TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐẦU BÁO CHÁY CHỐNG NỔ HOCHIKI

TÌM HIỂU MỘT SỐ LOẠI ĐẦU BÁO CHÁY KHÓI NHIỆT LẮP ĐẶT TRONG MÔI TRƯỜNG NGUY HIỂM – HOCHIKI

 

Các công trình lắp đặt hệ thống báo cháy thông thường bao gồm tủ trung tâm báo cháy và các cảm biến khói, nút ấn, chuông, còi, đèn… Chúng ta đều biết điều này. Nhưng một số những môi trường đặc biệt, đặc thù không cho phép lắp đặt những thiết bị điện tử thông thường như: Môi trường ăn mòn (muối biển…), môi trường độ ẩm cao, môi trường nhiệt độ thấp, môi trường có môi chất dễ bắt lửa, … Việc lắp đặt những thiết bị cho môi trường này cũng yêu cầu nghiêm ngặt về tiêu chuẩn. Bài viết này chúng ta hay cũng nói về một số các thiết bị đầu báo dùng cho một loại môi trường đặc biệt là môi trường dễ cháy nổ.

Nắm bắt được nhu cầu có nhiều dự án yêu cầu lắp đặt hệ thống báo cháy ở những nơi như kho xăng, dầu, khu vực máy biến áp dầu, khu vực nhà máy cưa gỗ, bụi giấy… Hochiki cũng cung cấp những giải pháp về việc lắp đặt cho những môi trường này. Việc lựa chọn các thiết bị sao cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cũng là điều cần thiết để hệ thống vận hành đảm bảo an toàn cho con người cũng như tránh được những rủi ro xảy ra sự cố không mong muốn. Hãy cùng tìm hiểu một số dòng đầu báo của Hochiki đáp ứng những yêu cầu về lắp đặt cho môi trường nguy hiểm.

 

Đầu báo khói Hochiki cho môi trương nguy hiểm SOC-E-IS 

  

                      

Đầu báo SOC-E-IS (gồm đế YBN-R/4(IS)) là loại đầu báo khói thường lắp đặt cho tủ báo cháy thường. Đầu báo đạt các tiêu chuẩn chứng nhận LPCB, VdS, Bassefa 19ATEX0143X IECEx BAS 19.0122X, DNV.

Đầu báo đạt tiêu chuẩn theo ATEX Classification: Ex ia IIC T5 Ga (-20°C ≤ Ta ≤ +55°C)

Giải thích với tiêu chuẩn:

Ex: là ký hiệu chung cho thiết bị được thiết kế để sử dụng trong khu vực có nguy cơ cháy nổ (explosive atmosphere).

Môi trường này có thể chứa: Khí cháy (flammable gas), hơi chất lỏng dễ cháy (flammable vapour), Bụi cháy (combustible dust)

Ví dụ: Nhà máy lọc dầu, Kho xăng dầu, Trạm LPG/CNG, Nhà máy hóa chất, Khu vực sơn, dung môi.

ia – Kiểu bảo vệ an toàn tia lửa (Intrinsic Safety)

Ex ia là một trong các cấp bảo vệ của phương pháp Intrinsic Safety (IS)

Nguyên lý:

- Giới hạn năng lượng điện và nhiệt trong mạch ở mức thấp hơn mức có thể gây cháy nổ.

- Ngay cả khi xảy ra hai lỗi độc lập, thiết bị vẫn không tạo ra tia lửa hoặc nhiệt độ đủ để kích nổ môi trường xung quanh.

Các cấp Intrinsic Safety:

 ia: Zone 0, Zone 1, Zone 2 (An toàn với 2 lỗi độc lập )

 ib: Zone 1, Zone 2 (An toàn với 1 lỗi độc lập )

 ic : Zone 2

Chú giải về các zone : (định nghĩa của Atex)

Zone 0 – Vùng nguy hiểm cao nhất

Khu vực trong đó hỗn hợp khí, hơi hoặc sương dễ cháy với không khí tồn tại liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên.

