Detektor octanu etylu (C4H8O2),
Detektor octanu butylu (C6H12O2),
Detektor octanu metylu (C3H6O2)
Detektor octanu etylu to pomiarowe urządzenie bezpieczeństwa stosowane w obiektach magazynujących, wytwarzających, przetwarzających lub użytkujących tę substancję. Zadaniem czujnika octanu etylu jest wykrywanie gromadzących się oparów zanim osiągną one stężenie stanowiące zagrożenie dla ludzi lub obiektu. Detektor octanu etylu po wykryciu zbyt wysokiego stężenia najczęściej załącza sygnalizację alarmową oraz urządzenia zabezpieczające (np. wentylację mechaniczną) zgodnie ze scenariuszem przewidzianym przez projektanta instalacji.
Choć nazwy mogą brzmieć podobnie, to detektor octanu butylu (C6H12O2) oraz detektor octanu metylu (C3H6O2) są odrębnymi urządzeniami. Zasada działania i parametry są jednak zbliżone.
Charakterystyka substancji – octan etylu, butylu i metylu
Octan etylu (nr CAS: 141-78-6), octan butylu (nr CAS: 123-84-4) i octan metylu (nr CAS: 79-20-9) to organiczne związki chemiczne z grupy octanów. W normalnych warunkach są łatwopalnymi cieczami. Octan etylu i metylu charakteryzują się przyjemnym owocowym zapachem natomiast octan butylu ostrym zbliżonym do przypominającym banany. Używane głównie jako rozpuszczalniki organiczne, w wodzie najgorzej rozpuszcza się octan butylu, a najlepiej metylu. Zgodnie z przepisami mają wyznaczone poziomy dopuszczalnych stężeń na stanowiskach pracy NDS i NDSCh. Ich opary są palne i wybuchowe. Parametry wybuchowości określa norma PN-EN ISO/IEC 80079-20-1 podobnie jak temperaturę zapłonu (FP ang. Flash Point). Opary octanu etylu, butylu i metylu są znacznie cięższe od powietrza i będą gromadziły się przy podłożu i w zagłębieniach.
| Związek | Gęstość wzgl. powietrza (0°C) | NDS [mg/m3] Dz.U.2018 Poz.1286 |
NDSCh [mg/m3] Dz.U.2018 Poz.1286 |
DGW / LEL [%] PN-EN ISO/IEC 80079-20-1 |
GGW / UEL [%] PN-EN ISO/IEC 80079-20-1 |
Klasa temperaturowa i grupa wybuchowości PN-EN ISO/IEC 80079-20-1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Octan etylu | 3,04 | 734 | 1468 | 2,0 | 12,8 | T1 IIA |
| Octan butylu | 4,01 | 240 | 720 | 1,2 | 8,5 | T2 IIA |
| Octan metylu | 2,56 | 250 | 600 | 3,1 | 16,0 | T1 IIA |
Przepisy w zakresie detektorów octanu etylu, butylu i metylu
Regulacje w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy narzucają wymóg instalacji systemu powiadamiającego o zagrożeniach w pomieszczeniach, w których magazynowane lub wykorzystywane są substancje sklasyfikowane jako niebezpieczne. Detektory octanu etylu, podobnie jak czujniki ostanu butylu czy octanu metylu są najczęściej kluczowym elementem takiego systemu.
Regulacje w zakresie ochrony przeciwpożarowej obiektów definiują czujniki octanu etylu, czujniki octanu butylu i detektory octanu metylu, które dokonują pomiaru stężenia wybuchowego oraz uruchamiają automatycznie urządzenia zabezpieczające jak układ wentylacji mechanicznej, układ wyłączający zasilanie czy zawory odcinające, jako urządzenia zabezpieczające przed wybuchem i tym samym elementy ochrony przeciwpożarowej. Wymogiem dla wszelkich urządzeń przeciwpożarowych jest wykonanie projektu przez uprawnionego projektanta oraz uzgodnienie projektu przez rzeczoznawcę do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych.
