Detektering av gasläckage i farliga områden

Inledning

I allmänt bruk kan ordet ”fara” visserligen syfta på många olika typer av risker och faror, men termen ”farligt område” har en mycket specifik betydelse. Det är ett område där explosiva eller brandfarliga gaser, ångor eller damm kan finnas i tillräcklig mängd för att skapa risk för explosion eller brand. Sådana områden är ofta associerade med processanläggningar som använder trycksatta gaser, och det är lätt att se att gasläckor i sådana områden sannolikt ökar risknivån avsevärt. Detektering av gasläckage spelar en viktig roll för att garantera säkerheten för personal och anläggningar och kräver tillförlitlig och certifierad utrustning för att motverka potentiella faror. Användning av icke-certifierade instrument i sådana miljöer kan få katastrofala konsekvenser, vilket gör det nödvändigt att välja lämpliga lösningar för detektering av gasläckage.  

Förstå explosiva atmosfärer

Farliga områden är klassificerade i olika zoner baserat på sannolikheten och varaktigheten för en explosiv atmosfär. Zon 0 (gas/ånga) och zon 20 (damm) representerar områden där explosiva faror förekommer kontinuerligt eller kvarstår under långa perioder. Zon 1 (gas/ånga) och zon 21 (damm) anger områden där explosiva atmosfärer sannolikt kan förekomma periodiskt under normal drift, medan zon 2 (gas/ånga) och zon 22 (damm) avser områden där explosiva atmosfärer inte sannolikt kommer att inträffa eller bara kommer att finnas under en kort tid. Vanliga explosiva gaser inkluderar metan, väte och propan, medan brännbart damm kan vara allt från kol och spannmål till metallpulver.  

Instrumentsäkerhet för explosiva miljöer

Instrument för detektering av gasläckage måste vara certifierade för att uppfylla strikta säkerhetsnormer för att garantera säker drift i farliga områden. ATEX-certifiering (ATmosphères EXplosibles) är ett krav för utrustning som används inom EU, men det är även en erkänd standard i många länder över hela världen. ATEX-certifierade instrument är utformade för att förhindra antändningskällor och för att tåla de tuffa förhållanden som förekommer i farliga miljöer.

Egensäkerhet är en grundläggande konstruktionsprincip för ATEX-certifierad utrustning. Det innefattar att begränsa den elektriska energi som finns i enheten för att förhindra gnistor eller värmeeffekter som kan antända explosiva atmosfärer. Detta uppnås genom användning av barriärer, spännings- och strömbegränsande komponenter samt specialkonstruerade kretsar.

Förutom ATEX-certifieringen är instrumentets kapslingsklass (IP) också viktig för dess hållbarhet och tillförlitlighet i farliga områden. IP-klassning anger skyddsnivån mot intrång av fasta partiklar och vätska. Till exempel är en IP54-klassad enhet helt dammskyddad och skyddad mot vattenstänk från alla riktningar.  

Akustisk avbildning för detektering av gasläckage

Det finns flera alternativ för detektering av gasläckage, men en av de enklaste, mest mångsidiga, tillförlitliga och kostnadseffektiva metoderna är utan tvekan att använda en akustisk kamera. Funktionsprincipen för den här apparaten är lätt att förstå. Den bygger på att läckage alltid skapar ljud. Ibland är detta inom det hörbara området – ett väsande eller visslande – men oftare ligger det inom ultraljudsområdet och kan inte höras direkt av det mänskliga örat.  

Ultraljudskamerorna har en uppsättning mikrofoner som fångar upp hörbart ljud och ultraljud från läckaget. Som man kan förvänta sig fångar de även upp andra ljud, men genom signalbehandling dämpas bakgrundsljuden för att säkerställa att avbildaren bara visar läckageljudet. Med hjälp av en specifik mikrofonuppsättning, tillsammans med ytterligare bearbetning, kan instrumentet fastställa läckagets riktning och ungefärliga storlek med hjälp av en teknik som kallas ”strålformning”.  Den här informationen används för att skapa en bild där läckan representeras av en ”molnkarta” som representerar det ljudtryck som mäts. För att underlätta tolkningen överlagras ”molnkartan” på en vanlig digital bild av den anläggning eller utrustning som undersöks.

Den här metoden för att upptäcka och lokalisera fel ger flera fördelar, varav en av de viktigaste är att den inte kräver någon kontakt med utrustningen eller installationen som undersöks. Faktum är att med Meggers MPAC-kameror kan fel upptäckas på avstånd upp till 120 m. Det här kan vara extremt viktigt i farliga områden, där det kan vara farligt att komma nära anläggningen. Det utökade driftområdet möjliggör också snabba besiktningar av stora installationer, vilket sparar tid och resurser jämfört med traditionella kontaktbaserade metoder.  

En annan stor fördel med akustisk avbildning är dess mångsidighet när det gäller att upptäcka läckage av gas eller ånga. Till skillnad från vissa andra metoder för läckagedetektering som är specifika för vissa gaser kan akustiska kameror användas till att mäta läckage av alla slags trycksatta gaser. Det gör dem till en kostnadseffektiv lösning för branscher som hanterar flera typer av gaser eller ångor.

Moderna akustiska kameror, som de i Meggers MPAC-serie, är utformade för att vara lätta att använda, även under svåra förhållanden. I de flesta tillämpningar behöver användare bara ställa in två parametrar: frekvensområde och dynamiskt område. De bästa instrumenten har en fokusfunktion som gör att de kan användas även i mycket brusiga miljöer samt lokalisera och mäta ett enstaka läckage. De bör också uppskatta läckagehastigheten och indikera dess allvarlighetsgrad och potentiella årliga förluster. Allt det här hjälper operatören att avgöra den lämpligaste lösningen på problemet.

ATEX-certifierad detektering av gasläckage

Trots de många fördelarna med akustisk avbildning för läckagedetektering i farliga områden måste en viktig punkt beaktas: endast ATEX-godkänd utrustning kan användas. Det kan verka onödigt att betona detta, särskilt för dem som är vana vid att arbeta i farliga miljöer, men det är viktigt att notera att många akustiska kameror inte har ATEX-godkännande, och detta kanske inte märks omedelbart. Därför är det alltid nödvändigt att läsa tillverkarens dokumentation och bekräfta att ATEX-godkännande finns innan du använder en akustisk kamera i en tillämpning i farligt område.

IP-klassning för industriella tillämpningar

Se också till att en akustisk kamera har lämplig IP-klassning för den miljö där den ska användas. Om den används i en industriell miljö är IP54-klassning allmänt accepterad som minimum, eftersom det säkerställer att kameran är skyddad mot intrång av damm och fukt.  

Slutsats

När du väljer utrustning för detektering av gasläckage som ska användas i farliga områden är ATEX-certifieringen inte förhandlingsbar. Det är viktigt att kontrollera att instrumentet har nödvändiga godkännanden för att säkerställa överensstämmelse och säkerhet. Dessutom är det viktigt att du överväger enhetens IP-klassning för att säkerställa tillförlitlig drift under de tuffa förhållanden som ofta förekommer i industriella miljöer.

Akustisk avbildning har visat sig vara ett värdefullt verktyg för detektering av gasläckage i farliga områden, och det ger unika fördelar framför traditionella metoder. Dess förmåga att upptäcka läckor på säkert avstånd, möjligheter till exakt lokalisering och mångsidighet när det gäller att detektera olika gaser gör den till en effektiv lösning. Läckage av gaser – som kan vara potentiellt explosiva, giftiga, skadliga för miljön, mycket kostsamma eller till och med alla dessa saker – kan minimeras.