Automat gaszenia iskier F-64s

Automat gaszenia iskier w technologii HP 5G
• odsługuje 6 dysz gaśniczych,
• automatyczna, ciągła kontrola czystości wizjerów,
• system  czyszczenia wizjerów spryskiwaczem pod ciśnieniem 100 bar,
• komunikacja mod-bus,  
• awaryjny zapas środka gaśniczego lub wody, 

System detekcji i gaszenia iskier - automat gaśniczy, system gaśniczy wysokociśnieniowy
System detekcji i gaszenia iskier

System detekcji i gaszenia iskier F64

System wykorzystuje najnowsze zdobycze współczesnej elektroniki i hydrauliki wysokich ciśnieniowej. Połączenie tych dwóch elementów pozwala kilkukrotnie podnieść skuteczność gaszenia iskier w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.
W starszych rozwiązaniach cześć iskier przechodzi przez prymitywną (2..3 dyszową, niskociśnieniową) barierę wodną stanowiąc zagrożenie.

System detekcji i gaszenia iskieragregat detekcji i gaszenia iskier i czarnych ciał gorących

Wielofunkcyjne czujniki wykrywania iskier

  • wykrywają iskry, ciała gorące i pożary
  • każdy czujnik posiada minimum 4 różne detektor
  • stosujemy rozwiązanie 2 czujnikowe, ponieważ osiągają one znacznie większą czułość i stabilność działania
  • czujniki posiadają kontrolą działania wszystkich detektorów
  • posiadają kontrolę czystości wizjera
  • czujniki posiadają rozbudowane zabezpieczenia przepięciowe i zakłóceniowe
  • są zbudowane z elementów elektronicznych niestarzejących się
System detekcji i gaszenia iskier - detektor
System detekcji i gaszenia iskier - wybuch

Coraz większa opłacalność inwestycji 

W Polsce 5% nowo uruchamianych instalacji obciągowych jest wyposażana w system wykrywania i gaszenia iskier. W krajach wysoko rozwiniętych odsetek ten sięga 10..20%.

System detekcji i gaszenia iskier stają się coraz powszechniejsze i tańsze. Równocześnie zastosowanie nowych technologii wysokociśnieniowych ogromnie podnosi ich skuteczność z 70..80% do nawet 99% . 

Innym rozwiązaniem podnoszącym bezpieczeństwo jest automatyczny system gaszenia filtrów. Popularność tego rozwiązania wynika z jego prostoty budowy i bardzo niskiej ceny. Włączając system gaszenia filtrów otwieramy elektrozawór wody i równocześnie wyłączamy wentylator obciągowy, oraz wibratory filtra.    

Najczęściej następstwem wybuchu pyłu jest pożar, dlatego w obrębie filtra nie powinny znajdować się materiały palne lub okna budynku. 

System gaszenia iskier zapobiega, pożarom filtrów i wybuchowi pyłu w filtrze.

Ubezpieczenia 

Coraz częściej agenci ubezpieczeniowi dają zniżki za posiadanie systemu wykrywania i gaszenia iskier. Jednak zdarza się, że zniżka wiąże się z koniecznością zakupu systemu danego producenta lub danego zrzeszenia producentów, wtedy Klient płaci więcej za urządzenia, a ubezpieczyciel uzyskuje prowizję lub inne profity od producenta urządzeń.

Firmy ubezpieczeniowe mają w tym zakresie bardzo różne zasady, warto więc porównać oferty. Jeżeli zakupujemy system detekcji i gaszenia iskier omijając pośrednictwo ubezpieczyciela, wtedy możemy uzyskać rabaty 20..50%.