Detektory octanu etylu, czujniki octanu butylu czy wykrywacze octanu metylu mogą podlegać także pod branżowe regulacje opisujące szczegółowe wymogi w zakresie detekcji tych substancji.
Budowa czujnika octanu etylu, czujnika octanu butylu lub czujnika octanu metylu
Czujniki octanu etylu, octanu butylu czy octanu metylu są podobne do siebie w zakresie budowy. Element wykrywający gaz odpowiada za pomiar i przesyła sygnał do układu elektroniki, którego zadaniem jest zapewnienie zasilania, wzmocnienie sygnału oraz jego przetworzenie, aby można było go przesłać do urządzeń nadzorujących np. do centrali systemu detekcji. Detektor octanu etylu jest dostępny w formie urządzenia samodzielnego (nie wymagającego centrali) albo możliwe jest zbudowanie systemu składającego się z jednostki centralnej i wielu urządzeń detekcyjnych.
Opcje dodatkowe pozwalają na dopasowanie detektora octanu etylu do danego zastosowania. Najczęstsze to różne obudowy, prefabrykowane otwory pod dodatkowe dławnice przewodów, wbudowane wyjścia sterujące dla urządzeń wykonawczych, zintegrowany wyświetlacz czy wbudowana sygnalizacja dźwiękowa i świetlna.
Dla zastosowań związanych z lakierami gdzie mogą być wykorzystywane detektory octanu etylu, detektory octanu butylu czy detektory octanu metylu przydatną opcją dodatkową jest osłona zwiększająca stopień ochrony do poziomu IP66. Zwiększa ona ochronę przez drobinkami substancji w powietrzu, które zalepiają wloty sensorów. Jeżeli obiekt posiada wyznaczone strefy zagrożenia wybuchem należy zapewnić aby detektor octanu etylu posiadał odpowiednie certyfikaty zgodnie z ATEX.
Detektor octanu etylu, octanu butylu i octanu metylu – sposób działania?
Detektory octanu etylu wykorzystują głównie technologię katalityczną aby wykrywać stężenia w zakresie zagrożenia wybuchowego. Technika ta polega na porównaniu sygnałów z dwóch elementów: reaktywnego i biernego. W czystym powietrzu sygnał jest ten sam i układ jest w równowadze niezależnie od wilgotności czy temperatury. Kiedy cząsteczki gazu pojawią się są utleniane na elemencie reaktywnym co zwiększa ciepło, przewodność i tym samym sygnał. Układ przestaje być w równowadze, a wartość sygnału można zmierzyć.
Detektor octanu etylu, butylu i metylu – alarmy i zakres pomiarowy
Zgodnie z przepisami o ochronie przeciwpożarowej za dobór parametrów i scenariusza odpowiada projektant. Detektory octanu etylu pracują najczęściej w zakresie 0-100%DGW a kolejne poziomy ostrzegania i alarmowania prezentuje poniższa tabela. Warto pamiętać, że poziom alarmowy musi uwzględniać czy po jego aktywowaniu urządzenia zabezpieczające nie dopuszczą do osiągnięcia poziomu dolnej granicy wybuchowości. Np. czy po zamknięciu zaworu pozostała część substancji z instalacji nie będzie w stanie stworzyć zagrożenia (pojemność instalacji). W niektórych przypadkach może być konieczna modyfikacja instalacji i np. zastosowanie większej ilości zaworów, silniejszej wentylacji itp.
