Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Multisenzorový hlásič požáru a detektor výbuchu MEX-3

Multisenzorový hlásič požáru a detektor výbuchu MEX-3 (obr. 1) patří ke třetí generaci dynamických detektorů tlaku vyvinutých společností INCOM Explosionsschutz AG. Používá se vždy v kombinaci s „ukončovací krabicí“ (inteligentní vyhodnocovací jednotkou) FAB-3, v jejíž elektronice je implementován vyhodnocovací software pro analýzu hodnot tlaku naměřených detektorem MEX-3. V jednotce FAB-3 se také nastavují limity pro poplachový signál, parametry spouštění poplachového signálu a jeho přenosu k připojené ústředně. FAB-3 rovněž generuje a vysílá chybové hlášení. Ústředna musí rozlišovat mezi třemi různými stavy, které FAB-3 detekuje, normální provoz, poplach a porucha, a reagovat na ně odpovídajícím způsobem. Parametry se nastavují přímo a trvale naprogramováním paměti EEPROM ve FAB-3.
 
Vlastní multisenzorový hlásič požáru a detektor výbuchu MEX-3 se skládá ze dvou nezávisle pracujících keramických kapacitních senzorů tlaku s výstupními napěťovými signály, které se vysílají do připojeného modulu FAB-3. Hlásič MEX-3 lze volitelně doplnit buď senzorem teploty (Pt100), nebo infračerveným (IR) detektorem plamene s křemíkovou fotodiodou. S použitím Pt100 je možné detekovat nebezpečí vzniku požáru jako následek zvýšení teploty. IR detektor rozpozná otevřený oheň – absorpční maximum jeho křemíkové fotodiody je přibližně 900 nm. Senzor teploty i IR detektor jsou doplněny převodníkem na napěťové signály, které jsou rovněž přenášeny do FAB-3 k vyhodnocení. Tlak, stejně jako teplota a signály o přítomnosti plamenů se vzorkují s rychlostí dva vzorky za milisekundu.
 
Ve FAB-3 se napěťové signály přicházející z hlásiče MEX-3 digitalizují AD převodníkem a vyhodnocují. FAB-3 rozpoznává různé stavy poplachů a poruch. Je totiž třeba spolehlivě odlišit mimořádnou situaci od běžných provozních změn tlaku a teploty, a proto se v závislosti na nastavení parametrů detekují dynamické změny měřených hodnot. Ke spuštění dynamického poplachu je nezbytné, aby definovaná změna nastala u obou snímačů tlaku v rámci časového intervalu 200 ms (obr. 2). Jestliže tato podmínka není splněna, FAB-3 vygeneruje chybový signál (porucha). Při dynamickém měření se zjišťují pouze rychlé změny tlaku s kladným znaménkem a ignorují se pomalé změny tlaku a kolísání teploty, jejichž příčiny jsou ve výrobním procesu. Kromě dynamického poplachového signálu lze naprogramovat mezní hodnoty i pro statický poplachový signál. Statický poplachový signál je určen pro detekci změn tlaku nebo teploty, které jsou způsobeny např. pomalými chemickými reakcemi, kdy je nárůst tlaku či teploty pomalejší než při výbuchu. Jako mezní hodnoty se nastavují hodnoty blížící se s danou bezpečností hodnotám, při nichž dochází ke ztrátě pevnosti reaktoru, zásobníku apod. Pro kritérium statického poplachového signálu musí být zvolena vyšší hodnota, než je očekávané provozní kolísání tlaku, ovšem nikoliv vyšší než vypočítaný maximální aktivační tlak Δp, který aktivuje poplachový signál pro úspěšné potlačení možného výbuchu.
 
Při vybavení poplachového signálu se do paměti jednotky FAB-3 ukládají hodnoty tlaku a teploty nebo intenzity infračerveného záření, a to v časovém intervalu, v jehož rámci se spustí poplachový signál. Tyto hodnoty lze přenést infračerveným rozhraním do počítače s instalovaným vyhodnocovacím programem Smart MEX. Kromě toho lze do počítače přenést hlášení, v němž je uvedeno, o jaký druh poplachu nebo poruchy šlo, včetně časového údaje. Množina údajů získaných za dlouhé období a statistické funkce navíc umožňují monitorovat tlak a jeho kolísání během normálně probíhajícího procesu v rámci časového intervalu delšího než jedna hodina (množina údajů za dlouhé období) nebo v rámci několika měsíců (statistické údaje). Množina údajů za dlouhé období a statistické údaje pomáhají vyhodnocovat opakující se odchylky tlaku při opakujícím se procesu výroby, a to v různých výrobních sekvencích.
 
Elektronika jednotky FAB-3 obsahuje několik vnitřních monitorovacích funkcí. Vnitřní a vnější sledovací obvod (watchdog) monitoruje činnost procesoru. S využitím testů CRC se monitorují paměti ROM a EEPROM a cyklicky se testuje i AD převodník. Kromě toho je k dispozici test pamětí RAM, který hlídá korektnost nastavení parametrů a funkce výstupů.
 
K dispozici je několik variant hlásiče. Multisenzorový hlásič MEX-3.2 detekuje změny tlaku uvnitř kontejneru v rozsahu od 0 do 0,2 MPa absolutního tlaku. Proto je vhodný pro většinu úloh. Pro vyšší provozní tlaky je vhodný model MEX-3.6 s rozsahem detekce od 0 0,6 MPa (abs). Model MEX-3.2, stejně jako model MEX-3.6, je k dispozici s volitelným senzorem teploty Pt100 (MEX-3.2T a MEX-3.6T) nebo s křemíkovým IR detektorem plamene (MEX-3.2F a MEX-3.6F). Snímače lze instalovat v zóně 20 a po doplnění ochrannými prvky i v zóně 0 (MEX-3.2E a MEX-3.6E). FAB-3 v základní verzi je možné umístit v zónách 21 nebo 22, pro zóny 1 nebo 2 je určena varianta FAB-3E s krytím s pevným závěrem (ochrana typu EEx d).
 
Zařízení pro detekci a potlačení výbuchu spadá do kategorie stanovených výrobků podle nařízení vlády č. 176/1997 Sb., kterým se stanovují technické požadavky na zařízení a ochranné systémy určené pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu. Hlásiče MEX-3 s krabicí FAB-3 mají certifikáty č. DMT 99 ATEX E 024 a KEMA 03 ATEX 2478. Zařízení pro detekci požáru a hašení dále spadá do kategorie stanovených výrobků podle nařízení vlády č. 178/1997 Sb., ve znění NV č. 163/2002 Sb., kterým se stanovují technické požadavky na vybrané stavební výrobky v oblasti detekce a potlačení požáru – příloha č. 2/10 Technická zařízení staveb – Výrobky pro detekci a potlačení požáru. Hlásiče MEX-3 s krabicí FAB-3 byly ve smyslu tohoto nařízení certifikovány v PAVUS Praha – AO 216, číslo certifikátu 216/C5a/2007/0123.
František Krejčí, INTE, s. r. o.
 
Obr. 1. Multisenzorový hlásič požáru a detektor výbuchu MEX-3
Obr. 2. Kritéria vybavení poplachu při výbuchu (dynamické měření tlaku)
 
INTE, s. r. o.
Zarámí 4077
760 40 Zlín
tel.: 577 011 722
fax: 577 011 725
e-mail: inte@inte.cz