System detekcji i gaszenia iskier

Instalacja badawczo testująca 

Jeżeli założymy nowoczesne temo-wizjery przed systemem gaszenia iskier i za systemem, wtedy możemy dokładnie badać skuteczność działanie systemów. Systemy tradycyjne niskociśnieniowe do 16 bar, posiadające 1 do 3 dysz gaśniczych odznaczają się skutecznością rzędu 70..80%. Jest to duża skuteczność, która bardzo podnosi bezpieczeństwo eksploatacji systemu obciągowego. 
Jednak nowe technologię praktycznie przy tej samej cenie osiągają skuteczność rzędu 95..99,9% dzieje się tak dzięki:
• wykorzystaniu wysokich ciśnień ponad 90 bar
• zastosowaniu 6 dysz gaśniczych, doskonałe pokrycie przekroju przepływu
• systemu kontroli czystości wizjerów 
• automatycznemu myciu wizjerów spryskiwaczem pod ciśnieniem 90..400 bar 
• zmniejszona ilość wody potrzebnej do gaszenia powoduje, że niewielkim kosztem można ją wzbogacić o środek gaśniczy. Środek gaśniczy: dodatkowo wzmacnia efekt gaszenia, blokuje korozję, oraz tworzy bałwany piany. 

W wentylatorze odśrodkowym o typowej prędkości 2830obr/min i promieniu wirnika 45cm, końcówki łopatek mają prędkość 480km/h. Duża ilość wpływającej do wentylatora wody powoduje skrzywienia lub połamanie łopatek wirnika. Bałwany piany nie powodują uszkodzeń wirnika i niebezpieczeństwa powstania iskier z uszkodzonego wentylatora.

Porównanie systemów detekcji i gaszenia iskier 

System detekcji i gaszenia iskier 5G ma najlepszy stosunek ceny do wartości, jest zaledwie 10% droższy od 1 generacji. Najbardziej zaawansowane systemy 6G są wykorzystywane do tłumienia wybuchów. 

System detekcji i gaszenia iskier - porównanie

System automatycznego czyszczenia wizjerów

Jeżeli czujnik komunikuje zabrudzenie wizjera wtedy sterownik uruchamia elektrozawór czyszczenia. Wizjer jest spryskiwany “strzałem wodnym” pod ciśnienie 90..400 bar, co zapewnia skuteczne mycie (działa to na podobnej zasadzie jak spryskiwacze w reflektorach samochodowych). System wymaga montażu dodatkowego elektrozaworu, cieniutkiego przewodu wodnego o średnicy zewnętrznej 4mm, kołnierza ze spryskiwaczem. System doskonale sprawdza się w aplikacjach, w których wizjery ulegają szybkiemu zabrudzeniu.

System spryskiwania wizjerów chroni czujniki przed przegrzaniem w przypadku pożaru w rurociągu. Pożary najczęściej następują w brudnych rurociągach, gdzie ściany rury są oblepione materiałem palnym i pyłem (olej+pył, żywica+pył).

System detekcji i gaszenia iskier - czujnik iskier
System detekcji i gaszenia iskier - detekcja iskier
System detekcji i gaszenia iskier - detektor iskier

Powstawanie iskier w kanałach wylotowych

Odciągi, kanały wylotowe z maszyn, młynów, pieców niejednokrotnie transportują żarzące się materiały w postaci niedopałków i iskier. Szybka detekcja i gaszenie iskier zabezpiecza przed: wybuchem i rozerwaniem silosu, pożarom filtrów workowych, powstaniem pożaru w rurociągu, pęknięciem nagrzanego kanału i wydostaniem się pożaru na zewnątrz rurociągu, itd.

Systemy gaszenia iskier najczęściej są niesprawne

Dzieje się tak ponieważ większość użytkowników zapomina o czyszczeniu szybek wizjerów.  U wielu producentów ta czynność jest uciążliwa ze względu na trudny demontaż i montaż czujników.

Rozwiązania firmy OTECH całkowicie eliminują ten problem. Czujniki demontuje się bardzo prosto, poza tym nie jest to konieczne. Czujniki posiadają automatyczny system mycia.