| Poziom gazu | Pomiar gazu | Reakcja urządzeń wykonawczych |
|---|---|---|
| 0% DGW | Brak alarmu | Brak reakcji |
| 10% DGW | Alarm poziomu 1 | Załączenie I biegu wentylacji |
| 20% DGW | Alarm poziomu 2 |
- Załączenie II biegu wentylacji lub układu wymiany powietrza - Załączenie optycznego sygnału alarmowego - Powiadomienie operatora obiektu |
| 30% DGW | Alarm poziomu 3 |
- Załączenie akustycznego sygnału alarmowego - Powiadomienie wyznaczonych pracowników za pomocą SMS |
| 40% DGW | Alarm poziomu 4 |
- Zabezpieczenie procesu (np. odcięcie dopływu zaworem elektromagnetycznym) - (opcjonalnie) zamknięcie procesu - (opcjonalnie) odłączenie zasilania obiektu |
| Zakres pomiarowy 0-100% DGW | ||
Wybór lokalizacji detektorów oparów octanu etylu, -butylu i -metylu
Opary tych 3 substancji są znacznie cięższe od powietrza więc będą ścielić się po podłożu i wypełniać zagłębienia. Najczęściej detektory oparów octanu etylu będą lokalizowane przy podłożu z zachowaniem 20-30 cm odstępu serwisowego, który jednocześnie zapewnia zmniejszenie narażenia na zanieczyszczenia obecne w przypodłogowej warstwie powietrza. Projektujący system bezpieczeństwa oparty na detektorach octanu etylu musi wziąć pod uwagę odległości od potencjalnych źródeł, przepływy powietrza, unikanie miejsc o znacznych przepływach jak wentylacja, drzwi, okna, a także potencjalne przeszkody na drodze migracji gazu w postaci maszyn czy palet z towarami.
Zastosowania czujników octanu etylu, czujników octanu butylu i czujników octanu metylu
Głównym zastosowaniem tych substancji są zakłady wykorzystujące je jako elementy rozpuszczalników, magazyny substancji niebezpiecznych, zakłady chemiczne. Detektory octanu etylu znajdują zastosowanie dodatkowo w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym, detektory octanu butylu także można spotkać w branżach kosmetyków czy leków, a detektory octanu metylu w przemyśle cukierniczym oraz w syntezach organicznych.
Branże, w których wykorzystywane są detektory octanu etylu, butylu i metylu:
Rodzaje detektorów octanu etylu, butylu i metylu:
Detektor PolyGard2
Detektor PolyGard2 to zaawansowane urządzenie wykrywająco-pomiarowe o prostej i przyjaznej budowie zarówno dla użytkownika jak i instalatora. Cyfrowy czujnik gazów PolyGard2 jest częścią systemu MSR PolyGard2 i może być wyposażony w maksymalnie 3 sensory gazów z ponad 50 dostępnych substancji (w tym tzw. sensory wyniesione czyli oddalone na przewodzie od samego detektora). Detektor oferowany jest w wersji podstawowej oraz z licznymi opcjami i dodatkowymi funkcjami.
Budowa detektora i montaż:
Konstrukcja detektora jest modułowa (obudowa, płyta główna i sensor) co umożliwia wymianę dowolnego elementu bez konieczności wymiany całego detektora. Instalatorzy z pewnością docenią liczne ułatwienia montażowe jak możliwość wyboru otworów pod dławnice i sensory co ułatwia montaż detektora w pionie lub poziomie i dopasowanie do obiektu. Wyjmowana płytka zapewnia łatwą pracę z obudową. Kolejne ułatwienia to dwuprzewodowe wkładki do dławnic umożliwiające wejście i wyjście przewodu jedną dławnicą, wtyczki kablowe umożliwiające podłączenie przewodu do wysokiej jakości zacisków śrubowych i możliwość jego podłączania w dowolnym momencie montażu. Możliwość modyfikacji ilości dławnic na obudowie to świetne rozwiązanie gdy potrzebujemy poprowadzić więcej przewodów, podłączamy wyjścia stykowe w detektorze lub inne elementy instalacji.
Cechy fizyczne:
Czujnik PolyGard2 charakteryzuje się wysoką odpornością na warunki zewnętrzne. Posiada stopień ochrony IP64. Istnieje możliwość zastosowania dodatkowej osłony zwiększającej stopień ochrony do IP66. Obudowa wykonana z poliwęglanu posiada uszczelkę, a przewody są wprowadzane za pomocą uszczelniających się dokręcanych dławnic.
