Detektor gazów dla statków, jednostek pływających i offshore.
Detektor dla statków, jednostek pływających czy offshore stanowi ważny element bezpieczeństwa zapewniając informację o potencjalnym zagrożeniu toksycznym lub wybuchowym. Jednostki pływające mogą posiadać różne systemy bezpieczeństwa w tym stacjonarne detektory gazów dla statków i obiektów offshore jednak wiele pomieszczeń pozostaje poza ich zasięgiem, a wielu miejscach ich instalacja na stałe nie jest uzasadniona gdyż zagrożenie może sie pojawiać tylko podczas określonych prac. Osoby poruszające się po statkach lub obiektach morskich powinny być wyposażone w osobiste przenośne detektory dla statków i obiektów offshore zapewniające sygnalizację zagrożeń gazowych. Dodatkowo "Międzynarodowa konwencja o bezpieczeństwie życia na morzu (SOLAS)" nałożyła dodatkowe obowiązki w tym zakresie (szczegółowy przepisy poniżej). Ładownie, maszynownie, przestrzenie międzykadłubowe i pozostałe pomieszczenia mogą być zagrożone zarówno przez wycieki gazów (np. z instalacji gazowej, instalacji gaszenia CO2 lub instalacji odprowadzania spalin) lub gazy zalegające czy chociażby brak tlenu na skutek wyparcia przez inne gazy. Oczywiście na niektórych jednostkach istnieje dodatkowe zagrożenie związane z transportowanymi substancjami (np. wodorem, LNG, LPG, innymi gazami przewożonymi gazowcami PNG czy towarzyszącymi niektórym transportowanym substancjom).
Podstawowe wyposażenie statków lub obiektów offshore stanowią detektory dla statków wyposażone w 4 standardowe sensory (gazy): gazy wybuchowe (metan), tlen, siarkowodór i tlenek węgla. Tego typu konfiguracja zapewnia, że detektor dla statków i obiektów morskich realizuje ochronę w zakresie podstawowych zagrożeń najczęściej występujących na tego typu jednostkach. Umożliwia on pomiary gazów wybuchowych (przy czym wzorcowanie może być zależne od rodzaju zagrożenia, standardowo jest to metan, ale możliwy jest propan, pentan lub wodór) mogące pojawić się przy wyciekach zarówno z instalacji paliwowych statku (np. zasilanego LPG) jak i z instalacji transportowanego gazu. Tlenek węgla to z kolei bezwonny i bezbarwny silnie trujący gaz emitowany głównie w spalinach lub towarzyszący pożarom. Siarkowodór może stanowić zagrożenie zalegając w niewentylowanych przestrzeniach lub na skutek emisji przy transporcie ciekłej siarki. Życiodajny tlen jest chyba najczęstszym zagrożeniem przede wszystkim kiedy go nie ma na skutek wyparcia przez inne gazy i braku wentylacji, ale stanowi także ogromne zagrożenie pożarowe w przypaku jego nadmiaru np. na skutek rozszczelnienia instalacji lub butli z tlenem.
Detektor dla statków i offshore - eksploatacja.
Z reguły kwestie eksploatacji i utrzymania urządzeń stanowią temat końcowy, ale w przypadku statków i obiektów morskich to one grają kluczową rolę. Dlaczego? Ponieważ najbliższy serwis jest z reguły daleko i dostarczenie detektora do niego to prawdziwe wyzwanie. Oczywiście seriwsy w wielu krajach chętnie zarabiają na drogiej ekspresowej obsłudze statków liczących każdą godzinę przestoju w porcie lub na spredaży kosztownego osprzętu do kalibracji przewyższającego wielokrotnie cenę zakupu samych mierników. Problem w tym, że żadne z tych rozwiązań nie jest dobre dla użytkowników detektorów.
