Контроль газа и пламени в машинных отделениях судов

Согласованная система безопасности машинного отделения для непрерывного мониторинга газа, оптического обнаружения пламени, централизованного управления сигнализацией, портативного пробоотбора и поиска утечек.

Топливные системы, горячие поверхности, вращающееся оборудование, электрооборудование и принудительная вентиляция находятся в одном замкнутом машинном помещении. Утечка из уплотнения, фланца, шланга или клапана может быть унесена потоком воздуха от источника. Если жидкое топливо попадёт на горячую поверхность, событие может перейти от утечки к пожару раньше, чем источник станет виден.

Данное решение следует этой логике. Стационарные газоанализаторы контролируют выбранные точки газового риска, инфракрасные детекторы пламени охватывают зоны, где может возникнуть углеводородный пожар, а GDB9 передаёт их сигналы в пост управления машинным отделением. OT135S обеспечивает проверку атмосферы при обследовании и техническом обслуживании, а OT131 помогает специалистам локализовать доступный источник утечки после оценки зоны.

 

Стационарный мониторинг газа рядом с топливным оборудованием в машинном отделении судна.

Система, построенная вокруг пяти определённых функций

Портативный многокомпонентный газоанализатор OT135S, выбранный для морского обследования и пробоотбора.

Материалы, подобранные для морской среды

Оборудование, устанавливаемое в машинном помещении, нуждается в корпусе, рассчитанном на постоянную влажность, солёный воздух, масляный туман и регулярную очистку. В данной конфигурации и стационарный датчик обнаружения газа, и детектор пламени S600-ExR3 имеют корпуса из нержавеющей стали.

GDB9 предназначен для одобренного закрытого помещения управления. Его корпус выполнен из ABS, а печатная плата покрыта конформным покрытием для защиты электроники от влаги, солевого тумана и загрязнений из воздуха. Расположение шкафа, вентиляция и ввод кабелей остаются частью электрического проекта судна.

Для портативных работ OT135S сочетает прочный корпус из инженерного пластика с противоскользящей резиновой защитой. Поставляемая для данного решения модель имеет морской сертификат и настроена для судовых проверок атмосферы и задач пробоотбора.

Данная конфигурация предназначена именно для машинного отделения. Грузовые трюмы, балластные танки, насосные отделения и шельфовые технологические модули имеют иные схемы выбросов, условия доступа и требования к одобрению, поэтому их следует проектировать как отдельные решения.

Охват обнаружения по всему машинному отделению

Горючий газ вокруг топливного оборудования

TCB2-F обеспечивает непрерывное измерение в точках, где утечка наиболее вероятна или где она может накапливаться. Он может быть настроен максимум на четыре газовых канала, включая горючий газ, кислород, сероводород (H2S) и угарный газ (CO). Выбор каналов зависит от топлива, компоновки механизмов, вентиляции и результатов оценки рисков судна. Сигналы доступны в виде 4–20 мА или RS485 для подключения к совместимому контроллеру.

Стационарный датчик, поставляемый для данного морского применения, имеет корпус из нержавеющей стали. Конфигурация датчиков, ввод кабелей, крепёж и точная спецификация материала подтверждаются при окончательном заказе.

Размещение начинается с вероятного источника и характера движения воздуха вокруг него. Плотность газа имеет значение, но она не описывает влияние приточных вентиляторов, вытяжных точек, тепла механизмов или локальной турбулентности. Газоанализатор, установленный в ожидаемой верхней или нижней точке, может всё равно не обнаружить утечку, если вентиляция уносит газ в другом направлении.

Риск углеводородного пламени

Газоанализатор измеряет атмосферу в одной точке. Детектор пламени просматривает зону в поисках излучения, создаваемого пожаром. Совместное применение устраняет разрыв между невоспламенённой утечкой и уже начавшимся пожаром.

S600-ExR3 использует три инфракрасных канала. Основной канал реагирует на полосу излучения диоксида углерода (CO2), связанную с горением углеводородов, а остальные каналы помогают детектору отличать признаки пламени от фоновых инфракрасных источников. Он предназначен для пожаров жидких и газообразных углеводородов, включая открытое пламя с дымом и опасностью дефлаграции.

