Tehlikeli alanlarda gaz kaçağı tespiti

Giriş

Günlük kullanımda "tehlike" ifadesi birçok farklı tür risk veya kaza anlamına gelirken "tehlikeli alan" ifadesinin belirli bir anlamı vardır. Bu ifade, patlama veya yangın riski oluşturacak kadar yeterli miktarda patlayıcı ya da yanıcı gaz, buhar veya toz bulunan bir alan anlamına gelir. Bu alanlar genellikle basınçlı gaz kullanan proses tesislerinde bulunur ve bu alanlardaki gaz kaçaklarının risk seviyesini önemli ölçüde artırabileceğini anlamak zor değildir. Gaz kaçağı tespiti, personelin ve tesislerin güvenliğini sağlamada önemli bir rol oynar ve olası tehlikeleri azaltmak için güvenilir ve onaylı ekipmanlar gerektirir. Bu tür ortamlarda sertifikasız aletlerin kullanılması yıkıcı sonuçlara yol açabilir, bu nedenle uygun gaz kaçağı tespiti çözümlerinin seçilmesi şarttır.  

Patlayıcı atmosferleri anlama

Tehlikeli alanlar, patlayıcı atmosferin gerçekleşme olasılığı ve süresine göre farklı bölgelere sınıflandırılır. Bölge 0 (gaz/buhar) ve Bölge 20 (toz), patlayıcı tehlikelerin sürekli olarak bulunduğu veya uzun süre devam ettiği alanları temsil eder. Bölge 1 (gaz/buhar) ve Bölge 21 (toz), patlayıcı atmosferlerin normal çalışma sırasında periyodik olarak meydana gelme olasılığı olan alanları belirtirken Bölge 2 (gaz/buhar) ve Bölge 22 (toz) patlayıcı atmosferlerin gerçekleşme olasılığı düşük olan veya yalnızca kısa bir süre için mevcut olacağı alanları ifade eder. Yaygın patlayıcı gazlar arasında metan, hidrojen ve propan yer alırken yanıcı tozlar kömür ve hububattan metal tozlarına kadar farklı çeşitlerde olabilir.  

Patlayıcı ortamlar için cihaz güvenliği

Gaz kaçağı tespit cihazları, tehlikeli alanlarda güvenli şekilde çalışabilmeleri için katı güvenlik standartlarını karşılamak üzere onaylanmalıdır. ATEX (ATmosphères EXplosibles) sertifikası, Avrupa Birliği'nde kullanılan ekipmanlar için bir gereklilik olmakta birlikte dünya çapında birçok ülkede tanınmış bir standarttır. ATEX sertifikalı cihazlar, ateşleme kaynaklarını önlemek için ve tehlikeli ortamlarda bulunan zorlu koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Yapısal güvenlik, ATEX sertifikalı ekipmanlar için temel bir tasarım ilkesidir. Patlayıcı atmosferleri tutuşturabilecek kıvılcımları veya termal etkileri önlemek için cihazda mevcut olan elektrik enerjisinin sınırlandırılmasını içerir. Bu; bariyerler, gerilim ve akım sınırlayıcı bileşenler ve özel olarak tasarlanmış devreler kullanılarak sağlanır.

ATEX sertifikasına ek olarak tehlikeli alanlardaki dayanıklılığı ve güvenilirliği için bir cihazın giriş koruması (IP) sınıfı da önemlidir. IP sınıfları, katı parçacıklara ve sıvı girişine karşı koruma seviyesini gösterir. Örneğin, IP54 sınıfındaki bir cihaz toza karşı ve her yönden su sıçramasına karşı korumalıdır.  

Gaz kaçağı tespiti için akustik görüntüleme

Gaz kaçağı tespiti için birçok seçenek mevcuttur ancak şüphesiz en kolay, en çok yönlü, güvenilir ve uygun maliyetli yöntemlerden biri akustik görüntüleyici kullanmaktır. Bu cihazın anlaşılması kolay bir çalışma prensibi bulunur. Cihaz, kaçakların sürekli olarak ses ürettiği gerçeğini temel alır. Bu ses bir bazen tıslama veya ıslık gibi işitilebilir aralıkta yer almakla birlikte çoğunlukla ultrasonik aralıkta yer alır ve doğrudan insan kulağı ile duyulamaz.  

