การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์แก๊สป้องกันการระเบิดในภาคอุตสาหกรรมของซาอุดีอาระเบีย

โครงสร้างอุตสาหกรรมของซาอุดีอาระเบียประกอบด้วยอุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ปิโตรเคมี เคมีภัณฑ์ และเหมืองแร่ อุตสาหกรรมเหล่านี้มีความเสี่ยงสูงต่อการรั่วไหลของก๊าซไวไฟ ก๊าซระเบิด และก๊าซพิษ ดังนั้น เซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซแบบป้องกันการระเบิดจึงเป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญที่สุดในระบบความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม

ภูมิหลังของกรณีศึกษาและข้อกำหนดหลัก

• ลักษณะเฉพาะของอุตสาหกรรม: ห่วงโซ่อุปทานน้ำมันและก๊าซทั้งหมดในซาอุดีอาระเบีย ตั้งแต่การขุดเจาะและการสกัดต้นน้ำ ไปจนถึงการขนส่งและการกลั่นกลางน้ำ และการผลิตปิโตรเคมีปลายน้ำ เกี่ยวข้องกับไฮโดรคาร์บอน (มีเทน โพรเพน VOCs เป็นต้น) และก๊าซพิษ (ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H₂S, คาร์บอนมอนอกไซด์ CO เป็นต้น)
• ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: โดยทั่วไปพื้นที่เหล่านี้จะถูกจัดประเภทเป็นพื้นที่อันตราย (ระเบิดได้) อุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆ ที่ใช้ต้องได้รับการรับรองการป้องกันการระเบิด เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์กลายเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟ
• ปัจจัยขับเคลื่อนด้านกฎระเบียบ: มาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวดจากองค์กรมาตรฐานซาอุดีอาระเบียและบริษัทยักษ์ใหญ่ระดับชาติ เช่น Saudi Aramco (เช่น มาตรฐาน SAES ของ Aramco) กำหนดให้มีการติดตั้งระบบตรวจจับก๊าซที่ได้รับการรับรองในพื้นที่อันตรายทั้งหมด

กรณีตัวอย่าง: ระบบตรวจจับก๊าซแบบบูรณาการที่โรงกลั่น Jazan ของ Saudi Aramco

1. ภาพรวมโครงการ:

• ที่ตั้ง: เมืองเศรษฐกิจ Jazan ประเทศซาอุดีอาระเบีย
• สิ่งอำนวยความสะดวก: โรงกลั่น Jazan เป็นกลุ่มโรงงานขนาดใหญ่ที่รวมการกลั่น ปิโตรเคมี และการผลิตพลังงาน
• ความท้าทาย: โรงงานแห่งนี้ดำเนินการผลิตน้ำมันดิบที่มีกำมะถันสูงในปริมาณมาก ซึ่งบ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการรั่วไหลของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) นอกจากนี้ โรงงานทั้งหมดยังมีบรรยากาศของก๊าซไวไฟจำนวนมาก สภาพแวดล้อมชายฝั่งที่มีอุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และความเค็มสูง ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อความทนทานของอุปกรณ์

2. สถานการณ์การใช้งานของเซ็นเซอร์แก๊สป้องกันการระเบิด:
ในสถานที่ขนาดใหญ่เช่นนี้ เซ็นเซอร์แก๊สป้องกันการระเบิดจะถูกนำไปใช้งานที่จุดสำคัญหลายร้อยจุด:

• ซีลปั๊มและคอมเพรสเซอร์: อุปกรณ์หมุนเหล่านี้มักเป็นจุดรั่ว มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ป้องกันการระเบิดแบบบีดเร่งปฏิกิริยาหรืออินฟราเรดเพื่อตรวจสอบก๊าซติดไฟ
• พื้นที่ถังเก็บ (ใกล้ช่องระบายอากาศและแขนบรรจุ): ไอระเหยอาจถูกปล่อยออกมาระหว่างการถ่ายเทผลิตภัณฑ์หรือจาก "การหายใจ" อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เซ็นเซอร์จะคอยตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง
• พื้นที่หน่วยกระบวนการ (เช่น เครื่องปฏิกรณ์ คอลัมน์แยกส่วน): เครื่องตรวจจับก๊าซแบบติดตั้งถาวรจะถูกติดตั้งที่หน้าแปลนและจุดต่อวาล์วที่อาจมีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) และก๊าซไวไฟ เซ็นเซอร์เหล่านี้มักได้รับการรับรองความปลอดภัยภายใน (Ex i) ซึ่งหมายความว่าเซ็นเซอร์ไม่สามารถปล่อยพลังงานออกมาได้มากพอที่จะทำให้เกิดการจุดระเบิด แม้ว่าจะเกิดความผิดพลาดในขณะที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ก็ตาม
• ระบบท่อระบายน้ำและระบบระบายน้ำ: พื้นที่จำกัดเหล่านี้อาจสะสมก๊าซไวไฟ (เช่น มีเทน) มีการใช้เซ็นเซอร์ป้องกันการระเบิดชนิดแพร่กระจายหรือแบบใช้ปั๊มช่วยสำหรับการตรวจสอบ
• ช่องรับอากาศสำหรับห้องควบคุมและที่พักพิง: มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ช่องรับอากาศเข้าสู่ตัวอาคารเหล่านี้เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซพิษหรือก๊าซไวไฟถูกดึงเข้าไปข้างใน ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของบุคลากร

3. เทคโนโลยีเซ็นเซอร์และประเภทป้องกันการระเบิด:

• หลักการเทคโนโลยี:
  • ก๊าซติดไฟ: ใช้เทคโนโลยี Catalytic Bead และ Non-Dispersive Infrared เป็นหลัก NDIR ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เนื่องจากมีความทนทานต่อการขาดออกซิเจนและมีอายุการใช้งานยาวนาน
  • ก๊าซพิษ (เช่น H₂S): ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีเป็นหลัก
• การรับรองการป้องกันการระเบิด: โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ในซาอุดีอาระเบียต้องเป็นไปตามมาตรฐานสากล (เช่น ATEX, IECEx) และการรับรองระดับท้องถิ่น ประเภทการป้องกันทั่วไป ได้แก่:
  • Ex d [ทนไฟ]: ตัวตู้สามารถทนต่อการระเบิดภายในได้โดยไม่เกิดความเสียหาย และป้องกันการแพร่เชื้อของเปลวไฟสู่ชั้นบรรยากาศภายนอก
  • Ex e [เพิ่มความปลอดภัย]: มีการใช้มาตรการเพิ่มเติมเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอาร์ก ประกายไฟ หรืออุณหภูมิที่สูงเกินไป
  • Ex i [ความปลอดภัยภายใน]: ความปลอดภัยได้รับการรับรองโดยการจำกัดพลังงานไฟฟ้าในวงจร นี่เป็นหนึ่งในระดับการป้องกันสูงสุด มักใช้กับเซ็นเซอร์ที่ต้องบำรุงรักษาขณะใช้งานจริงในภาคสนาม

4. การรวมระบบและการประยุกต์ใช้ข้อมูล:
เซ็นเซอร์ป้องกันการระเบิดเหล่านี้ไม่ได้ทำงานแบบแยกส่วน แต่เชื่อมต่อกับระบบควบคุมการตรวจจับก๊าซทั่วทั้งโรงงาน

• การแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์: เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจพบความเข้มข้นของก๊าซที่ถึงระดับการแจ้งเตือนที่ตั้งไว้ เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณเตือนแบบเสียงและภาพในห้องควบคุมกลาง เพื่อระบุตำแหน่งที่รั่วไหล
• การปิดระบบ/ควบคุมอัตโนมัติ: ระบบสามารถเริ่มขั้นตอนฉุกเฉินโดยอัตโนมัติ เช่น:
• การเปิดใช้งานระบบระบายอากาศในบริเวณที่เกิดการรั่วไหล
• • ปิดวาล์วปิดฉุกเฉินที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติ
  • การหยุดปั๊มหรือคอมเพรสเซอร์บริเวณใกล้เคียง
• การบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูล: ข้อมูลทั้งหมดจะถูกบันทึกและวิเคราะห์เพื่อการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (เช่น การระบุอุปกรณ์ที่มีการรั่วไหลเล็กน้อยบ่อยครั้ง) การปรับปรุงเส้นทางการลาดตระเวน และการดำเนินการตรวจสอบความปลอดภัย

ความท้าทายและแนวโน้มในอนาคต

1. ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม: สภาพอากาศที่รุนแรงของซาอุดีอาระเบีย (อุณหภูมิสูง ทราย และการกัดกร่อนของเกลือ) ส่งผลกระทบต่อวัสดุตัวเรือน ประสิทธิภาพการปิดผนึก และความเสถียรของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างรุนแรง อุปกรณ์จำเป็นต้องมีระดับการป้องกันการรั่วซึม (IP) ที่สูง
2. ลดต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวม: ครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการสอบเทียบ การบำรุงรักษา และการเปลี่ยนเซ็นเซอร์ แนวโน้มในอนาคตคือการมุ่งสู่เทคโนโลยีที่มีเสถียรภาพมากขึ้น อายุการใช้งานยาวนานขึ้น (เช่น IR) และเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่มีความสามารถในการวินิจฉัยตัวเอง ซึ่งสามารถรายงานข้อบกพร่องหรือความเสื่อมสภาพได้
3. การปรับปรุงระบบอัจฉริยะและการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์: เซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซป้องกันการระเบิดที่ผสานรวมกับเทคโนโลยี IoT กำลังกลายเป็นส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรม 4.0 ด้วยการวิเคราะห์แนวโน้มข้อมูล ระบบสามารถแจ้งเตือนถึงความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่อาจเกิดขึ้นได้ก่อนความเข้มข้นของก๊าซเพิ่มขึ้นถึงระดับอันตราย โดยเปลี่ยนจากการตอบสนองเชิงรับเป็นการป้องกันเชิงรุก
4. เซ็นเซอร์ป้องกันการระเบิดแบบไร้สาย: สำหรับการดัดแปลงโรงงานหรือพื้นที่ที่เดินสายได้ยาก การใช้เซ็นเซอร์แก๊สแบบไร้สายที่ได้รับการรับรองกำลังกลายเป็นโซลูชันเสริมที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ

• ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
• สำหรับเซ็นเซอร์แก๊สเพิ่มเติม ข้อมูล,

• กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด
• Email: info@hondetech.com
• เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com
• โทร: +86-15210548582