Taśmociągi

ZABEZPIECZENIE TAŚMOCIĄGÓW CZUJKAMI LINIOWYMI CIEPŁA

Przenośniki taśmowe Jednym z zasadniczych elementów kluczowych dla funkcjonowania zakładu i jednocześnie szczególnie zagrożonych pożarem są rolkowe przenośniki taśmowe. Wysokie zagrożenie pożarem lub wybuchem wynika z braku stałego nadzoru przez personel techniczny i  operatorów przy jednoczesnym stałym procesie transportu  dużych mas materiałów, częstokroć paliw lub materiałów łatwopalnych, w  bezpośredniej bliskości urządzeń elektrycznych i  mechanicznych, będących  elementami taśmociągu. Obracające się rolki i przemieszczająca się taśma mogą w wyniku tarcia lub  iskrzenia spowodować zapłon transportowanego materiału, zanieczyszczeń lub wiórów taśmy. Pożary taśmociągów i wybuchy zamkniętych galerii transportowych węgla lub biomasy są niestety dość prawdopodobne. Miejscami szczególnego ryzyka powstania źródła pożaru są punkty potencjalnego tarcia taśmy przenośnika o stałe elementy taśmociągu i silniki elektryczne napędzające taśmociąg. Największe ryzyko stwarzają jednak zużywające się i uszkodzone rolki taśmociągu, które w wyniku uszkodzenia łożysk, braku smaru lub zatarcia powodują duży wzrost sił tarcia, co prowadzi do szybszego zużywania się taśmy, ale przede wszystkim znacząco zwiększa temperaturę rolki. Pomimo wykonania taśm z materiałów trudnopalnych pożary mogą objąć wióry taśm i pozostałości transportowanego materiału w pobliżu rolek. Ponadto są zagrożone taśmociągi pracujące w zamkniętych przestrzeniach  (galerie nawęglania w elektrowniach lub korytarze w kopalniach), gdzie transportowany materiał może szybko wytworzyć atmosferę zagrożoną wybuchem. Przegrzane rolki, iskrzenie trących elementów mechanicznych  taśmociągu lub pożary tlenia się resztek materiału transportowanego w pobliżu rolek stanowią w takich miejscach podstawowe zagrożenie,  które może prowadzić do wybuchu. Wybuch w galerii czy pożar taśmociągów należą do krytycznych zdarzeń, które mogą wystąpić w obiektach przemysłowych, szczególnie o strategicznym znaczeniu, takich jak elektrownie. Pociągają ogromne straty  materialne i koszty na odtworzenie zniszczonego taśmociągu. W przypadku wybuchów i nieopanowanych pożarów – oprócz samego taśmociągu mogą one zniszczyć także odległe budynki i instalacje zakładu. Znaczne, niejednokrotnie większe straty również są ponoszone w związku z wyłączeniem części lub całości obiektu z funkcjonowania, co oznacza zatrzymanie produkcji i w konsekwencji ponoszenie strat  przez zakład w czasie naprawy. Ryzyko bardzo dużych strat materialnych, w  wyniku pożaru/wybuchu taśmociągów w zakładach przemysłowych i potencjalnie katastrofalne skutki takich zdarzeń powodują, że ubezpieczyciele, rzeczoznawcy i projektanci narzucają szczególnie wysokie wymagania na skuteczne, szybkie i niezawodne systemy zapobiegania, wykrywania i gaszenia pożarów. Zastosowanie takich systemów w dużych obiektach przemysłowych jest  wymagane w świetle dyrektywy europejskiej SERVESO II.