Ultrasonik görüntüleyicilerde, kaçaktan gelen işitilebilir ve ultrasonik sesleri yakalayan bir dizi mikrofon bulunur. Beklendiği üzere bu mikrofonlar diğer sesleri de yakalar ancak sinyal işleme, arka plan gürültüsünü azaltarak görüntüleyicinin yalnızca kaçak gürültüsü ayrıntılarını göstermesini sağlar. Belirli bir mikrofon dizisi ve ek süreçler kullanıldığında cihaz, "ışın oluşturma" olarak bilinen bir teknik kullanarak kaçağın yönünü ve yaklaşık boyutunu belirleyebilir.  Bu bilgi, ölçülen ses basıncını temsil eden bir "bulut haritası" ile gösterilen kaçağın bir görüntüsünü üretmek için kullanılır. Kolay yorumlanabilmesi için "bulut haritası", incelenmekte olan tesisin veya ekipmanın normal dijital görüntüsünün üzerine bindirilir.

Arızaları ve yerlerini tespit etmeye yönelik bu yöntem birçok avantaja sahiptir. Bunlardan en önemlisi, incelenmekte olan ekipman veya tesisat ile temas gerekmemesidir. Megger'in MPAC kameralarıyla arızalar 120 m'ye kadar uzaklıklardan tespit edilebilir. Bu özellik, tesise yaklaşmanın riskli olabileceği tehlikeli alanlarda son derece önemli olabilir. Genişletilmiş çalışma menzili, büyük tesisatların hızlıca incelenmesine olanak tanıyarak geleneksel temas gerektiren yöntemlere kıyasla zamandan ve kaynaklardan tasarruf sağlar.  

Akustik görüntülemenin bir diğer önemli avantajı da gaz veya buhar kaçaklarını tespit etme konusundaki çok yönlülüğüdür. Belirli gazlara özgü diğer kaçak algılama yöntemlerinin aksine, akustik görüntüleme cihazları tüm basınçlı gaz kaçaklarını ölçmek için kullanılabilir. Bu özellik sayesinde bu cihaz, birden fazla gaz veya buhar türüyle çalışan endüstriler için uygun maliyetli bir çözüm olur.

Megger MPAC serisindeki gibi modern akustik görüntüleyiciler, zorlu koşullarda bile kullanım kolaylığı sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Çoğu uygulamada, kullanıcıların yalnızca iki parametre ayarlaması gerekir: Frekans kademesi ve dinamik kademe. En iyi cihazlarda, çok gürültülü ortamlarda bile kullanılmalarını ve kaçağın tam yerini belirleyip ölçmelerini sağlayan bir odak işlevi bulunur. Ayrıca, kaçak oranını tahmin etmeleri ve kaçağın ciddiyetini ve olası yıllık kayıpları belirtmeleri gerekir. Bu özelliklerin tümü, operatörün soruna en uygun yanıtı vermesine yardımcı olur.

ATEX sertifikalı gaz kaçağı tespiti

Tehlikeli alanlarda kaçak tespiti için akustik görüntülemenin birçok avantajı olmasına rağmen önemli bir nokta unutulmamalıdır: Yalnızca ATEX onaylı ekipmanlar kullanılabilir. Özellikle tehlikeli ortamlarda çalışmaya alışanlar için bunu vurgulamak gereksiz görünebilir ancak birçok akustik görüntüleyicinin ATEX onayı olmadığını ve bu durumun hemen anlaşılamayabileceğini unutmayın. Bu nedenle, tehlikeli alan uygulamalarında herhangi bir akustik görüntüleyici kullanılmadan önce mutlaka üreticinin belgelerine başvurulması ve ATEX onayının teyit edilmesi gerekir.

Endüstriyel uygulamalar için IP sınıfı

Akustik görüntüleyicinin, kullanılacağı ortam için uygun IP sınıfına sahip olmasına da dikkat edilmelidir. Görüntüleme cihazı endüstriyel bir ortamda kullanıldığında cihazın toz ve nem girişine karşı korunmasını sağlayacağından IP54 IP sınıfı genellikle minimum gereklilik olarak kabul edilir.  

Sonuç

Tehlikeli alanlarda kullanım için gaz kaçağı tespiti ekipmanları seçerken ATEX sertifikası olmazsa olmazdır. Uyumluluk ve güvenliği sağlamak için cihazın gerekli onaylara sahip olduğunu doğrulamak önemlidir. Ayrıca, cihazın IP sınıfı da endüstriyel ortamlarda sıklıkla karşılaşılan zorlu koşullarda güvenilir çalışma sağlamak açısından önemlidir.

Akustik görüntülemenin, tehlikeli alanlarda gaz kaçağı tespiti için değerli bir araç olduğu ve geleneksel yöntemlere göre benzersiz avantajlar sunduğu kanıtlanmıştır. Kaçakları güvenli bir mesafeden tespit edebilme kapasitesi, kesin konum belirleme özellikleri ve çeşitli gazların algılanmasındaki çok yönlülüğü sayesinde verimli ve etkili bir çözümdür. Patlayıcı, zehirli, çevreye zararlı, maliyetli ve hatta tüm bunların birleşimi olabilecek gazların kaçışı en aza indirilebilir.