Его эффективность зависит от линии обзора. Трубопроводы, элементы конструкций, шкафы и последующие изменения механизмов могут перекрывать целевую зону, поэтому охват необходимо проверять по фактической компоновке, а не рассчитывать только по количеству детекторов.

S600-ExR3 в данной морской конфигурации имеет корпус из нержавеющей стали. Кронштейны, крепёж, кабельные вводы и схемы соединений следует выбирать для тех же условий эксплуатации.

 

Инфракрасный детектор пламени S600-ExR3 с прямым обзором механизмов машинного отделения.

Портативные проверки атмосферы при обходах и техническом обслуживании

Стационарная сеть не может охватить каждый маршрут, пройденный при обследовании или техническом обслуживании. Портативный газоанализатор OT135S Расширяет охват до места проведения работ и позволяет одновременно измерять от одного до четырёх газов.

Встроенный насос используется, когда необходимо отобрать пробу атмосферы до того, как оператор приблизится. По прибытии на место работ естественная диффузия обеспечивает локальное измерение вокруг прибора. Звуковая, световая и вибрационная сигнализация делают изменение условий трудно не заметить в шумном машинном помещении.

Типичный набор из четырёх газов может включать горючий газ, кислород, угарный газ (CO) и сероводород (H2S). Фактический список газов, диапазоны измерений, уставки сигнализации, линия пробоотбора, фильтры и сертификат подтверждаются для заказанной морской конфигурации.

Небольшие утечки в доступных соединениях

Стационарная сигнализация определяет затронутую зону мониторинга, но может не показать, какое именно уплотнение, фланец, шланг или фитинг протекает. После оценки и разрешения доступа OT131 даёт службе технического обслуживания прибор для поиска источника на близком расстоянии.

OT131 заказывается под исследуемый газ. Его роль — локализация утечек. Зональный мониторинг остаётся за сетью TCB2-F, а OT135S используется для многокомпонентного пробоотбора и проверок атмосферы.

От обнаружения на объекте до обоснованного реагирования

1. Стационарные газоанализаторы контролируют выбранные точки риска

Детектор Точечный четырёхкомпонентный газоанализатор TCB2-F измеряет выбранную атмосферу рядом с топливным оборудованием и другими обозначенными точками риска. При изменении показания детектор передаёт свой сигнал в пункт управления.

Детектор работает от 24 В пост. тока и поддерживает выход 4–20 мА или RS485 в зависимости от проекта электромонтажа. Поэтому сигналы тревоги машинного отделения можно наблюдать централизованно, не полагаясь на то, что член экипажа окажется достаточно близко, чтобы заметить местный дисплей.

2. Контроллер обрабатывает сигналы тревоги и выходы

GDB9 принимает несколько каналов 4–20 мА или RS485 и отображает их на цветном сенсорном дисплее. Звуковая и световая сигнализация привлекает внимание к затронутому каналу, а шесть пассивных коммутационных выходов доступны для функций, определённых в утверждённой схеме причин и следствий судна.

Эти выходы могут передавать сигналы на вентиляцию, систему отключения, клапаны или другие судовые системы, но требуемое действие нельзя определить по одному реле. Логику должны согласовать судостроительный завод, судовладелец и соответствующий орган по одобрению, а затем проверить её при пусконаладке.

Запись сигналов тревоги и неисправностей, настраиваемые уставки, ручной сброс и отключение звука, самопроверка неисправностей и автоматическое переключение основного и резервного питания поддерживают повседневную эксплуатацию. Опциональную выгрузку по 4G можно предусмотреть там, где это допускают сеть и политика работы с данными судна.

Контроллер имеет корпус из ABS и печатную плату с конформным покрытием. Его защита обеспечивается также самой установкой, включая расположение шкафа, вентиляцию, ввод кабелей и контроль условий среды.

 

Контроллер GDB9 с отображением каналов газовой сигнализации в посту управления машинным отделением.

3. Детекторы пламени охватывают выбранное поле обзора

Детектор Детектор пламени S600-ExR3 Устанавливается на стену или потолок с прямым обзором защищаемой зоны. Заявленный угол обзора составляет до 110 градусов, время срабатывания — 6 с при указанных условиях испытаний.

Релейные выходы и RS485 позволяют детектору передавать данные в архитектуру сигнализации. Оболочка IP66 и маркировка Ex d IIC T6 Gb входят в объём технического анализа. Окончательная приёмка по-прежнему зависит от конкретного одобрения изделия, проекта установки, требований флага и правил классификации для данного судна.