Đặc điểm:

Môi trường nổ xuất hiện bình thường trong quá trình vận hành.

Thời gian tồn tại: > 1000 giờ/năm (theo cách phân loại thực hành IEC 60079-10-1).

Yêu cầu thiết bị:

Phải là thiết bị Category 1G theo ATEX.

Mức bảo vệ rất cao (Very High Level of Protection).

Ví dụ: Bên trong bồn chứa xăng dầu, không gian phía trên mặt chất lỏng dễ bay hơi trong bể chứa, bên trong đường ống dẫn khí cháy.

 

Zone 1 – Vùng có khả năng xuất hiện khí nổ

Khu vực trong đó hỗn hợp khí, hơi hoặc sương dễ cháy với không khí có khả năng xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường.

Đặc điểm:

Không phải lúc nào cũng có khí cháy.

Có thể xuất hiện do: Nạp/xả nhiên liệu. Rò rỉ nhỏ trong vận hành. Mở thiết bị công nghệ.

Thời gian tồn tại khoảng: 10 – 1000 giờ/năm.

Yêu cầu thiết bị:

- Category 1G hoặc 2G.

- Mức bảo vệ cao (High Level of Protection).

Ví dụ: Khu vực quanh van, bơm, mặt bích trong nhà máy hóa chất. Khu vực gần vòi cấp nhiên liệu. Khu vực quanh máy nén khí gas.

Zone 2 – Vùng nguy hiểm thấp

Khu vực trong đó hỗn hợp khí, hơi hoặc sương dễ cháy với không khí không có khả năng xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường, hoặc nếu xuất hiện thì chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.

Đặc điểm:

Chỉ xảy ra khi có sự cố bất thường: Hỏng gioăng. Vỡ ống. Rò rỉ bất thường.

Thời gian tồn tại: < 10 giờ/năm.

Yêu cầu thiết bị:

Category 2G hoặc 3G.

Mức bảo vệ: Category 2G: High protection. Category 3G: Normal protection.

Ví dụ: Khu vực xung quanh bồn chứa kín. Khu vực ngoài trời gần thiết bị chứa khí cháy. Nhà kho chứa bình gas.

Nên SOC-E-IS đạt Ex ia, nó có thể sử dụng trong khu vực nguy hiểm nhất.

 

IIC – Nhóm khí nguy hiểm

Chữ IIC thể hiện nhóm khí mà thiết bị có thể làm việc an toàn

Trong phân loại ATEX / IECEx, ký hiệu IIC là nhóm khí (Gas Group), dùng để chỉ mức độ nguy hiểm của loại khí dễ cháy nổ mà thiết bị có thể sử dụng.

Hệ thống phân nhóm khí chia thành:

IIA: Mức độ nguy hiểm thấp nhất. Ví dụ như Propane, Methane, Ethane, Butane

IIB: Mức độ nguy hiểm trung bình. Ví dụ như Ethylene, khí than

IIC: Mức độ nguy hiểm cao nhất. Ví dụ như Hydrogen, Acetylene

Nên SOC-E-IS có thể dùng cho các loại môi trường theo định nghĩa của IIA,IIB,IIC

 

T5 – Cấp nhiệt độ bề mặt tối đa

T5 quy định nhiệt độ lớn nhất mà bề mặt thiết bị có thể đạt tới khi hoạt động.

Bảng phân loại cấp nhiệt độ :

T1: 450°C

T2: 300°C

T3: 200°C

T4: 135°C

T5: 100°C

T6: 85°C

Với: T5 = 100°C nghĩa là: Trong mọi điều kiện vận hành được chứng nhận, nhiệt độ bề mặt của đầu báo không vượt quá 100°C. Điều này rất quan trọng vì một số khí có nhiệt độ tự bốc cháy thấp.

