Guia de seleção de detector de chama: ultravioleta, E, UV/IR e IR3

A seleção do detector de chama se resume a quatro variáveis: o tipo de fogo, a interferência ambiental na área, a cobertura necessária, e a classificação de explosão que o local exige. Trabalhe com esses quatro e a tecnologia do sensor se escolherá. Este guia faz exatamente isso, na ordem que um projeto real precisa.

ultravioleta. E. UV/IR. IR3. Quatro famílias de sensores, um trabalho, e as diferenças entre eles são mais importantes do que a maioria das folhas de especificações admite.

O guia aborda como funcionam os detectores de chama, compara as quatro tecnologias de sensores, aborda o problema do alarme falso de frente, e percorre a montagem, cobertura, e certificação. Cada seção termina onde começa a próxima decisão de compra.

O que um detector de chama faz

Como os detectores de chama detectam o fogo

Um detector de chamas observa a assinatura eletromagnética de um incêndio. As chamas são emitidas em faixas características, ultravioleta ao redor 185 para 260 nm e infravermelho no 4.3 faixa de emissão de dióxido de carbono µm, e um detector sintonizado nessas bandas sinaliza um incêndio crescente em segundos, muito antes de um dispositivo térmico ou detector de fumaça responder.

O núcleo da física é a cintilação. Uma chama real pulsa em uma frequência característica, e os detectores modernos usam essa assinatura de cintilação para separar o fogo de fontes infravermelhas constantes, como aquecedores e tubulações quentes. Radiação estática, não importa quão brilhante, não passa no teste de cintilação.

Detectores de Chama vs Detectores de Fumaça

Detectores de fumaça protegem as pessoas. Detectores de chama protegem ativos e processos. Um detector de fumaça precisa de produtos de combustão para alcançá-lo, o que leva tempo e exige que a fumaça viaje. Um detector de chama vê o fogo na fonte, em uma área aberta, e continua trabalhando ao ar livre e em espaços com alto fluxo de ar, onde a fumaça nunca se acumula.

Os dois se complementam. A detecção de chama cobre a área do processo; a detecção de fumaça cobre a envolvente do edifício. Uma instalação que executa processos perigosos normalmente precisa de ambos, e os documentos de design devem indicar qual zona cada dispositivo possui.

Quatro tecnologias de sensores comparadas

ultravioleta (Ultravioleta)

Sensores UV observam o 185 para 260 banda nm, que a luz do sol mal alcança, portanto, as unidades UV são inerentemente resistentes a falsos alarmes solares. A resposta é rápida. O ponto fraco é que o UV é absorvido pela fumaça, névoa, e névoa de óleo, e a soldagem a arco é uma fonte clássica de incômodo. Um detector UV montado em uma baia de soldagem é um detector que não fica silencioso.

E (Infravermelho)

Sensores IR operam no infravermelho, normalmente em torno do 4.3 Banda µm onde o dióxido de carbono da combustão emite fortemente. Eles veem através da fumaça e de alguma neblina que cega os raios UV, e eles toleram melhor a óptica suja. A falha clássica é o próprio sol, que irradia fortemente no infravermelho; Unidades somente IR dependem da lógica de discriminação para evitar disparos por incômodo solar.

Combinação UV/IR

Um detector de chama UV IR requer ambos os sinais antes de alarmar, que suprime a maioria dos alarmes falsos de origem única. Um arco de soldagem ou uma superfície quente produz apenas um sinal e é ignorado. A compensação é um requisito de linha de visão para ambas as assinaturas e uma resposta ligeiramente reduzida a alguns cenários de incêndio. O GSS800B é a unidade de espectro duplo UV/IR da Otywell: 6-segunda resposta, ângulo de visão até 120 graus, à prova de chamas Ex d IIC T6 Gb com proteção IP66, Saída RS485, Alimentação DC24V, montagem na parede ou no teto, cerca de um quilograma. É a recomendação padrão para áreas de processo cobertas onde a soldagem é controlada e a interferência solar é real.

Multiespectro IR3

As unidades IR3 usam três canais infravermelhos e comparam proporções e padrões de cintilação em todos os três, que oferece a mais forte rejeição à interferência solar e de fontes de calor, mantendo a sensibilidade a chamas reais. Eles são a escolha padrão para áreas externas de alto risco, como tanques, prateleiras de carregamento, e armazenamento de GLP. O S600-ExIR3 é a unidade à prova de chamas triplo IR da linha, com canais de detecção em 4.4, 5.0, e 3.8 µm, uma resposta de 6 segundos, um ângulo de visão de até 110 graus, Ex e IIC T6 Gb e IP66, RS485 mais saída de relé, e instalação na parede ou no teto.