Sytuację zmieniło wprowadzenie na rynek detektorów nie wymagających kalibracji i ładowania betrii pracujących w trybie ciągłym typu Multi Gas Clip Simple (dla 4 gazów) oraz Single Gas Clip (dla 1 gazu). Tego typu detektory dla statków i obiektów offshore nie wymagają żadnych okresowych czynności konserwacyjnych i są cały czas w gotowości do pracy. W zależności od modelu pracują przez ok. 2 lub 3 lata, a następnie się je wymienia na nowe. Dzięki temu nie ma żadnej konieczności korzystania z usług serwisu, a wszelkie proste czynności jak wymiana filtrów można wykonać samodzielnie. Jest to bardzo korzystne rozwiązanie dla wszelkich branż gdzie transport miernika do serwisu stanowi problem (nie tylko finansowy). Dodatkowo warto zauważyć, że takie rozwiązanie jest także ekonomicznie uzasadnione ponieważ porównując długoterminowe koszty detektory nie wymagające serwisu są tańszym rozwiązaniem.
Detektor dla statku i offshore - wybór sensorów.
Do gazów toksycznych i tlenu stosowane są sensory elektrochemiczne. Zapewniają one dobre parametry pomiarowe i są selektywne (słabo reagują na obecność innych gazów). Z kolei w zakresie gazów wybuchowych na rynku jest wybór spośród 3 technologii: katalitycznej, podczerwonej (infraRed) i MPS. Starsze urządzenie były wyposażone w dostępną wówczas technologię katalityczną opartą o reakcję spalania gazu palnego na powłoce katalitycznej sensora co powoduje wydzielanie ciepła i zmianę rezystancji. Niestety tego typu rozwiązanie ma wiele wad ponieważ do spalania potrzebny jest tlen. Jeżeli tlenu jest mało lub nie ma go wcale to pomiar gazu palnego jest silnie zaburzony lub nie ma go wcale. Tym samym taki detektor nie nadaje się do pomiarów w przestrzeniach zamkniętych lub pomieszczeniach gdzie istnieje ryzyko wyparcia tlenu. Dodatkowo zbyt duża ilość gazu (ponad zakres pomiarowy) lub obecność gazów zatruwających powoduje szybkie wypalanie powłoki co skutkuje rozkalibrowaniem detektora, a w skrajnym przypadku jego zniszczeniem. Grzanie sensora do wymaganej temperatury pochłania duże ilości energii co wymusza ładowanie detektora co kilka godzin. O ile w stacjonarnych systemach, które są dopasowane do danego obiektu i mają stałe źródło zasilania, sensor tego typu dobrze się sprawdza to urządzeniach przenośnych nie jest to dobre rozwiązanie.
Kolejna technologia bazuje na promieniowaniu podczerwonym (InfraRed), które wewnątrz sensora jest wysyłane i odbierane. Jeżeli jednak między nadajnik i odbiornik dostanie się gaz palny to pochłania część widma co detektor interpretuje jako obecność gazu. Jak łatwo się domyślić ta technologia jest pozbawiona wad detekcji katalitycznej. Do pomiaru nie jest wymagany tlen, a ponieważ nie zachodzi reakcja chemiczna sensor podczerwony nie jest wrażliwy na przekroczenie zakresu pomiarowego lub zatrucia. Do tego zużywana ilość prądu jest minimalna co umożliwia pracę miernika klasycznego bez ładowania nawet 60 dni lub bezobsługowego nawet przez 3 lata. Tego typu technologia jest podstawą w detekotrach dla statków, jednostek morskich czy obiektów offshore.
Najnowszym rozwiązaniem jest MPS (Molecular Property Spectrometer - Spektrometr Właściwości Molekularnych), który wykorzystuje system mikro-elektro-mechaniczny MEMS (ang. microelectromechanical system). Ma ona poważną zaletę w stosunku do poprzednich rozwiązań - potrafi rozróżnić mierzony gaz wybuchowy, zakwalifikować go do jednej z 6 kategorii oraz dokonywać rzeczywistego pomiaru wartości wybuchowości (tzw. TrueLEL) arówno dla różnych gazów jak i mieszanin. Rozwiązanie to ma wiele zastosowań tam gdzie możemy mieć do czynienia z różnymi gazami wybuchowymi (węglowodorami) i często nie wiemy co dokładnie znajduje się w atmosferze np. w branży paliwowej czy chemicznej. Sensor MPS jest wbudowany w detektor węglowodorów i gazów palnych Blackline G7c.