Sensory:
Detektor PolyGard2 może mieć wpięte 1, 2 lub 3 sensory. Wymienne sensory w technologii X-Change to kolejne istotne ułatwienie, które pozwala na bezproblemową eksploatację i obniża koszty utrzymania. Dostępne substancje są wyszczególnione w karcie katalogowej.
Parametry pomiarowe:
Każdy sensor posiada indywidualny adres i jego pomiar jest wyświetlany na centrali. Każdy pomiar może być wskazywany jako wartość bieżąca (CV - current value) oraz jako wartość średnia (AV - average value). Wartość średnia jest szczególnie przydatna przy pomiarach gazów toksycznych gdzie oddziaływanie na człowieka, a tym samym wartości przyjęte w przepisach o najwyższych dopuszczalnych stężeniach (NDS, NDSCh) są wyrażane jako średnia ważona. Dla każdego sensora można ustawić 4 progi alarmowe w detektorze (progi mogą być ustawione dowolnie, na wartość chwilową lub na wartość średnią, w tym na spadek stężenia, na wzrost stężenia lub na oba przypadki np. dla detektorów tlenu).
Ważniejsze parametry wersji podstawowej:
- pomiar 1 do 3 gazów
- 4 progi alarmowe
- 2 równoległe pomiary wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value)
- sensory elektrochemiczne, katalityczne, podczerwone, półprzewodnikowe (czynniki chłodnicze - freony)
- spełnia normę PN-EN 50271, PN-EN 50545-1 oraz SIL2
- łatwy montaż z użyciem 1 przewodu
- nowoczesna i bezpieczna komunikacja w standardzie cyfrowym RS-485
- wysoka dokładność i stabilność pomiarów
- wymienny moduł sensora w technologii X-Change
- bardzo wysoka odporność detektora na warunki zewnętrzne IP64 (z dodatkową osłoną IP66)
- łatwy montaż i wymiana dzięki wymiennym elementom i wtyczkom instalacyjnym
Wybrane opcje dodatkowe:
- podłączenie maksymalnie trzech sensorów cyfrowych SC2
- możliwość zamontowania sensora cyfrowego SC2 w odległości do 15 metrów od płyty detektora np. dla obiektów wysokich hal produkcyjnych
- podłączenie maksymalnie jednego sensora SSAX1-1 
(przeznaczony do pracy w 1 i 2 strefie zagrożenia wybuchem)
- możliwość zamontowania sensora SSAX1-1 w odległości do 5 metrów od płyty detektora np. zagłębienia i windy pojazdów (Parklift)
- wersja z sygnałem 4-20mA
- wersja z przekaźnikiem (wyjściem stykowym)
- zmiennokolorowy wyświetlacz (normalna praca - zielony; alarm - czerwony)
- wbudowany sygnalizator optyczno-akustyczny
- sonda kanałowa do montażu w kanałach wentylacyjnych
- IP 66 dzięki zastosowaniu nasadek SplashGuard dla sensorów cyfrowych SC2 i sensorów analogowych MC2 oraz sensorów SSAX1-1 przeznaczonych do pracy w pierwszej i drugiej strefie zagrożenia wybuchem.
Dokumenty i certyfikaty:
Fotografie oraz kolorystyka urządzeń może odbiegać od przedstawionej.
Detektor PolyXeta2 (Ex)
Detektor PolyXeta2 to cyfrowy czujnik gazów w wykonaniu przeciwwybuchowym będący elementem systemu detekcji MSR PolyGard2. Może być wyposażony w 1 sensor gazów lub oparów z ponad 50 dostępnych substancji. Detektor jest oferowany w kilku wersjach i opcjach funkcjonalnych co ułatwia dopasowanie systemu do wymagań danego obiektu.
