کابل LHD چیست؟ مشخصات، انواع و نصب دتکتور حرارتی خطی

11 دیدگاه در “کابل LHD چیست؟ مشخصات، انواع و نصب دتکتور حرارتی خطی”

1. فرزاد شمشیری گفت:

   28/03/1402 در 16:23

   با درود و عرض ادب مطالب بسیار عالی و آموزنده می باشد.

   پاسخ
   1. مهندس سروری گفت:

      30/03/1402 در 18:58

      ممنونیم از نظر خوبتون. انشالله بتونیم محتوای بهتر براتون اماده کنیم.

      پاسخ
2. ناشناس گفت:

   28/06/1402 در 17:23

   تشکر

   پاسخ
3. Aryana گفت:

   12/06/1403 در 14:45

   باسلام و خسته نباشید .
   چرا برای مخازن سقف شناور ۲ دور کابل LHDدر نظر میگیرند؟
   اگر استانداردی دارد لطفا معرفی کنید.

   پاسخ
   1. مهندس سروری گفت:

      17/06/1403 در 15:24

      با سلام و سپاس از شما.

      در مخازن سقف شناور (Floating Roof Tanks)، کابل دتکتور حرارتی خطی (LHD یا Linear Heat Detector) به‌طور معمول به‌صورت دو دور در اطراف مخزن نصب می‌شود. دلایل اصلی استفاده از دو دور کابل عبارتند از:

      1. پوشش دهی بیشتر: سقف‌های شناور مخازن ممکن است تغییر موقعیت داشته باشند و در نتیجه، خطر نشت یا آتش‌سوزی در مناطق مختلف سقف وجود دارد. استفاده از دو دور کابل به‌جای یک دور، پوشش حرارتی گسترده‌تر و مطمئن‌تری را فراهم می‌کند و احتمال تشخیص زودتر حریق یا افزایش دما را افزایش می‌دهد.
      2. افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان: در صورت خرابی یا قطع یکی از کابل‌ها، کابل دوم به عنوان پشتیبان عمل می‌کند و از نظر ایمنی، امکان تشخیص حرارت به هر دلیلی از دست نخواهد رفت.
      3. هم‌پوشانی مناطق حساس: برخی از نقاط مخزن، مانند مناطق نزدیک به دریچه‌های ورود و خروج، نیاز به نظارت دقیق‌تری دارند. با نصب دو دور کابل، این مناطق بهتر پوشش داده می‌شوند.
      4. برای سطوح ایمنی SIL2 و SIL3، نصب تجهیزات به صورت رداندانت (Redundant) یا افزونه‌ای به شدت توصیه می‌شود، و در بسیاری از موارد الزامی است. دلیل این الزام، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش احتمال خرابی سیستم است.

      استانداردهای مختلفی در زمینه طراحی، نصب و استفاده از کابل دتکتور حرارتی خطی (LHD) وجود دارد. برخی از مهم‌ترین این استانداردها عبارتند از:

      1. NFPA 72: این استاندارد مرتبط با سیستم‌های اعلام حریق و هشدار است و شامل راهنمایی‌های مربوط به نصب و استفاده از دتکتورهای حرارتی خطی نیز می‌شود.
      2. EN 54-22: این استاندارد اروپایی به‌طور خاص به دتکتورهای حرارتی خطی اختصاص دارد و شامل الزامات فنی و عملکردی این نوع سیستم‌ها است.
      3. UL 521: این استاندارد توسط Underwriters Laboratories (UL) تدوین شده و شامل الزامات مربوط به انواع دتکتورهای حرارتی از جمله دتکتورهای خطی است.
      
