استخدام أجهزة استشعار الغاز المقاومة للانفجار في القطاع الصناعي بالمملكة العربية السعودية

يهيمن على البنية الصناعية في المملكة العربية السعودية النفط والغاز الطبيعي والبتروكيماويات والكيماويات والتعدين. تُشكّل هذه الصناعات مخاطر كبيرة لتسرب الغازات القابلة للاشتعال والانفجار والسامة. لذلك، تُعدّ أجهزة استشعار الغاز المقاومة للانفجار من أهمّ المكونات الرئيسية في أنظمة السلامة الصناعية.

خلفية القضية والمتطلبات الأساسية

• خصائص الصناعة: تتضمن سلسلة توريد النفط والغاز بأكملها في المملكة العربية السعودية - من الحفر والاستخراج إلى النقل والتكرير في منتصف الطريق، وإنتاج البتروكيماويات في المصب - الهيدروكربونات (الميثان والبروبان والمركبات العضوية المتطايرة وما إلى ذلك) والغازات السامة (كبريتيد الهيدروجين H₂S وأول أكسيد الكربون CO وما إلى ذلك).
• المتطلبات البيئية: تُصنف هذه المناطق عادةً كمناطق خطرة (قابلة للانفجار). يجب أن تكون جميع المعدات الكهربائية المستخدمة حاصلة على شهادة مقاومة للانفجار لمنعها من أن تصبح مصدر اشتعال.
• العوامل التنظيمية: تفرض معايير السلامة الصارمة من هيئة المواصفات والمقاييس السعودية والشركات الوطنية العملاقة مثل أرامكو السعودية (على سبيل المثال، معايير SAES الخاصة بأرامكو) تركيب أنظمة معتمدة للكشف عن الغاز في جميع المناطق الخطرة.

حالة نموذجية: نظام الكشف عن الغاز المتكامل في مصفاة جازان التابعة لشركة أرامكو السعودية

1. نظرة عامة على المشروع:

• الموقع: مدينة جازان الاقتصادية، المملكة العربية السعودية.
• المنشأة: تعتبر مصفاة جازان مجمعًا متكاملًا ضخمًا للتكرير والبتروكيماويات وتوليد الطاقة.
• التحدي: تُعالج المنشأة كميات كبيرة من النفط الخام عالي الكبريت، مما يُنذر بخطر كبير لتسربات كبريتيد الهيدروجين. إضافةً إلى ذلك، تحتوي المنشأة بأكملها على العديد من الأجواء الغازية القابلة للاشتعال. تُشكل البيئة الساحلية عالية الحرارة والرطوبة والملوحة تحدياتٍ جسيمة تُؤثر على متانة المعدات.

2. سيناريوهات تطبيق أجهزة استشعار الغاز المقاومة للانفجار:
في مثل هذه المنشأة الكبيرة، يتم نشر أجهزة استشعار الغاز المقاومة للانفجار في مئات النقاط الحرجة:

• أختام المضخات والضاغطات: تُعدّ هذه المعدات الدوارة نقاط تسريب شائعة. رُكّبت أجهزة استشعار مقاومة للانفجار تعمل بالأشعة تحت الحمراء أو الخرز التحفيزي لمراقبة الغازات القابلة للاشتعال.
• منطقة خزان التخزين (بالقرب من فتحات التهوية وأذرع التحميل): قد تنطلق الأبخرة أثناء نقل المنتج أو نتيجةً لتغيرات درجة الحرارة. توفر المستشعرات مراقبةً مستمرةً في هذه المنطقة.
• مناطق وحدات المعالجة (مثل المفاعلات وأعمدة التجزئة): تُركّب كاشفات غاز ثابتة عند الحواف ووصلات الصمامات حيث قد يتواجد كبريتيد الهيدروجين والغازات القابلة للاحتراق. غالبًا ما تكون هذه المستشعرات حاصلة على شهادة السلامة الجوهرية (Ex i)، ما يعني أنها لا تُطلق طاقة كافية للتسبب في الاشتعال، حتى في حال تعطلها أثناء التشغيل.
• أنظمة الصرف الصحي: قد تتراكم في هذه المساحات الضيقة غازات قابلة للاشتعال (مثل الميثان). تُستخدم أجهزة استشعار مقاومة للانفجار تعمل بالانتشار أو بمساعدة المضخات للمراقبة.
• مداخل الهواء لغرف التحكم والملاجئ: يتم تركيب أجهزة استشعار عند مداخل الهواء لهذه المباني لمنع سحب الغازات السامة أو القابلة للاشتعال إلى الداخل، مما يضمن سلامة الأفراد.