(-20°C ≤ Ta ≤ +55°C) – Nhiệt độ môi trường làm việc

Ta (Ambient Temperature) là nhiệt độ môi trường xung quanh thiết bị.

Thiết bị được chứng nhận hoạt động trong khoảng:
Tức là:

Nhiệt độ thấp nhất: -20°C

Nhiệt độ cao nhất: +55°C

 

Tổng hợp ý nghĩa đầy đủ

Ex ia IIC T5 Ga (-20°C ≤ Ta ≤ +55°C)

Đây là thiết bị chống nổ kiểu an toàn tia lửa cấp cao nhất, có thể sử dụng trong môi trường khí cháy nhóm IIC nguy hiểm nhất, với nhiệt độ bề mặt tối đa 100°C, được phép lắp đặt tại khu vực Zone 0, hoạt động trong dải nhiệt độ môi trường từ -20°C đến +55°C.

Đối với SOC-E-IS Hochiki, phân loại này cho phép ứng dụng trong các khu vực như:

Kho chứa xăng dầu, Nhà máy hóa chất, Trạm LPG/CNG, Khu vực xử lý Hydrogen, Công nghiệp dầu khí ngoài khơi (offshore).

Phương pháp lắp đặt:

Đầu báo khói chống nổ SOC-E-IS của Hochiki là đầu báo khói quang thường được thiết kế để sử dụng trong vùng nguy hiểm (Hazardous Area). Đây là thiết bị Intrinsically Safe (IS), vì vậy cách lắp đặt khác đáng kể so với đầu báo thông thường.

Việc lắp đặt trực tiếp đầu báo SOC-E-IS trực tiếp vào Zone của tủ báo cháy thường hoặc qua module DCP-CZM là không đảm bảo kỹ thuật và tính năng của đầu báo này. Việc lắp đặt phải thông qua phương pháp IS Barrier hoặc Galvanic Isolator, ở các tủ báo cháy HCV thường hochiki có chức năng Zone IS.

IS Barrier (Intrinsic Safety Barrier) là thiết bị giới hạn năng lượng được lắp giữa tủ điều khiển và thiết bị chống nổ Ex ia nhằm đảm bảo dù xảy ra sự cố (chập mạch, quá áp...), năng lượng đưa vào khu vực nguy hiểm vẫn không đủ để gây cháy nổ.

                                                                             

Thiết bị trung gian cách biệt giữa Tủ báo cháy và vùng nguy hiểm lắp đặt đầu báo. Ở điều kiện bình thường tín hiệu truyền về giữa tủ báo cháy và đầu báo hoạt động bình thường. Khi xảy ra sự cố thiết bị IS barrier sẽ giới hạn thông số về điện áp, dòng điện, năng lượng sao cho đảm bảo an toàn không xẩy ra điều kiện cháy nổ ở khu vực nguy hiểm.

Vì thế khi chọn lựa các thiết bị Barrier chúng ta cần phải quan tâm các thông số của đầu báo lắp đặt sau nó. Phương pháp cách li này Hochiki cung cấp các thiết bị như MTL7787, MTL5561

 

Đầu báo nhiệt cho môi trường nguy hiểm DCD-1E-IS

                   

Tương tự như đầu báo khói, đầu báo này cũng là sản phẩm sử dụng cho môi trường nguy hiểm.

DCD-1E-IS là loại đầu báo nhiệt thường gia tăng kết hợp cố định ( sử dụng với đế chống nổ YBN-R/4(IS)) . Đầu báo đạt các tiêu chuẩn của LPCB, VdS DNV.

Đạt chứng nhận của ATEX là Số chứng nhận: BAS01ATEX1021X, cho nhóm Intrinsic Safety to classification II 1 G Ex ia IIC T5 Ga (-20°C ≤ Ta ≤ +55°C).

Giải thích cho II 1 G Ex ia IIC T5 Ga (-20°C ≤ Ta ≤ +55°C)

- II : là Nhóm thiết bị Dùng cho công nghiệp trên mặt đất, không dùng trong hầm mỏ. Nhóm I mới dành cho hầm mỏ.