Elektroniczna kontrola czystości wizjera działa ciągle i w razie potrzeby uruchomienie systemu mycia wizjera.
W razie gdyby mysie wizjera się popsuło zostaje wywołany alarm optyczny i akustyczny 98 dB, zostaje też wysyłanie przez mod-bus komunikatów do obsługi

Czujnik iskier OTECH SD-64T

  1. Funkcja kontroli zabrudzenia szyby wizjera (fUS=22kHz)
  2. Systemem automatycznego czyszczenia wizjera
  3. Chłodzenie wizjera w trakcie pożaru w rurociągu, umożliwia przetrwanie pożaru
  4. Wykrywania iskier, czujnik posiada niezależne detektory na różnych pasmach podczerwieni
  5. Wykrywanie czarnych ciał gorących tzn. elementów nagrzanych do 300°C, które po wpadnięciu do trocin w silosie mogą wywołać pożar lub wybuch.
  6. Wykrywania pożaru
  7. Precyzyjny pomiar temperatury
  8. Samo testowanie, wykrywania uszkodzeń własnych i kabla połączeniowego
  9. Montaż całkowicie odporny na wibracje, zabezpieczenie pierścieniem Heiermanna
  10. System szybkiego montażu/demontażu
  11. Stabilną czułość dzięki wewnętrznej stabilizacji temperatury (podgrzewaniu elementów pomiarowych)
  12. Elektronika wykonana na kondensatorach tantalowych i elementach nie starzejących się
  13. Trąbkowe wyprowadzenie kabla, oraz specjalny kabel o wysokiej odporności na tarcie i przełamania
  14. Hermetyczność, czujniki są zalane masą uszczelniającą tak samo jak w rozwiązaniach militarnych
    15. Rozbudowane zabezpieczenia przepięciowe, eliminują 90% awarii czujników
  15. Rozbudowane zabezpieczenia przeciwzakłóceniowe, eliminują fałszywe alarmy
  16. Podwójne ekranowanie elektroniki
  17. Solidne obudowy metalowe zapewnia wytrzymałość mechaniczną
System detekcji i gaszenia iskier
System detekcji i gaszenia iskier

Sterownik detekcji i gaszenia iskier OTECH SWI-1749

Co go wyróżnia na tle konkurencji:

  1. Szybkie i niezależne sterowanie elektrozaworów. Zgromadzona w baterii  kondensatorów energia zostaje błyskawicznie, uderzeniowo skierowana do elektrozaworów.
  2. Sterowanie elektrozaworem systemu automatycznego czyszczenia wizjerów
    3. Sterowanie przekaźnikiem dowolnego zastosowania
  1. Wyjście przekaźnikowe “system OK” do kontroli pracy
  2. Współpracuje z wieloma czujnikami iskier, obsługa zaawansowanych funkcji czujników SD-64T
  3. Pięć wejść do podłączenia czujników
  4. Linia komunikacyjna RS-485
  5. Niezależne bezpieczniki na obwodach zasilania i wyjść elektrozaworów, zwiększają bezpieczeństwo
  6. Optyczny sygnalizator alarmu, wbudowane czerwone diody LED dużej mocy
  7. Akustyczny sygnalizator alarmu, wbudowana syrena 98 dB
  8. Przycisk (przyciski) na boku obudowy, do kontroli działania i ręcznego włączania gaszenia
  9. Stabilna praca przy silnych mrozach, wewnętrzna grzałka do stabilizacji temperatury
  10. Wyświetlacz LCD do konfiguracji i odczytu
  11. W obudowie zielona dioda LED, widoczna z daleka, informująca o sprawności systemu
  12. Rozbudowane zabezpieczenia przepięciowe zwiększają bezawaryjność i bezpieczeństwo
  13. Zasilanie elektroniki poprzez transformator separujący
  14. System samo kontroli działania sterownika i czujników
  15. System samo kontroli działanie elektrozaworów gaszenia (opcja dodatkowa, wymaga montażu łopatkowego czujnika przepływu)Wersie specjalne obsługują:
    • pomiar temperatury gorących spalin w przewodzie wentylacyjnym,
    • pomiary prędkości w przewodzie wentylacyjnym (czujnik przepływu dwu termostatowy, konstrukcja bardzo podobna do powszechnie używanych w samochodach),
    • pomiar prędkości ultradźwiękowy, stosowany dla gazów gorących i spalin.
    • system chłodzenia rurociągu w trakcie pożaru, zabezpiecza odciągi i czujniki przed zniszczeniem na skutek wysokiej temperatury

