SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Взрывозащищенные извещатели пламени «Ладога-Eх»

В статье рассмотрены извещатели пламени отечественной разработки и производства, входящие в линейку взрывозащищенного оборудования «Ладога-Ex»: «ИПП‑3 ИК-Ех» с тремя инфракрасными каналами и «ИПП-ИК-УФ-Ех» с ультрафиолетовым и инфракрасным каналами. Объяснен их принцип действия и конструктивные особенности, перечислены характеристики.

ООО «НПП РИЭЛТА», г. Санкт-Петербург

Rielta.png

Компания «РИЭЛТА» – производитель линейки охранно-пожарных приборов, входящих в большое семейство «Ладога». Комплекс устройств «Ладога-Ех» предназначен для организации охранной и пожарной сигнализации взрывоопасных зон помещений с неагрессивной средой, работает в составе приемно-контрольного охранно-пожарного прибора «Ладога-А» производства компании «РИЭЛТА» или совместно с другими ПКП.

В состав комплекса входят блок расширения шлейфов сигнализации «БРШС-Ex» и извещатели различного ти­па во взрывозащищенном исполнении для использования на самых разных объектах, имеющих специальные требования к оборудованию по обеспечению взрывобезопасности, начиная от складов и топливных заправок и заканчивая пищевыми, нефтяными и химическими предприятиями.

Извещатели пламени ИП330-8/2 «ИПП‑3ИК-Ех» и ИП329/330-1-1 «ИПП-ИК-УФ-Ех» снабжены маркировкой взрывозащиты 0ExiaIIСT6GaX, способны обнаружить пламя на расстоянии более 25 м, определяют его по нескольким диапазонам излучения и практически не имеют ложных срабатываний от любых видов помех. Рассмотрим их подробней.


Диапазоны излучения

Горение – физико-химический процесс, который характеризуется, в частности, электромагнитным излучением. Это излучение и фиксируют оптические датчики, входящие в состав извещателей пламени. При этом горение разных веществ происходит в разных диапазонах электромагнитных волн (проще говоря – в разных частях светового спектра), и очень трудно создать универсальный датчик, который покрывал бы все диапазоны и обнаруживал горение любого вещества. Поэтому датчики пламени, как правило, предназначены для веществ определенного типа.

Еще один очень существенный фактор, вызывающий сложности при разработке универсальных и надежных извещателей пламени, – наличие всевозможных помех, которые способны нарушить корректную работу оптических датчиков. Это могут быть другие источники освещения, вызывающие ложное срабатывание, загрязнения, задымление, рентгеновское излучение и т. д. Можно утверждать, что надежность работы – важнейшая характеристика извещателей пламени, над которой разработчикам приходится много трудиться.

Новые извещатели пламени от компании «РИЭЛТА» разделяются на два ти­па. Один из них (к не­му относятся приборы серии «ИПП‑3ИК-Ех») предназначен для обнаружения горения углеводородов и их производных, другой (серия «ИПП-ИК-УФ-Ех») – для обнаружения возгорания химических веществ в ИК-диапазоне 4,5 мкм и УФ-диапазоне 270 нм. Назначение предопределяет конструктивные особенности приборов.

Так, извещатель «ИПП‑3ИК-Ех» (рис. 1), обнаруживающий возгорание углеводородов, оснащен только инфракрасным сенсором. Это объясняется тем, что в инфракрасном диапазоне легко фиксируется излучение углекислого га­за, имеющее пик на длине волны 4,5 мкм. Датчик такого ти­па может принять за возгорание излучение, например, от сильно вибрирующей горячей установки или, при определенных условиях, сработать при попадании солнечных лучей. Для то­го чтобы ложных срабатываний не происходило, разработчики иногда снабжают такой извещатель не одним, а двумя инфракрасными каналами: основным и дополнительным – так называемым опорным. Оба работают в инфракрасном диапазоне, только регистрируют электромагнитное излучение на немного разных длинах волны и таким образом «укрепляют» результат. Извещатель пламени «ИПП-3ИК-Ех» имеет целых три инфракрасных канала – основной и два опорных (на это указывает надпись «3ИК» в его названии). Соответственно прибор анализирует три спектральных диапазона пламени: основной – на длине волны 4,5 мкм, опорные – 4 и 5 мкм. За счет такого решения прибор обладает высокой помехоустойчивостью и игнорирует излучения от любых источников, кроме воспламенения углеводородных веществ. Сигнал «ПОЖАР» формируется в случае одновременного превышения сигнала 4,5 мкм на величину уставки двух опорных уровней.

Ris_1_new.jpg

Рис. 1. Извещатель пламени «ИПП-3ИК-Ех»

Еще одна конструктивная особенность «ИПП‑3ИК-Ех» – наличие исполнения с обогревом. Зачем это делается? Извещатели пламени такого ти­па очень востребованы на объектах нефтяной и газовой промышленности, а значит, им часто приходится работать в холодном климате под открытым небом. В то же время для оптического прибора инфракрасного диапазона недопустимо запотевание или замерзание стекла – оно всегда должно оставаться прозрачным. Подогрев помогает поддерживать оптику в надлежащем состоянии. Исполнение «ИПП‑3ИК-Ех» с подогревом может работать в диапазоне температур от –55 до +55 °C. Основная модификация, без подогрева, выдерживает температуру эксплуатации от –30 до +55 °C.