- 1 : Thiết bị đạt tiêu chuẩn Category 1 được thiết kế để hoạt động an toàn ngay cả trong những môi trường nguy hiểm nhất, nơi hỗn hợp khí, hơi hoặc bụi dễ cháy nổ xuất hiện thường xuyên, liên tục hoặc trong thời gian dài. Được phép lắp ở Zone 0.

- G: Là Gas, thiết bị dùng trong môi trường có khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy (Gas). Nếu là bụi sẽ ký hiệu D (Dust).

- Ex: Explosion Protection, thiết bị được thiết kế theo tiêu chuẩn phòng nổ.

- ia: ntrinsic Safety level, kiểu bảo vệ an toàn bên trong cấp cao nhất. Mạch điện được giới hạn năng lượng để không thể tạo tia lửa hoặc nhiệt đủ gây cháy nổ, kể cả khi có hai lỗi độc lập.

- IIC: Nhóm khí, dùng cho nhóm khí nguy hiểm nhất: Hydrogen (H₂), Acetylene (C₂H₂) và các khí có năng lượng đánh lửa rất thấp, dùng được cho IIB và IIA.

- T5: Temperature Class, Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị không vượt quá 100°C. Đây không phải là nhiệt độ báo cháy của đầu báo.

- Ga: Equipment Protection Level (EPL), mức bảo vệ Ga, phù hợp lắp trong Zone 0 (môi trường có khí nổ hiện diện liên tục hoặc trong thời gian dài)

- (-20°C ≤ Ta ≤ +55°C): Ambient Temperature, khoảng nhiệt độ môi trường cho phép để thiết bị vẫn đảm bảo hoạt động và duy trì chứng nhận chống nổ.

 

Tương tự như tính chất của đầu báo theo tiêu chuẩn của ATEX, loại đầu báo nguyên lý Intrinsic Safety (IS). Việc lắp đặt cần phải có phương pháp cách li như Barrier tương tự như với đầu báo khói SOC-E-IS.

Chúng tôi nhấn mạnh rằng việc lắp đặt sai phương pháp của các sản phẩm IS/ia sẽ gây nguy hiểm nếu xảy ra sự cố, nên việc dự toán ban đầu rất quan trọng. Các sản phẩm tủ báo cháy, chữa cháy khí cần phải có chức năng IS và lắp đặt thông qua Barrier.

 

Đầu báo nhiệt cố định chống nổ FFH-2E (Hochiki/japan).

Sản phẩm đầu báo nhiệt cố định cho môi trường nguy hiểm FFH-2E của Nhật Bản được chế tạo đáp ứng các tiêu chí lắp đặt cho các loại môi trường nguy hiểm có rất nhiều tùy chọn (nhiệt độ kích hoạt 60/70/80/90/100/120/150°C).

Sản phẩm này đạt chứng nhận thông qua của JFEII, TIIS No.58488 với kiểu thiết bị Explosion Proof Type d2G4.

Chú thích:

Explosion Proof /Exd (chống nổ kiểu chịu nổ) là một phương pháp bảo vệ thiết bị điện để có thể làm việc trong môi trường có khí hoặc hơi dễ cháy mà không làm phát nổ môi trường xung quanh, ngay cả khi bên trong thiết bị xảy ra tia lửa hoặc vụ nổ.

Việc chấp nhận có tia lửa hoặc nổ bên trong thiết bị, nhưng ngăn không cho ngọn lửa lan ra ngoài yêu cầu cao với vỏ chịu nổ (Flameproof Enclosure). Vỏ thiết bị cấu tạo chắc chắn thường làm bằng hợp kim, thiết bị sẽ có khối lượng nặng hơn và yêu cầu lắp đặt cũng phải cẩn thận và chắc chắn hơn so với kiểu chông nổ IS.

 d2G4:

d: Kiểu bảo vệ chống nổ Pressure-resistant explosion-proof

Tương đương:

d ≈ Ex d (IEC 60079-1)

Nghĩa là vỏ chịu áp lực nổ (Flameproof enclosure). Vỏ được thiết kế để chịu được áp suất nổ bên trong, không cho ngọn lửa thoát ra ngoài.