Zalety wysokociśnieniowych systemów detekcji i gaszenia iskier

  1. Niewiele droższe od starszych systemów niskociśnieniowych (przykładowo bezpieczne systemy 5 generacji są około 10 % droższe od 1 generacji).
  2. Umożliwiają gaszenie zużywając niewielkie ilości wody. System wysokociśnieniowy nie powoduje silnego zalewania materiału.
  3. Bardzo wysoka skuteczność. W systemach standardowych (działających na ciśnieniach niskich, do 30 bar) mimo użycia bardzo dużych ilości wody trudno uzyskać wysoką skuteczność, zdarza się że iskra lub niedopałek przeleci przez barierę wodną.
  4. Możliwość automatycznego czyszczenia wizjerów. Wysokie ciśnienie wody umożliwia skuteczne czyszczenie wizjerów tzw. “strzałem wodnym”.
  5. Bardzo duża szybkość działania. Nowoczesna elektronika sterująca jest tak szybka, że jej opóźnienie jest pomijalne małe, zupełnie nieistotne. Prędkość działania systemów gaszenia iskier zależy od:  prędkości otwarcia elektrozaworu (która zależy od głównie ciśnienia wody i sposobu sterowania cewki) i przyśpieszenia wody płynącej do dyszy (które też zależy głównie od ciśnienia wody).

Temperatury zapłonu pyłu i warstwy materiału palnego w filtrze lub silosie

Niskie temperatury zapłonu warstwy pokazują jak ważne jest wykrywanie czarnych ciał gorący. Czujniki starszej konstrukcji są w tym zakresie słabo skuteczne, wykrywają zaledwie 10..30% przelatujących ciał gorących.  Przykładowo jeżeli gorący kawałek drewna przeleci niewidocznie do silosu to w efekcie wywoła pożar lub wybuch pyłu. Szybkie fotonowe detektory podczerwieni w technologii MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) pozwalają wykrywać ciała gorące z bardzo dużą skutecznością ponad 99%

System detekcji i gaszenia iskier - temp zapłonu
System detekcji i gaszenia iskier
agregat systemu wykrywania i gaszenia iskier i czarnych ciał gorących
System detekcji i gaszenia iskier
mapa Otech Żory, www.otech.pl, nawilżacze przemysłowe, gaszenie iskier
System detekcji i gaszenia iskier - detektor
System detekcji i gaszenia iskier - detektor

Testowanie skuteczności czujników i elementów gaśniczych. DBiR 

W celu ciągłego podnoszenia skuteczności działania urządzeń nasz dział DBiR zbudował kilka instalacji testowych. Instalacje te pozwoliły przeprowadzić wiele badań i wprowadzić wiele ulepszeń. 

System detekcji i gaszenia iskier

DBiR badania 2018

  • wykrywania iskier, “czarnych ciał gorących” oraz pomiar ich promieniowania w zakresach NIR, MIR, FIR
  • badanie stabilności urządzeń w środowisku drgań mechanicznych
  • stabilności w środowisku zanieczyszczeń elektromagnetycznych i podniesienia zapasu bezpieczeństwa w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej
  • podniesienie stabilności poprzez systemy wielo-detektorowe
  • obniżania szumów własnych detektorów 
  • przyśpieszania bariery wodnej
  • samo testowania systemów w badaniach długotrwałych

Detektor iskier SD-64T

Detektory serii SD-64 współpracują z wysokociśnieniowym układem mycia wizjerów. Spryskiwanie szyby wizjera może odbywać się pod ciśnieniem do 400 bar.

Z doświadczenia wiadomo, że Ciśnienie powyżej 80 bar zapewnia skuteczne usuwanie zabrudzeń, ciśnienie 300 bar idealnie usuwa wszystkie zabrudzenia również: farby, lakiery, żywice.

System detekcji i gaszenia iskier - detektor
System detekcji i gaszenia iskier - detektor

Czujniki iskier SD-25

Starsze modele detektorów są dostępne na zamówienie. Postęp techniki w tej dziedzinie detekcji iskier jak tak szybki, że pomimo sprawności zalecamy ich wymianę na nowe rozwiązania. 