Alarmes falsos: O custo real de fazer isso errado

O que causa alarmes falsos

Arcos de soldagem são a principal fonte de incômodo em ambientes fechados. Ao ar livre, a luz do sol brilha em equipamentos em movimento, e em algumas fábricas uma linha de processo passando diretamente pelo campo de visão do detector. Um raio disparou mais de uma cabeça UV. Toda tecnologia rejeita parte desta lista e se deixa enganar pelo resto, portanto, uma auditoria do que realmente está na sala geralmente decide o sensor antes de qualquer folha de dados..

Sol. Soldagem. Aquecedores. O que quer que a sala atinja a óptica, escolhe o sensor, e uma pesquisa no local resolve mais argumentos do que uma folha de especificações.

O custo de um alarme falso

Um falso alarme numa fábrica de produtos químicos nunca é apenas um sinal sonoro. O sistema de supressão despeja, ou pior, a planta entra em desligamento de emergência total, e a produção é interrompida enquanto uma equipe de engenheiros descobre se alguma coisa está realmente queimando. Uma instalação instalou cabeçotes somente IR em uma sala de processo com dois aquecedores suspensos dentro do campo de visão. O primeiro alarme veio em uma semana. O segundo chegou uma hora após o reinício. Cada evento custou à instalação a maior parte de um dia de produção, que é uma maneira rápida para um projeto de detecção ter seu orçamento questionado por escrito.

A correção levou dois dias: reorientar as cabeças, trocar para UV/IR, feito. O aquecedor deixou de ser um problema porque UV/IR precisa de dois sinais e um aquecedor só emite um. Nada disso faz do IR uma tecnologia ruim. Era o quarto errado para isso, e uma auditoria no local custa menos do que uma viagem de supressão.

Montagem e Cobertura

Linha de visão e ângulo de visão

A linha de visão é o jogo inteiro. Um detector de chamas vê o que vê, e tubulações, saias de embarcações, e o aço estrutural consome silenciosamente a cobertura que a folha de dados diz que existe. O ângulo de visão corta para o outro lado: 90 graus cobre uma pequena sala, 120 graus cobre um maior, e nenhum dos números significa muito até que a matemática da cobertura seja feita em três dimensões, porque a geometria da planta baixa reside.

Altura e distância de montagem

A maioria dos integradores projeta contra NFPA 72, e suas regras de colocação, espaçamento, e o tempo de resposta são transferidos para a detecção de chamas, mesmo que o código tenha sido escrito tendo em mente os dispositivos de fumaça. A compensação de montagem é bastante simples: montagem mais alta, cone mais largo, caminho mais longo até o chão. E a faixa nominal na folha de dados pressupõe uma janela limpa, o que é uma suposição que vale a pena verificar duas vezes.

O tempo de resposta é tratado como uma reflexão tardia até o comissionamento, quando os números se recusam a se alinhar. Um detector apontado para uma parede de tubulação não cumprirá o tempo de detecção na folha de projeto, e nada nisso melhora apontando com mais força.

Planejamento do campo de visão

O planejamento prático do campo de visão é um exercício de desenho: envelope de perigo no plano, sombras de obstrução marcadas, detectores colocados de forma que cada superfície de alto risco seja vista por pelo menos uma cabeça, idealmente dois. A redundância na fase de design é quase gratuita. A redundância após o comissionamento é uma chamada de guindaste e uma janela de desligamento. E a limpeza óptica tem que estar no cronograma de manutenção desde o início, porque uma janela revestida é um detector que não vê nada.

Classificações e certificações à prova de explosão

Ex d vs Ex ia

O hardware detector de chama vem em dois tipos de proteção. Ex d é à prova de chamas: o gabinete é construído para conter uma explosão interna, de forma que nada se propague para a atmosfera externa. Ex ia segue o caminho oposto, limitar a energia no circuito para que a ignição nunca seja possível em primeiro lugar. Ambos são certificados, ambos trabalham, e o caminho certo depende da zona e de como o site está conectado.

Na prática, detectores de chama na Zona 1 as áreas de processo acabam sendo à prova de chamas na maioria das vezes. A óptica, o sensor, e o aquecedor no cabeçote consome mais energia do que um circuito intrinsecamente seguro pode fornecer, e a caixa é grande o suficiente para suportar o peso de qualquer maneira.

Lendo o Certificado

Os certificados são onde residem as especificações reais. O documento lista o grupo de equipamentos, o grupo de gás ou poeira, a classe de temperatura, e as zonas para as quais a unidade está realmente aprovada, e cada item de linha precisa estar alinhado com a classificação do site. Nos Estados Unidos, OSHA 1910.307 é a referência para produtos perigosos (classificado) locais e o que “aprovado para o local” significa. Combine esses itens de linha com a zona antes que o pedido de compra seja enviado, porque depois do parto é tarde demais para discutir.

IECEx e aprovações internacionais

Internacionalmente, o IECEx esquema é aquele a procurar: certificação para atmosferas explosivas que é reconhecida além-fronteiras, e cada certificado fica em um banco de dados público on-line onde pode ser verificado em cerca de um minuto. Para equipamentos que precisam se movimentar entre regiões, A aprovação IECEx ou ATEX passa pelos balcões da alfândega e pelas análises de SMS do cliente que um certificado somente local fica paralisado.

