر حرکت هوا.
نظارت از راه دور در فضای باز بسیار آسان نیست، جایی که تغییرات در جهت و سرعت باد به طور مطلوب نیاز به استفاده از آشکارسازهای گاز مبتنی بر تجهیزات فناوری نوری مدرن است.
2.    منابع احتمالی نشت گاز و بخار چه هستند؟
در هر مکانی که در آن یک شکست در سیستم لوله کشی است، پتانسیل نشتی وجود دارد و اجزا مانند دریچه ها، فلنج ها، مهر و موم پمپ ها، رگولاتورهای فشار، عینک های دیدنی، اتصالات فشرده سازی و گیاه تحت معاینه زیاد دما و سطح بالایی از لرزش آسیب پذیر به نشت هستند.
لوله کشی و اجزای سازنده در بسیاری از موارد خطر را افزایش می‌دهد، زیرا وجود محصولات نشتی می‌تواند نسبت به گیاهانی باشد که در آن محدودیت ممکن است.
3.    خطرات توده گاز با فشار بالا یا ابرهای بخار کدام‌اند؟
نشت گاز از دریچه‌ها و فلنج‌هایی که فشار بیش از 2-3 واحد است، موجب ایجاد ابرهای گاز / هوا رقیق شده از طریق پخش آشفته شده با هوای اطراف و یک بار به دور از اثر جت فشار، ابر گاز می‌شود نزدیک به تراکم خنثی و تحت عمل جنبش هوای غالب حرکت می‌کند.
در تضاد این مورد به ابرهای بخار تشکیل شده از تبخیر یا جوش مایعات، به عنوان مثال پروپان مایع و بوتان است. این ابرهای بخار مطابق قوانین چگالی و جریان به عنوان ابرهای سنگین متمرکز، تحت تاثیر توپوگرافی سایت و حرکت هوا محلی است.
این ابرهای خطرناک بخار به داخل حفره‌ها، فضاها و تخلیه‌ها منتهی می‌شود و در بسیاری از موارد خطر جدی آتش و انفجار را نشان می‌دهد که از نشت گاز با فشار بالا برخوردار است که در صورت عدم حضور، به سرعت خود را رها می‌کند و در حرکات غالب هوا نفوذ می‌کند.
به عنوان حرکت و جهت هوا در هر دو این ملاحظات مهم است، کمک از ایستگاه هواشناسی محلی برای به دست آوردن "جهت باد" برای منطقه، که یک جهت و قدرت باد در طول یک دوره مشخص از زمان تعریف می‌کند مفید است.

کدام سنسور گاز بهترین است؟


1.    آشکارسازهای گاز قابل اشتعال کاتالیستی
برای چندین دهه، آشکارساز گازهای قابل اشتعال کاتالیستی یا «پلتیستور»  به طور واضح شناخته شده است، نیروی کار برای تشخیص گاز قابل اشتعال در کارخانه صنعتی است.
همچنین به رسمیت شناخته شده است که مکانیسم شکست بسیاری برای این سنسورها وجود دارد که در اصل "شکست خوردن به خطر" است. در حالی که سنسورهای کاتالیزوری مدرن مقاومت بیشتری نسبت به این اثر نشان می‌دهند، یک ضعف شدید که تنها توسط نیروی کار قابل درک است.
تعمیر و نگهداری، به ویژه با قرار گرفتن در معرض سنسورهای استاندارد مخلوط گاز آزمایش در فواصل منظم و تایید عملکرد صحیح.
2.    آشکارسازهای گاز قابل اشتعال
به عنوان یک جایگزین برای استفاده از تکنولوژی پلاتین در تشخیص گازهای قابل اشتعال، سنسورهای مبتنی بر جذب پرتو نور توسعه داده شده است، که ویژگی های یک عمر بالقوه طولانی، زمان پاسخ سریع و ایمنی را به درستی نشان می‌دهد.
اکثر هیدروکربن‌ها تابش مادون قرمز را در محدوده 2.3 یا 3.3 میکرون جذب می‌کنند، زیرا این امر مربوط به یک فرکانس هارمونیک یا بنیادی ارتعاش پیوند C-H در حالت کشش آن است.
سنسور اندازه گیری میزان اشعه‌ای که در طول این طول موج‌ها جذب شده توسط یک حجم گاز اندازه گیری می‌شود و این جذب اندازه گیری مقدار هیدروکربن موجود را اندازه گیری می‌کند.
معمولا سنسور مرجع نیز در طول موج نزدیک به آن کار می‌کند که در آن جذب توسط گاز تشخیص داده نمی‌شود.
از این تکنولوژی، طی 20 سال گذشته، هر دو آشکارساز نقطه‌ای و آشکارسازهای گاز مجهز به خطوط باز یا خطی (LOS) توسعه یافته‌اند، که در آن منبع منفرد قرمز و آشکارسازهای آن با فاصله 150 متر.
3.    آشکارسازهای گاز آکوستیک
توسعه اخیر در زره آشکارساز گاز، آشکارساز گاز اولتراسونیک است که در آن صدای فرکانس های اولتراسونیک از نشت فشار گاز توسط یک میکروفون حساس شناسایی می شود که سیگنال آن از طریق الکترونیک هوشمند مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
تجربه اخیر و موفقیت آمیز این اصل را با یک آشکارساز پیشرفته دانمارکی داشته ام که در آن حساسیت و انتخابی با تنظیم سطح زنگ فقط بالای سطح پس زمینه سطح سر و صدای فوق العاده صوتی، همبستگی مناسب ترین باند فرکانس و مدت زمان از سیگنال نشت قبل از فعال شدن زنگ.
4.    سلول‌های الکترومکانیکی
یک سلول الکتروشیمیایی نوعی گاز باتری است که از تحقیقات سلولهای سوخت ساخته شده است.
این دستگاه هایی که سلول های میکرو سوخت خود کار می کنند، از یک مانع نفوذی برای محدود کردن مقدار سولفید هیدروژن به یک الکترود حساس به گاز قابل نفوذ گاز احاطه شده توسط الکترولیت اسیدی استفاده می کنند.
این سنسور ها در آب و هوای معتدل قابل استفاده هستند، اما ضعف اصلی آنها شکستگی آنها در دمای بالا و با دمای بالای دمای حدود 40 درجه سانتیگراد است. این مانع از استفاده آنها در آب و هوای گرم است که در آن اغلب فراوان گاز فراوان است.
5.    سنسورهای گاز نیمه هادی
یکی از چندین گزینه برای هوای گرم، که در آن سلولهای الکتروشیمیایی نامناسب هستند، سنسور گاز نیمه هادی است.
این آشکارسازها دستگاه های داغ هستند و بنابراین با دمای عملیاتی بالا آسیب ندیده و با تغییر گاز هدایت الکتریکی به گاز در هوا پاسخ می دهند. این سنسورها محکم و ارزان هستند، عنصر حسگر این سنسورهای گاز در حال حاضر در خدمت هستند، از زیردست دی اکسید قلع استفاده می کنند.
در نتیجه
هنگام نصب یک سیستم تشخیص گاز به عنوان جدید یا بهبود نصب موجود، محدودیت های مالی احتمالا لازم است فرمول یک رژیم تشخیص اساسی، یعنی یک سیستم تشخیص گاز مبتنی بر ابتکار و منتقد بر «مخاطرات ویژه» باشد. "خطرات بالا" و "خطر متوسط رو به بالا".