2: Nhóm khí. Trong hệ JIS

Nhóm khí 1 là khí nguy hiểm hơn (Hydrogen, Acetylene)

Nhóm khí 2 là khí thông thường (Ethylene, Propane, Methane)

G: Gas. Có nghĩa thiết bị dùng cho khí cháy, hơi cháy, khí dễ nổ.

Ví dụ: xăng bay hơi, LPG, dung môi, hydrogen, ethylene.

4: Cấp nhiệt độ, đây là nhiệt độ bề mặt tối đa (không phải là nhiệt độ thiết bị hoạt động)

Theo JIS:

G1: 450°C

G2: 300°C

G3: 200°C

G4: 135°C

G5: 100°C

G6: 85°C

Phương pháp lắp đặt:

Đầu báo nhiệt chống nổ FFH-2E của Hochiki là một loại đầu báo nhiệt thường của Hochiki. So với phương Intrinsic Safety (Ex ia), kiểu đầu báo Explosion Proof /Exd có phương pháp lắp đặt riêng.

Không cần IS Barrier, thiết bị được bảo vệ nhờ có vỏ chịu áp lực nổ, khe chống cháy (flame path), phụ kiện cáp đạt chuẩn Ex.

Do phương pháp lắp đặt theo kiểu Explosion Proof nên phía sau đầu báo, các hộp nối, ống dây, cáp bảo vệ, vỏ tủ báo cháy cũng phải lắp đặt để phù hợp với kiểu chống nổ Explosion Proof/Ex d.

Những dự án có thiết kế hệ thống điện theo kiểu chống nổ này thường chúng ta nên chọn kiểu đầu báo như FFH-2E để đồng bộ với tiêu chuẩn thiết kế cho cả dự án.

Kiểu đầu báo này rất hay gặp trong các dự án như: Nhà máy lọc hóa dầu, nhà máy hóa chất, Kho xăng dầu, nhà máy LNG / LPG / CNG, giàn khoan dầu khí…

 

Tổng kết: Khi thiết kế lựa chọn cho những khu vực nguy hiểm, việc lắp đặt lựa chọn thiết bị, thiết kế hoàn toàn không giống như phòng cháy thông thường. Vì thế việc lựa chọn thiết bị để phù hợp với yêu cầu thiết kế rất quan trong. Giữa các thiết bị báo cháy chống nổ cũng có nhiều sự khác biệt. Việc lựa chọn phù hợp để đáp ứng được với chi phí lắp đặt, vận hành cũng cần phải cân nhắc kỹ lưỡng và điều đó cần thiết phải có sự trao đổi tư vấn tư đơn vị cung cấp sản phẩm.

 

Hiện nay, Công ty Bình An cung cấp đầy đủ các dòng đầu báo chống nổ của Hochiki, đáp ứng nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau trong các dự án công nghiệp, dầu khí, hóa chất và năng lượng. Trong bài viết trên, chúng tôi đã giới thiệu một số sản phẩm đầu báo khói nhiệt chống nổ của Hochiki. Ở những bài viết sau sẽ nói về các thiết bị như Chuông, đèn, nút ấn chống nổ. Các bạn nhớ theo dõi để biết thêm thông tin.

Nếu bạn cần tư vấn thêm về dòng sản phẩm này hay các sản phẩm báo cháy Hochiki khác theo nhu cầu sử dụng, hãy liên hệ ngay tới Công ty TNHH Thương mại Bình An để được đội ngũ bán hàng và đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi giải đáp mọi yêu cầu.

Xin cảm ơn!