Другой извещатель – «ИПП-ИК-УФ-Ех» (рис. 2) – предназначен для обнаружения воспламенения как органических, так и неорганических веществ и работает в двух диапазонах: инфракрасном и ультрафиолетовом. Основной канал в данном случае – ультрафиолетовый, потому что в ультрафиолетовый диапазон, который охватывает волны длиной 180–260 нм, попадает электромагнитное излучение от пламени любых веществ, в том числе неорганических. Поэтому для обнаружения возгорания неорганики применяют ультрафиолетовый канал.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Извещатель пламени «ИПП-ИК-УФ-Ех»

Что касается ложных срабатываний, то приборы такого ти­па устойчивы к солнечному излучению и другим фоновым засветкам, но за­то очень чувствительны к загрязнению оптического стекла, задымлению, электромагнитным помехам, рентгеновским лучам и т. д. Поэтому для повышения надежности датчика разработчики снабдили его вторым каналом – инфракрасным, который позволяет отсечь часть ложных сигналов, например от электродуговой сварки. Причем у инфракрасного канала предусмотрено два уровня чувствительности. Быстродействие извещателя из-за этого немного снижается, за­то значительно возрастает надежность. Если нужно обеспечить очень высокое быстродействие на вспышку (десятые до­ли секунды), потребитель имеет возможность отключить инфракрасный канал, оставив только ультрафиолетовый, но в таком случае он рискует получить ложное срабатывание.

В качестве УФ-канала применяется современный приемник Hamamatsu (Япония), а в качестве ИК-канала – пироприемник Nicera (Япония) с оптическими фильтрами собственного производства компании «РИЭЛТА».


Индикация, взрывозащита и другие характеристики

Извещатели ИП330-8/2 «ИПП‑3ИК-Ех» и ИП329/330-1-1 «ИПП-ИК-УФ-Ех» имеют самый высокий вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь ia» по ТР ТС 012/2011, ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011). Корпус устройств выполнен из металла и обеспечивает степень защиты IP65, что допускает установку на улице. Для удобства монтажа и настройки в основании поворотного кронштейна находится коммутационная коробка. УФ-извещатель имеет габаритные размеры 150 × 170 × 140 мм, ИК-извещатель чуть больше – 170 × 180 × 170 мм, при этом масса каждого из устройств не превышает килограмма.

Надежность работы и хорошая конструктивная защита позволили компании гарантировать высокий срок службы своих изделий (10 лет) и наработку на отказ 60 тыс. часов.

На корпусе устройств расположены два светодиодных индикатора, которые сигнализируют об уровне чувствительности, состоянии, неисправности и возгорании. Например, о нормальном состоянии – периодическими вспышками индикации с интервалом 5 с, о состоянии тревоги (пожаре) при обнаружении пламени – постоянным свечением индикации до сброса извещателя.

Как отмечалось, извещатели «ИПП‑3ИК-Ех» и «ИПП-ИК-УФ-Ех» являются частью комплекса устройств «Ладога-Ех», ку­да наряду с ни­ми входит блок расширения шлейфов сигнализации «БРШС-Ex». Это позволяет проектировщику организовать полноценную комплексную систему охран­но-по­жар­ной сигнализации и не задумываться о согласовании искробезопасных и электрических параметров. Барьеры искрозащиты в разных исполнениях позволяют легко подключить извещатели как к любым приемно-контрольным приборам, так и к ИСО (интеллектуальной системе обнаружения) «Орион» по цифровым протоколам.

Производственнные и технологические мощности компании «­РИЭЛТА» позволяют организовать полный цикл производства продукции: от разработки до серийного выпуска. Собственные литьевые, механические це­ха, монтажные линии печатных плат, а также участок производства оптических фильтров – всё это позволяет создавать очень качественные извещатели с конкурентоспособной ценой.

Изделия охранно-пожарной сигнализации, серийно выпускаемые предприятием, имеют необходимые лицензии, сертификаты, декларации Таможенного союза. Получены международные сертификаты соответствия IQNet и ИСО 9001-2015.

По уровню технических решений приборы компании «РИЭЛТА» лидируют на российском рынке и успешно конкурируют с аналогичной зарубежной продукцией.

Опубликовано в журнале ИСУП № 3(93)_2021

ООО «НПП РИЭЛТА»,
г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 498‑1971,
е‑mail: rielta@rielta.ru,
сайт: rielta.ru


Вихревые расходомеры-счетчики Элемер
Сертификат соответствия сейсмостойкости. Природный газ, попутный нефтяной газа, воздух, кислород.
www.elemer.ru