Niewielka inwestycja znacząco poprawi skuteczność całego systemu wykrywania i gaszenia iskier. 

System detekcji i gaszenia iskier - detektor
System detekcji i gaszenia iskier - detektor

Tłumienie wybuchów

Bardzo duże prędkości działania systemów wysokociśnieniowych umożliwia również tłumienie wybuchów pyłu drzewnego, a nawet pył aluminium (pył bardzo silnie wybuchowy, KNW=3, K=55MPa*m/s). W celu tłumienia wybuchów system musi posiadać szybkie czujniki ciśnienia i podczerwieni. Czujniki podczerwieni powinny posiadać detekcję czystości wizjera i spryskiwacz do czyszczenia wizjera.  Systemy oparte na gaszeniu mgłą wodną można testowo uruchamiać co kilka miesięcy. Taka procedura daje pewność że zawory nie uległy zapieczeniu.

Coraz częściej do tłumienia wybuchów zamiast klasycznych systemów HDR bazujących na proszkach gaśniczych używa się systemów WS, Water Shot „Wodny Strzał”. Są to systemy wysokociśnieniowe gdzie proszek gaśniczy zastępuje czysta woda.  Układy WS nie mogą jednak pracować na zewnątrz w ujemnych temperaturach. Układy WS, Water Shot są stosowane w przemyśle spożywczym gdzie zadziałanie systemu nie powoduje konieczności zatrzymania produkcji i usuwania czynnika gaśniczego.  Układy WS bazują na wysokich ciśnieniach i cylindrach wodnych z stali nierdzewnej. Po każdym zadziałaniu cylindry są automatycznie napełniana wodą. Żywotność cylindrów wynosi 8 lat lub 2000 strzałów, potem podlegają wymianie.
Brudne wizjery  czujników, lub niesprawny system detekcji i gaszenia iskier może doprowadzić do wybuchu. Najczęściej po wybuchu następuje pożar.

Tłumienie wybuchów

Sterowanie szybkimi elektrozaworami

Im większe napięcie podłączymy do cewki tym szybciej dostarczymy energii i szybciej dokonamy przesunięcia trzpienia. Podnosząc napięcie w pierwszej fazie otwierania możemy bezpiecznie przyśpieszyć otwarcie elektrozaworu 5..15 krotnie w zależności od konstrukcji zaworu i cewki. W drugiej fazie otwierania gdy trzpień pokonał już ponad połowę drogi otwierania wyhamowujemy trzpień.

Trzecia faza to kontrola pozycji trzpienia i kontrola dobicia. Gwałtowne dobicie trzpienia objawia się „igłę napięciową  na uzwojeniu”.  Dobicie należy kontrolować i automatycznie eliminować, poprzez zmianę parametrów otwierania zaworu. Dla każdego zaworu dobicie kontroluje się indywidualnie, jest to niezbędne, ponieważ zmienia się one z czasem eksploatacji, temperaturą, itd. W czwartej fazie już niewielkim prądem utrzymujemy trzpień w pozycji zawór-otwarty.

System detekcji i gaszenia iskier posiada prawidłowo wykonane szybkie sterowanie elektrozaworami, które po za dużą szybkością działania, wydłuża żywotność zaworów i cewek oraz podnosi bezawaryjność. W procesie tym musimy zachować dużą ostrożność. Porcja energii podana na zawór i czas jej podawania musi być pod ścisła kontrolą aby: nie uszkodzić uzwojenia, nie doprowadzić do samozniszczenia w wyniku dobić (uderzania trzpienia w obudowę po ściśnięciu sprężyny odbijającej), jeżeli sterujemy napięciem nie należy przekraczać punktu nasycenia rdzenia, nie możemy też przegrzać uzwojenia, itd.  Do szybkiego sterowania nadają się tylko cewki „klejone”, cewki zalewane w trakcie nawijania. W_takich cewkach duże prądy impulsowe nie powodują mikro ruchów uzwojenia, drgań uzwojenia.