Liniowa czujka ciepła wykrywa, sygnalizuje i lokalizuje  przegrzewające  się  rolki  taśmociągu,  które mogą prowadzić do powstania pożarów tlenia się i/lub wybuchu. Dla skutecznego i szybkiego wykrywania  przegrzewających  się  rolek  taśmociągu kabel  sensoryczny  powinien  być  zainstalowany wzdłuż taśmociągu w pobliżu miejsc wsparcia rolek. Uszkodzona rolka z zatartym łożyskiem lub zużytym smarem będzie się przegrzewała w wyniku wzrostu oporów ruchu. Zamontowanie kabla sensorycznego przy każdym punkcie oparcia wałka rolki na konstrukcji taśmociągu pozwoli na szybki i zdalny pomiar temperatury  każdej  rolki  indywidualnie  i  wszystkich  rolek taśmociągu  jednocześnie.  Mierzona  temperatura rolek  może  być  wizualizowana  operatorowi  na stacji komputerowej z odpowiednim oprogramowaniem.  Detektor  np. dts lub DE-TECT zapisuje  również  pomiary temperatury  wszystkich  rolek  (profil  temperatury kabla  sensorycznego)  w  wewnętrznej  pamięci, z  możliwością  odtworzenia  w  dowolnym  momencie  jako  zapisów  historycznych  temperatury. Dzięki  oprogrogramowaniu  wizualizacyjnemu  na podkładach graficznych obiektu można dokładnie zidentyfikować przegrzewające się rolki wraz z odczytaniem temperatury każdej z nich. Taka funkcjonalność zapewnia znaczną automatyzację procesu nadzoru  i  konserwacji  taśmociągu  oraz  pozwala na  wymianę  rolek,  zanim  ich  zużycie  spowoduje całkowite  zablokowanie  rolki  –  stwarzając  znaczne zagrożenie pożarowe i ryzyko uszkodzenia lub zerwania się taśmy. Zerwanie taśmy transportującej materiał sypki powoduje stratę materiału, utrudnienia  w  oczyszczeniu  taśmociągu,  dłuższy  przestój taśmociągu, a w przypadku taśmociągu węgla, biomasy lub innego paliwa przy przegrzanych rolkach stwarza dodatkowe zagrożenie pożarem.

 

WYKRYWANIE POŻARÓW

Czujka  liniowa  ciepła  sygnalizuje  sygnałem alarmu  przekroczenie  określonych  progów i  kryteriów  alarmowych  temperatury  w  poszczególnych strefach dozorowych, zdefiniowanych wzdłuż kabla sensorycznego. W ten sposób  sygnalizuje  pożar,  który  rozwinął  się do  stopnia  powodującego  wzrost  temperatury w obszarze nadzorowanym przez każdy kabel  sensoryczny  ponad  kryteria  alarmu. Im  więcej  takich  kabli  chroni  dany  obszar, im  mniejszy  projektowy  zasięg  przyjęto  dla każdego  kabla  sensorycznego,  tym  szybciej  czujka  może  zareagować  na  miejscowy pożarowy  wzrost  temperatury  w  pobliżu taśmociągu. Wykrywanie pożaru przez liniową  czujkę  ciepła  jest  szczególnie  przydatne w  przestrzeni  pod  taśmociągiem,  w  której może gromadzić się transportowany materiał narażony na rozwój powoli rozwijających się pożarów tlenia się. Przy ograniczeniu funkcji liniowej czujki ciepła tylko  do  wykrywania  pożaru  i  zrezygnowaniu z  funkcji  zapobiegania  pożarom  przez  nadzór temperatury każdej rolki – zaleca się uzupełnienie systemu o dedykowane czujki gazów pożarowych przystosowane do pracy w warunkach silnego  zapylenia  i  wykrywające  początki  zjawisk tlenia.