4. Экипаж использует OT135S для проверок с отбором проб насосом и локальных проверок

Перед обходом или задачей технического обслуживания экипаж проверяет конфигурацию датчиков OT135S, уставки сигнализации, состояние аккумулятора, результаты теста отклика и статус калибровки. При планировании дистанционного пробоотбора также требуют внимания путь пробоотбора, фильтр и насос.

При подключении соответствующей линии встроенный насос забирает газ из выбранной точки. Оператор должен учитывать длину линии и время прохождения пробы, прежде чем принимать показание. Естественная диффузия доступна, когда прибор используется для локальной проверки атмосферы.

 

Портативный детектор OT135S, настроенный для проверок газа с отбором проб насосом и диффузионным способом.

5. Службы технического обслуживания находят доступные точки утечки

После оценки сигнала тревоги и взятия доступа под контроль OT131 можно перемещать вокруг доступных соединений и стыков, чтобы сузить область поиска источника. Его целевой газ и диапазон измерений должны соответствовать исследуемому веществу.

Показание служит информацией для обследования; оно не даёт разрешения на вмешательство. Подтяжка соединения, вскрытие оборудования или продолжение работы по-прежнему подчиняются правилам изоляции, разрешений и огневых работ на судне.

 

Ручной детектор OT131 проверяет доступное соединение топливной трубы.

Рекомендуемая схема мониторинга

Примечание по компоновке

Данная таблица определяет концепцию мониторинга, а не окончательные координаты газоанализаторов. Количество и положение определяются исходя из размеров машинного отделения, потоков приточного и вытяжного воздуха, свойств топлива, компоновки механизмов, препятствий, классификации опасных зон и требуемых действий по сигнализации.

Логика сигнализации и реагирования

Обнаружение становится полезным, когда сигнализация указывает затронутую зону и передаёт нужную информацию людям, отвечающим за реагирование. Поэтому конфигурация системы следует утверждённой философии сигнализации судна и схеме причин и следствий.

Типичная последовательность работы:

1. Стационарный газоанализатор или детектор пламени регистрирует условие тревоги.
2. GDB9 определяет канал и включает звуковую и световую сигнализацию.
3. Настроенные релейные выходы передают заданный сигнал подключённым системам.
4. Ответственный экипаж выполняет процедуру реагирования судна и контролирует доступ.
5. OT135S обеспечивает предварительные проверки с отбором проб насосом, целевой пробоотбор и локальный контроль атмосферы, когда обследование разрешено.
6. Записи о сигнализации, неисправностях, испытаниях и техническом обслуживании хранятся в соответствии с процедурой ведения документации судна.

Логика сигнализации для конкретного проекта

Пороги срабатывания сигнализации и автоматические действия задаются для конкретного судна. Тип топлива, механизмы, вентиляция, требования флага, правила классификации и существующая система автоматизации влияют на окончательную схему причин и следствий.

Монтаж и пусконаладка

Анализ опасностей и судна

Проектирование начинается с типа судна, чертежей машинного отделения, данных о топливе, схемы вентиляции, классификации опасных зон, существующей системы сигнализации, доступного питания и требуемых одобрений. В ходе анализа также определяются точки мониторинга и предполагаемое реагирование для каждого канала сигнализации.

Выбор детекторов и контроллера

Итоговая спецификация охватывает целевые газы, диапазоны измерений, принципы работы датчиков, выходы стационарных детекторов, канальную ёмкость контроллера, охват детекторов пламени и конфигурацию портативного газоанализатора. Перед запуском заказа сертификаты проверяются применительно к судну назначения и рынку.

Монтаж и электромонтаж

Стационарные газоанализаторы устанавливаются в одобренных точках и подключаются к GDB9 или совместимой системе управления судна. Тип кабеля, прокладка, разделение, кабельные вводы, заземление и защита соответствуют электрическому проекту. Линии обзора детекторов пламени проверяются повторно после монтажа.

Функциональные испытания

Пусконаладка охватывает каждый канал детектора, индикацию контроллера, звуковую и световую сигнализацию, сигнал неисправности, релейный выход и подключённое действие. Названия каналов сверяются с физическими местами установки, чтобы сигнализация направляла экипаж в нужную часть машинного отделения.