3. تكنولوجيا الاستشعار وأنواع مقاومة الانفجار:

• مبادئ التكنولوجيا:
  • الغازات القابلة للاشتعال: باستخدام تقنيات الخرز التحفيزي والأشعة تحت الحمراء غير المشتتة بشكل أساسي. تزداد شعبية الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة في البيئات القاسية بفضل مقاومتها لنقص الأكسجين وعمرها الافتراضي الطويل.
  • الغازات السامة (على سبيل المثال، H₂S): باستخدام أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية في المقام الأول.
• شهادة مقاومة الانفجار: عادةً ما تحتاج المعدات في المملكة العربية السعودية إلى استيفاء المعايير الدولية (مثل ATEX وIECEx) والشهادات المحلية. تشمل أنواع الحماية الشائعة ما يلي:
  • مثال د [مضاد للهب]: يمكن للغطاء أن يتحمل الانفجار الداخلي دون حدوث ضرر ويمنع انتقال اللهب إلى الغلاف الجوي الخارجي.
  • مثال [زيادة السلامة]: يتم تطبيق تدابير إضافية لمنع احتمالية حدوث أقواس كهربائية أو شرارات أو درجات حرارة مفرطة.
  • مثال 1 [السلامة الذاتية]: تُضمن السلامة من خلال الحد من الطاقة الكهربائية في الدائرة. يُعد هذا أحد أعلى مستويات الحماية، ويُستخدم غالبًا لأجهزة الاستشعار التي تتطلب صيانة دورية في الميدان.

4. تكامل النظام وتطبيق البيانات:
لا تعمل هذه المستشعرات المقاومة للانفجار بشكل معزول، بل تكون متصلة بنظام التحكم في اكتشاف الغاز على مستوى المصنع بأكمله.

• التنبيه في الوقت الحقيقي: عندما يكتشف المستشعر تركيز الغاز يصل إلى مستوى التنبيه المحدد مسبقًا، فإنه يقوم بتشغيل التنبيهات الصوتية والمرئية في غرفة التحكم المركزية، مما يحدد موقع التسرب.
• الإغلاق/التحكم التلقائي: يمكن للنظام بدء إجراءات الطوارئ تلقائيًا، مثل:
• تفعيل أنظمة التهوية في منطقة التسرب.
• • إغلاق صمامات الإغلاق في حالات الطوارئ ذات الصلة تلقائيًا.
  • إيقاف المضخات أو الضواغط القريبة.
• تسجيل البيانات والتحليلات: يتم تسجيل جميع البيانات وتحليلها للصيانة التنبؤية (على سبيل المثال، تحديد المعدات التي تعاني من تسريبات طفيفة متكررة)، وتحسين طرق الدوريات، وإجراء عمليات تدقيق السلامة.

التحديات والاتجاهات المستقبلية

1. المتانة البيئية: يُشكل مناخ المملكة العربية السعودية القاسي (درجات الحرارة العالية، والرمال، والتآكل الملحي) اختبارًا قاسيًا لمواد الغلاف، وأداء العزل، واستقرار المكونات الإلكترونية. تتطلب هذه المعدات تصنيف حماية عاليًا من الدخول (IP).
2. خفض التكلفة الإجمالية للملكية: يشمل ذلك تكلفة المعايرة والصيانة واستبدال المستشعر. يتجه التوجه المستقبلي نحو تقنيات أكثر استقرارًا وأطول عمرًا (مثل الأشعة تحت الحمراء) وأجهزة استشعار ذكية مزودة بقدرات تشخيص ذاتي يمكنها الإبلاغ عن الأعطال أو التدهور.
3. الأتمتة والصيانة التنبؤية: بفضل دمجها مع تقنية إنترنت الأشياء، أصبحت مستشعرات الغاز المقاومة للانفجار جزءًا من الصناعة 4.0. من خلال تحليل اتجاهات البيانات، يمكن للنظام التحذير من أعطال المعدات المحتملة.قبلتصل تركيزات الغاز إلى مستويات خطيرة، مما يؤدي إلى التحول من الاستجابة التفاعلية إلى الوقاية الاستباقية.
4. أجهزة استشعار لاسلكية مقاومة للانفجار: بالنسبة لتعديلات المصنع أو المناطق التي يكون فيها التوصيل بالأسلاك صعبًا، أصبح استخدام أجهزة استشعار الغاز اللاسلكية المعتمدة حلاً تكميليًا مرنًا وفعالًا.

• مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
• لمزيد من أجهزة استشعار الغاز معلومة،

• يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.
• Email: info@hondetech.com
• موقع الشركة:www.hondetechco.com
• هاتف: +86-15210548582