Zalecenia i wymagania projektowe

Dla  zapewnienia  wysokiej  niezawodności systemu  zaleca  się  instalację  kabla  sensorycznego  w  układzie  pętli,  której  oba  końce są podłączone do detektora DTS LUB DE-TECT. Zapewni to pełną funkcjonalność systemu i nieprzerwaną pracę przy uszkodzeniu kabla sensorycznego w  dowolnym  miejscu,  np.  wskutek  zerwania się  taśmy  przenośnika.  W  dużych  zakładach przemysłowych o najwyższych wymaganiach dotyczących bezpieczeństwa zaleca się instalację detektorów DTS LUB DE-TECT w układzie pełnej redundancji – do każdego kabla sensorycznego są podłączone  dwa  niezależne  detektory  DTS lub DE-TECT. Dzięki temu potencjalna awaria lub wyłączenie serwisowe jednego z detektorów DTS lub DE-TECT nie ograniczy  żadnych  funkcji  dozorowych  i  pomiarowych systemu. W  celach  testowych,  kalibracyjnych  i  serwisowych zaleca się zachować 10-20 m zapasu kabla  sensorycznego  na  początku,  na  końcu kabla  i  przy  każdym  przejściu  przez  ściany, w szczególności oddzielające strefy pożarowe. Kabel sensoryczny powinien być zamocowany za pomocą dedykowanych uchwytów i kotew, które  zapewnią  łatwy  demontaż  i  ponowny montaż kabla przez otwarcie uchwytów. Przy projektowaniu funkcji zapobiegania pożarom przez  nadzór  temperatury  rolek  taśmociągu poleca się stosowanie metalowych uchwytów kabla  dla  usprawnienia  efektu  przewodzenia ciepła. Najwyższą niezawodność i trwałość systemu zapewnia  instalacja  światłowodowego  kabla sensorycznego  FRNCSteel,  w  którym  włókna  światłowodowe  są  zabezpieczone  mechanicznie  za  pomocą  luźnej  tuby  stalowej i  oplotu  siatkowego  ze  stali  kwasoodpornej. Kabel FRNCSteel jest ponadto bezhalogenowy, ognioodporny z klasą zachowania funkcji w  warunkach  pożaru  PH120  i  z  przeznaczeniem  do  zastosowań  zewnętrznych  w  temperaturach  normalnej  pracy  od  -50°C  do +100/150°C.

W  rozległych  instalacjach  przemysłowych  kluczowe  są  również  pozostałe parametry  kabla  światłowodowego:  całkowita/bezwzględna  odporność  na  zakłócenia elektromagnetyczne, przepięcia i wyładowania  atmosferyczne,  odporność  na  działanie wilgoci, światła słonecznego (UV), atmosfery korozyjnej  i  silnego  zapylenia.  Dla  uzyskania najwyższej czułości – szybkości reakcji czujki kabel  sensoryczny  ma  bardzo  małą  średnicę Ø3,8 mm i masę, co minimalizuje jego pojemność  cieplną,  przyspieszając  proces  nagrzewania się. Mała średnica kabla i mały min. promień gięcia (4 cm) nie ograniczają możliwych sposobów  instalacji  kabla.  Dla  inwestorów istotnym  argumentem  może  być  długa  żywotność projektowa kabla – 30 lat i brak wymagań prac konserwacyjnych dla kabla. W celu zapobiegania i skutecznego wykrywania pożaru bezwzględnie konieczna jest możliwość lokalizowania miejsca pożaru oraz usterki z wysoką dokładnością – do 1 m na całej długości  kabla  sensorycznego.  Mniejsze  rozdzielczości pomiarowe spowodowałyby brak możliwości  identyfikowania  przegrzewających  się rolek – brak funkcji skutecznego zapobiegania pożarom  i  automatyzacji  sygnalizacji  stanów serwisowych taśmociągów. W celu dokładnego nadzorowania stanu każdej rolki taśmociągu konieczne jest nie tylko sygnalizowanie  przekroczenia  alarmowych  poziomów temperatury, ale także wykonywanie ciągłego  pomiaru  temperatury  wszystkich  rolek, z  wyświetlaniem  i  zapisywaniem  do  pamięci detektora wartości, rozkładu i profilu temperatury wzdłuż taśmociągu. By  zapewnić  możliwość  ochrony  dłuższych taśmociągów  i  wielu  obszarów  przez  jeden detektor  DTS lub DE-TECT,  konieczna  jest  możliwość  swobodnego,  zdalnego  konfigurowania  stref  dozorowych na dowolnych odcinkach kabla z indywidualnie  ustawionymi  kryteriami  alarmu. Optymalna konfiguracja systemu polega na indywidualnym zdefiniowaniu kilku niezależnych kryteriów  alarmu  w  każdej  strefie  dozorowej: zarówno stałych progów alarmowych przekroczenia  zdefiniowanych  wartości  temperatury, jak  i  dynamicznych  kryteriów  przekroczenia szybkości przyrostu temperatury. Najważniejszym w praktyce kryterium alarmowym  jest  samoadaptujące  kryterium  przekroczenia  miejscowego  temperatury  względem średniej temperatury w strefie dozorowej. Detektor zasygnalizuje alarm, jeśli w jakimś miejscu w strefie dozorowej temperatura wzrośnie o  więcej  niż  zadane  ΔT  względem  średniej temperatury w całej strefie. Kryterium adaptacyjne pozwala na najlepsze, samoczynne regulowanie progu alarmu -> czułości systemu niezależnie od pory doby (dzień/noc) i pory roku (lato/zima), które cechują się dużymi wahaniami temperatury pracy czujek. Czułość systemu pozostaje stała, niezależnie od okresowo zmieniającej się temperatury pracy czujki.