Cechy budowy detektora:
Czujnik gazów PolyXeta2 posiada konstrukcję przeciwwybuchową zgodnie z dyrektywą ATEX, a tym samym może być stosowany w strefach zagrożenia wybuchem zgodnie z nadanymi cechami Ex zawartymi w karcie katalogowej. Urządzenie posiada liczne ułatwienia montażowe jak możliwość zamówienia wersji z dodatkowymi dławnicami, przykręcaną listwę montażową, specjalne przyłącze uziemiające na obudowie i wewnątrz detektora wyposażone w wysokiej jakości śrubunek z zabezpieczeniem samoistnego odkręcenia, samozaciskowe złączki przewodów z dźwigniami ułatwiającymi wetknięcie przewodu czy wtykany panel czołowy w wersji z wyświetlaczem.
Cechy fizyczne:
PolyXeta2 jest także wyjątkowa pod względem odporności i stopnia ochrony. Standardowo oferowany stopień ochrony to IP64, ale projektanci detektora uwzględnili także wymagania obiektów o trudniejszych warunkach i dzięki nakładce SplashGuard możemy zapewnić ochrone na poziomie IP66. Jednak nakładka posiada także secjalny wypust do którego można podłączyć elastyczny wężyk (na stałe lub tymczasowo) i można w ten sposób podać gaz do sensora w celu kalibracji lub okresowego testu. Jest to unikatowe rozwiązanie umożliwiające umieszczenie detektora w strefie niedostępnej (np. w pomieszczeniach czystych) i zapewnienie serwisu z zewnątrz takiego pomieszczenia.
Sensor:
Detektor PolyXeta2 wyposażony jest w jeden sensor (lista dostępnych gazów w karcie katalogowej). Oferowane są sensory katalityczne, elektrochemicznie i podczerwone zależnie od rodzaju gazu i potrzeb. Oczywiście w systemie detektor ma swój własny adres i centrala dokładnie identyfikuje urzadzenie. Technologia X-Change zapewnia możliwość samodzielnej wymiany modułu sensorycznego.
Możliwości pomiarowe:
Pomiar detektora wyświetlany jest na centrali i podawane są 2 wartości jednocześnie: wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value). Tym samym alarmy z detektora mogą być ustawiane dowolnie co umożliwia spełnienie wymogów przepisów o najwyższych dopuszczalnych stężeniach NDS i NDSCh. Ma to szczególne znaczenie przy detekcji gazów trujących, których wpływ na organizm ludzki zależny jest zarówno od stężenia jak i od czasu ekspozycji. Detektor może mieć ustawione (konfigurowalne) 4 progi alarmowe (na wzrost, spadek lub w różne strony np. dla detektorów tlenu).
Parametry przeciwwybuchowe:
Detektor PolyXeta2 posiada konstrukcję przeciwwybuchową do zastosowań w strefach zagrożenia wybuchem. Możliwe są 3 warianty wykonania: dla strefy 2, dla strefy 1 i dla strefy 1 z możliwością otwarcia obudowy w strefie zagrożonej. Detektor spełnia stosowne wymogi normy PN-EN 60079 w zależności od wybranej wersji.
Ważniejsze parametry wersji podstawowej:
- 4 progi alarmowe
- 2 równoległe pomiary wartość bieżąca (CV - current value) oraz wartość średnia (AV - average value)
- sensory elektrochemiczne, katalityczne, podczerwone
- spełnia normę PN-EN 50271, SIL2 oraz PN-EN 60079 (ATEX)
- łatwy montaż z użyciem 1 przewodu
- nowoczesna i bezpieczna komunikacja w standardzie cyfrowym RS-485
- wysoka dokładność i stabilność pomiarów
- wymienny moduł sensora w technologii X-Change
- bardzo wysoka odporność detektora na warunki zewnętrzne IP64 (lub IP66 ze SplashGuard)
- łatwy montaż i wymiana dzięki wymiennym elementom i ułatwieniom instalacyjnym
Wybrane opcje dodatkowe:
- zmiennokolorowy wyświetlacz (normalna praca - zielony; alarm - czerwony)
- wersja z sygnałem 4-20mA
- wersja z przekaźnikiem (wyjściem stykowym)
Dokumenty i certyfikaty:
Fotografie oraz kolorystyka urządzeń może odbiegać od przedstawionej.