Передача экипажу

Документация при передаче фиксирует окончательную конфигурацию, уставки сигнализации, список каналов, результаты испытаний, инструкции по калибровке, потребность в запасных частях и график технического обслуживания. Обучение экипажа охватывает стационарную сигнализацию, проверки OT135S, ограничения поиска утечек и требуемое реагирование на неисправность или просроченную калибровку.

План технического обслуживания

Детектор, который невозможно проверить, не может обеспечить надёжную защиту. Соль, масляный туман, пыль, вибрация, тепло, остатки чистящих средств, краска и физические препятствия со временем могут изменить состояние оборудования на объекте.

План технического обслуживания охватывает:

  ● Визуальный осмотр состояния и крепления детектора

  ● Тест отклика и калибровка с требуемой периодичностью

  ● Осмотр и очистка окна детектора пламени

  ● Проверки сигнализации, неисправностей и реле контроллера

  ● Проверки зарядки, входного отверстия пробоотбора, фильтра, линии и насоса OT135S

  ● Планирование замены датчиков и аккумуляторов

  ● Анализ записей о сигнализации и неисправностях

  ● Повторная оценка после изменений механизмов, вентиляции или топлива

Часто задаваемые вопросы

Какие газы следует контролировать в машинном отделении судна?

Список газов определяется топливом, механизмами, вентиляцией и оценкой рисков судна. Горючий газ обычно контролируется там, где выброс горючего вещества может достичь стационарной точки. Портативная конфигурация может также включать кислород, угарный газ (CO) и сероводород (H2S). Один и тот же набор из четырёх газов не следует применять к каждому машинному отделению без анализа.

Почему данное решение включает и обнаружение газа, и обнаружение пламени?

Газоанализатор измеряет целевой газ в своей точке измерения, что позволяет предупредить до воспламенения. Детектор пламени реагирует на излучение, создаваемое пожаром в его поле обзора. Они охватывают разные стадии одной и той же опасности.

Где следует устанавливать стационарные газоанализаторы?

Начните с реальных источников утечки, затем проанализируйте локальные потоки воздуха, свойства топлива, геометрию помещения, доступ и классификацию опасных зон. Топливные насосы, фильтры, клапанные группы и оборудование подготовки обычно являются точками анализа, но окончательные координаты должны соответствовать компоновке судна.

Может ли GDB9 управлять вентиляцией или оборудованием отключения?

Да, если это предусмотрено утверждённой схемой причин и следствий. GDB9 имеет настраиваемые пассивные коммутационные выходы, которые могут передавать сигналы тревоги или управления. Подключённое действие, электромонтаж, отказобезопасное поведение, испытания и требования к одобрению определяются на уровне системы.

Какова роль портативного детектора OT135S?

OT135S обеспечивает проверки вне зоны действия стационарных точек. Он может использовать отбор проб насосом для предварительных проверок и целевого пробоотбора, а затем работать за счёт естественной диффузии для локального контроля атмосферы. Доступны от одного до четырёх газовых каналов и звуковая, световая и вибрационная сигнализация. Датчики, диапазоны, принадлежности и конфигурация с морским сертификатом подбираются в соответствии с процедурой судна.

Когда используется OT131?

Используйте OT131, когда при оценённом и контролируемом обследовании необходимо локализовать предполагаемую утечку до доступного клапана, фланца, шланга, фитинга или соединения трубы. Он настроен на целевой газ и диапазон. OT135S остаётся прибором для многокомпонентных предварительных проверок и локального контроля атмосферы.

Как следует выбирать и размещать детектор пламени?

Выбор зависит от ожидаемого топлива и типа пожара. Размещение затем учитывает линию обзора, механизмы, трубопроводы, доступ для обслуживания и возможные инфракрасные помехи. Окончательное количество и углы обзора подтверждаются посредством анализа охвата.

Какая информация нужна компании Otywell для предложения?

Для первого анализа нужны тип судна, чертежи машинного отделения, данные о топливе, целевые газы, размеры помещения, схема вентиляции, классификация опасных зон, требуемые действия по сигнализации, доступное питание, требования к контроллеру и одобрения страны назначения. Актуальные фотографии механизмов и предполагаемых мест установки детекторов помогают определить линии обзора и доступ.