Certyfikat  ATEX  detektora  DE-TECT  umożliwia instalację  kabli  sensorycznych  we  wszystkich  strefach  zagrożonych  wybuchem  gazów  (0,1,2),  pyłów  (20,21,22)  i  w  kopalniach  (M1/M2),  a  kabel  jest  całkowicie  bezpieczny i  nie  wymaga  stosowania  barier  iskrobezpiecznych  lub  innych  środków  ograniczających ryzyko wybuchu.

KLIKNIJ NA ZDJĘCIE PONIŻEJ ABY PRZEJŚĆ DO ZAKŁADKI POŚWIĘCONEJ ŚWIATŁOWODOWEJ DETEKCJI TEMPERATURY POŻARU

 

  • N4387A-008 Światłowodowa liniowa czujka ciepła  – zasięg 8km
  • N4387A-004 Światłowodowa liniowa czujka ciepła  – zasięg 4km
  • N4387A-003 Światłowodowa liniowa czujka ciepła  – zasięg 3km
  • N4387A-002 Światłowodowa liniowa czujka ciepła  – zasięg 2km
  • N4387A-001 Światłowodowa liniowa czujka ciepła  – zasięg 1km

Światłodowa liniowa czujka ciepła DTS z lokalizacją miejsca alarmu pożarowego

Systemy sygnalizacji pożaru kojarzą się z reguły z czujkami punktowymi i ręcznymi ostrzegaczami pożarowymi, które są stałym elementem wyposażenia obiektów publicznych, handlowych, magazynowych oraz tych, z którymi mamy styczność niemal codziennie.

Liniowa czujka ciepła jest czujką specjalną, która wykrywa pożar na zasadzie pomiaru przekroczenia progu lub szybkości wzrostu temperatury na całej długości elementu termoczułego. Czujka taka stanowi więc optymalne zabezpieczenie obiektów, w których występują niekorzystne warunki środowiskowe uniemożliwiające skuteczną detekcję dymu oraz ograniczony dostęp do nadzorowanej powierzchni.

Źródłem pożaru mogą być nagrzewające się powierzchnie, które należy monitorować. Przykładem takich obiektów są: przenośniki taśmowe (zapylenie, przegrzewanie mechanizmów), parkingi, tunele samochodowe i kolejowe (spaliny, podmuchy), szachty i trasy kablowe (brak dostępu, przegrzewanie przewodów), zbiorniki materiałów palnych, instalacje i obiekty przemysłowe (warunki przemysłowe, zapylenie, strefy zagrożone wybuchem).