Casos Especiais: Chamas de hidrogênio e detecção baseada em imagem

Detectando chamas invisíveis de hidrogênio

O hidrogênio é o caso especial que mantém os engenheiros de detecção honestos. A chama é quase invisível à luz do dia, porque a combustão do hidrogênio emite principalmente nas faixas ultravioleta e infravermelha de vapor de água. Cabeças UV e UV/IR captam isso, é por isso que eles são a resposta padrão para salas de eletrolisadores, estações de abastecimento de hidrogênio, e salas de baterias onde o gás pode ser coletado. Uma unidade IR3 convencional observa o 4.3 banda de dióxido de carbono µm, qual hidrogênio mal toca, então uma instalação de hidrogênio que se apoia no IR3 está apostando em uma física que não existe.

Detectores de chama baseados em imagem

A detecção baseada em imagem é a novidade que ganha espaço em grandes espaços. Uma câmera de luz visível ou infravermelha executa algoritmos de análise de chama em movimento, forma, piscar, e a assinatura espectral do que vê, e em alguns modelos a unidade informa onde o fogo está no quadro.. Uma câmera pode substituir vários detectores pontuais em um grande salão aberto, e as fábricas que já executam vigilância por vídeo obtêm essa capacidade quase de graça. Otywell's Detector de chama tipo imagem a opção de câmera está no intervalo, destinado a armazéns, salas de turbinas, e armazenamento externo coberto.

Perguntas frequentes sobre detectores de chama

Qual é a diferença entre UV, E, Detectores de chama UV/IR e IR3?

Os detectores UV observam a banda ultravioleta e respondem rapidamente, mas podem ser cegados pela fumaça e acionados pela soldagem.. Os detectores IR observam a banda infravermelha de CO2 e enxergam através da fumaça, mas lutam com a radiação solar. Unidades UV/IR requerem ambos os sinais, rejeitando a maioria dos alarmes falsos de origem única. As unidades IR3 comparam três canais infravermelhos e oferecem a mais forte rejeição de alarmes falsos externos. A compensação entre todos os quatro é a sensibilidade contra a imunidade à interferência.

Um detector de chama pode ser usado ao ar livre?

Sim, com a tecnologia certa e classificação climática. As unidades IR3 e UV/IR são as escolhas externas porque sua lógica multissinal rejeita a radiação solar. A classificação da caixa é tão importante quanto o sensor: IP66 ou superior mantém a chuva, pó, e lavagens, e as unidades externas devem ser verificadas quanto a gelo ou acúmulo de revestimento na janela durante a manutenção regular.

Qual é o tempo de resposta de um detector de chamas?

Os tempos de resposta nominais para detectores de chama normalmente ficam entre um e dez segundos, dependendo da tecnologia e do tipo de fogo. O GSS800B e o S600-ExIR3 da Otywell são avaliados em seis segundos. O tempo de resposta indicado na folha de dados pressupõe uma janela limpa e um incêndio dentro do ângulo de visão nominal; ambas as condições são responsabilidades de instalação e manutenção.

Como evitar alarmes falsos em um sistema de detecção de chamas?

Audite as fontes de interferência antes de selecionar o sensor, então novamente antes de mirar. As áreas de soldagem apontam para IR3 ou UV/IR em vez de UV ou IR puro. Mantenha aquecedores, escapamentos, e reflexos da luz solar fora do campo de visão, e coloque a limpeza óptica em uma programação real. Um detector multiespectro apontado corretamente superará um detector de banda única apontado de maneira conveniente.

Os detectores de chama precisam ser à prova de explosão?

Somente se o local for classificado. Em áreas perigosas, o equipamento deve ser aprovado para a zona, e para detectores de chamas, isso normalmente significa à prova de chamas (Ex-d) ou intrinsecamente seguro (A partir de agora) construção com grupo de gás e classe de temperatura correspondente ao local. Fora das áreas classificadas, caixas com classificação industrial são suficientes. A classificação da zona é a primeira pergunta que um fornecedor deve fazer, e um comprador deve abandonar qualquer cotação que a ignore.

Onde isso deixa você

A seleção do detector de chama é uma decisão em quatro etapas: identificar o tipo de fogo, auditar a interferência, calcular a cobertura, e combinar a certificação com a zona. Pule uma etapa e o sistema não perderá incêndios ou alarmes por nada, e ambos os modos de falha custam mais do que o tempo de engenharia para evitá-los.

Se um local estiver especificando um sistema de detecção de chamas, envie os detalhes do perigo, tipos de combustível, layout da área, classificação de zona, e fontes de interferência conhecidas, para inquérito@otywell-safety.com ou através do página de contato, e obtenha uma recomendação de sensor que corresponda ao ambiente, em vez de um folheto.