Detektor dla statków i jednostek morskich - cechy budowy.
Urządzenia pracujące w warunkach morskich muszą się charakteryzować wysoką odpornością, zalecany jest stopień IP67 lub nawet IP68. Bezpieczeństwo powinno być poarte certyfikatem ATEX umożliwiającym używanie w strfach zagrożenia wybuchem. W warunkach słabego oświetlenia ważne jest podświetlenie ekranu. Jednocześnie detektor nie może być skomplikowany w obsłudze, aby nie odrywał użytkownika od zadań. Konstrukcja powinna umożliwiać używanie nawet w rękawicach roboczych, a jednocześnie wymiary powinny być stosunkowo niewielkie, aby urządzenie nie przeszkadzało w trakcie pracy. Oprócz tradycyjnego metalowego zaczepu "krokodylkowego" powinien być zaczep dla smyczy co zabezpiecza miernik przed upadkiem (np. przy intensywnej aktywności użytkownika).
Detektor dla statków i jednostek morskich - przepisy
Międzynarodowa konwencja o bezpieczeństwie życia na morzu (SOLAS).
Dz.U. 2016 poz. 869 Zmiany do załącznika do Międzynarodowej konwencji o bezpieczeństwie życia na morzu, 1974, sporządzonej w Londynie dnia 1 listopada 1974 r., zmienionej Protokołem sporządzonym w Londynie dnia 17 lutego 1978 r. oraz Protokołem przyjętym w Londynie dnia 11 listopada 1988 r. Londyn.2014.05.22 i 2014.11.21.
REZOLUCJA MSC.365(93)
ROZDZIAŁ II-2 BUDOWA - OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA, WYKRYWANIE I GASZENIE POŻARÓW
CZĘŚĆ G WYMOGI SPECJALNE
5 Wykrywanie
Jeżeli pojazdowiec przewozi jako ładunek co najmniej jeden pojazd silnikowy mający w zbiorniku sprężony wodór albo gaz ziemny jako paliwo potrzebne do ich napędu, wówczas należy zapewnić przynajmniej dwa przenośne wykrywacze gazu. Takie detektory powinny być odpowiednie do wykrywania paliwa gazowego oraz powinny być certyfikowane jako typu bezpiecznego do stosowania w obecności mieszany gazów wybuchowych.".
Plik aktu można pobrać tutaj
Dz.U. 2016 poz. 2029 Zmiany do załącznika do Międzynarodowej konwencji o bezpieczeństwie życia na morzu, 1974, sporządzonej w Londynie dnia 1 listopada 1974 r., zmienionej Protokołem sporządzonym w Londynie dnia 17 lutego 1978 r. oraz Protokołem przyjętym w Londynie dnia 11 listopada 1988 r., przyjęte w Londynie dnia 22 maja 2014 r. i dnia 21 listopada 2014 r.
REZOLUCJA MSC.380(94)
POPRAWKI DO MIĘDZYNARODOWEJ KONWENCJI O BEZPIECZEŃSTWIE ŻYCIA NA MORZU (SOLAS), 1974 r. z późn. zm.
ROZDZIAŁ XI-1ŚRODKI SPECJALNE DLA PODNIESIENIA BEZPIECZEŃSTWA NA MORZU3
Po istniejącym prawidle 6 dodaje się nowe prawidło 7 w brzmieniu:
Prawidło 7 -Urządzenie do badania atmosfery w przestrzeni zamkniętych.Każdy statek, do którego ma zastosowanie rozdział I, dysponuje odpowiednimi przenośnymi urządzeniem lub urządzeniami* do badania atmosfery w przestrzeniach zamkniętych. Urządzenia te muszą przynajmniej mierzyć stężenie tlenu, gazów łatwopalnych lub oparów, siarkowodoru i tlenku węgla przed wejściem do przestrzeni zamkniętych**. Urządzenia do dyspozycji zgodnie z innymi przepisami również mogą spełniać niniejszy przepis. Należy zapewnić odpowiednie warunki do kalibracji wszelkich tego rodzaju urządzeń.
* Zob. wytyczne w celu ułatwienia wyboru przenośnego przyrządu pomiaru tlenu dla pomieszczeń zamkniętych wymaganego przez prawidło XI-1/7 konwencji SOLAS (MSC.1/Circ.1477).
** Zob. znowelizowane zalecenia w zakresie wchodzenia do zamkniętych przestrzeni na statkach (rezolucja A.1050(27))
Plik aktu można pobrać tutaj
Warto tutaj przytoczyć informacje i zalecenia z przywołanego w konwencji cyrkularza (okólnika) MSC.1/Circ.1477 Międzynarodowej Organizacji Morskiej IMO:
W pkt. 1 cyrkularz stanowi, że nie jest on wyznacznikiem standardu dla urządzeń stosowanych na statkach, a jedynie ma być pomocny przy wyborze co oznacza, że stosowanie zaleceń w nim zawartych nie jest obligatoryjnym wyznacznikiem parametrów urządzeń jak próbują twierdzić niektórzy sprzedawcy.
w pkt. 2 znajdziemy informację, że w specyficznych przypadkach wejście do przestrzeni zamkniętych może wymagać także innych urządzeń (np. do badania innych gazów jeżeli jest takie zagrożenie).
Pkt. 3 mówi o tym, że cyrkularz odnosi się jedynie do urządzeń stosowanych do pomiaru przed wejściem oraz cyklicznie w trakcie prac do ich zakończenia, natomiast dokument nie odnosi się do detektorów osobistych noszonych przez marynarzy w trakcie prac.
Podstawowe parametry urządzenia używanego do powyższych celów znajduja się w kolejnych punktach i obejmują:
Pkt. 4 wymóg pompki zasysającej (nie określono czy wbudowanej czy zewnętrznej)
Pkt. 5 wymóg "autotestu" miernika przy włączeniu
Pkt. 6 pomiary powinien wykonywać przeszkolony personel
Pkt. 7 miernik powinien wykrywać 4 gazy LEL, O2, H2S, CO
Pkt. 8 przyrząd powinien wskazywać, które gazy mierzy
Pkt. 9 jeżeli miernik jest wyposażony w funkcję alarmowania, to alarmy mają być ustawione wg regulacji Państwa, pod którego banderą pływa jednostka
Pkt. 10 przyrząd powinien być odpowiednio zabezpieczony przez warunkami zewnętrznymi w jakich ma działać
Pkt. 11 urządzenie ma być łatwe do przenoszenia
Pkt. 12 detektor ma być odpowiednio zabezpieczony przed wnikaniem kurzu i wody (nie określono wymaganych parametrów IP)
Pkt. 13 minimalny czas pracy na baterii musi wynosić 10 godzin
Pkt. 14 detektor powinien być w wykonaniu iskrobezpiecznym
Pkt. 15 wyświetlacz powinien być czytelny w kazdych warunkach oświetleniowych
Pkt. 16 instrukcja producenta powinna jasno precyzować wymagania kalibracji
Pkt. 17 jeżeli przyrząd ma wbudowane przypomnienie o kalibracji to nie może ono blokować pracy urządzenia lub go wyłączać
Pkt. 18 powinna być zapewniona instrukcja obsługi w języku roboczym używanym na jednostce
Biorąc pod uwagę powyższe wymogi są one spełniane przez wszystkie modele Multi Gas Clip w wersji z pompką wbudowaną lub dostępną pompką zewnętrzną. Warto tutaj wspomnieć, że dla jednostek pływających szczególny problem stanowi okresowa kalibracja i warto tym samym rozważyć detektory wielogazowe z sensorem podczerwonym Multi Gas Clip IR kalibrowane co 12 miesięcy lub mierniki nie wymagające kalibracji typu Multi Gas Clip Simple.
Więcej szczegółów można znaleźć na stronach Międzynarodowej Organizacji Morskiej IMO.