      اصول طراحی و نصب کابل دتکتور حرارتی خطی

      بر اساس استانداردها، اصول کلی طراحی و نصب کابل دتکتور حرارتی خطی عبارتند از:

      1. انتخاب نوع کابل مناسب: باید نوع مناسبی از کابل بر اساس دمای محیط و شرایط خاص نصب انتخاب شود. کابل‌ها باید توانایی تشخیص حرارت در دماهای مختلف را داشته باشند.
      2. نصب در محل‌های بحرانی: کابل‌ها باید در مناطقی نصب شوند که بیشترین احتمال حریق یا افزایش دما وجود دارد. در مخازن سقف شناور، این مناطق شامل اطراف سقف شناور و نقاط ورود و خروج گازها یا مایعات است.
      3. ارتفاع نصب کابل: کابل‌ها معمولاً در ارتفاع مناسبی از سطح زمین یا سقف نصب می‌شوند تا از شناسایی درست حرارت اطمینان حاصل شود.
      4. آزمایش و نگهداری: سیستم‌های دتکتور حرارتی خطی باید به‌طور منظم آزمایش و نگهداری شوند تا از عملکرد درست آن‌ها اطمینان حاصل شود.

      این موارد به‌طور کلی در استانداردهای ذکر شده مانند NFPA 72 و EN 54-22 آورده شده‌اند و می‌توانید به این منابع برای جزئیات بیشتر رجوع کنید.

      چرایی نیاز به سیستم رداندانت برای SIL2 و SIL3:

      سیستم‌های ایمنی سطح SIL (Safety Integrity Level) به‌طور کلی به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که میزان ریسک شکست عملکرد تجهیزات را کاهش دهند. با افزایش سطح SIL، نیاز به افزایش اطمینان از عملکرد صحیح سیستم نیز افزایش می‌یابد. برای دستیابی به سطح ایمنی مطلوب، استفاده از رداندانسی یا افزونگی در طراحی سیستم‌های ایمنی (مانند دتکتورها و سایر تجهیزات حیاتی) ضروری است. دلایل اصلی برای استفاده از تجهیزات رداندانت عبارتند از:

      1. کاهش احتمال خطا: هرچقدر که سطح SIL بالاتر باشد، میزان پذیرش خطا یا خرابی سیستم کمتر است. رداندانسی به معنی اضافه کردن یک یا چند تجهیز اضافه است تا در صورت خرابی یکی از تجهیزات، سیستم به کار خود ادامه دهد و خطری ایجاد نشود.
      2. افزایش قابلیت اطمینان (Reliability): استفاده از تجهیزات افزونه‌ای به کاهش خرابی‌های ناشی از خطاهای تکی (Single Point of Failure) کمک می‌کند. این ویژگی به ویژه برای SIL3 که سطوح بالای ایمنی نیاز دارد، بسیار حیاتی است.
      3. تأمین الزامات استانداردها: استانداردهایی مانند IEC 61508 و IEC 61511 که به سیستم‌های ایمنی عملکردی (Functional Safety) مربوط می‌شوند، به‌طور واضح بیان می‌کنند که برای دستیابی به سطوح بالاتر SIL (مانند SIL2 و SIL3)، استفاده از معماری‌های افزونه‌ای ضروری است. این معماری‌ها شامل سیستم‌های افزونه‌ای 1oo2، 2oo3 و غیره می‌شوند که به کاهش احتمال خرابی‌های خطرناک کمک می‌کنند.

      نصب به‌صورت Redundant برای SIL2 و SIL3

      1. SIL2: برای این سطح ایمنی، در بسیاری از کاربردها استفاده از یک سیستم افزونه‌ای حداقل 1oo2 (یکی از دو سیستم باید عمل کند) یا 2oo3 (دو از سه سیستم باید عمل کنند) توصیه می‌شود. این کار برای کاهش خرابی‌های احتمالی و افزایش ایمنی سیستم انجام می‌شود.
      2. SIL3: برای SIL3، نیاز به افزونگی در سیستم‌ها بسیار شدیدتر است. به‌طور معمول از معماری‌های افزونه‌ای 2oo3 یا حتی پیچیده‌تر استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم می‌تواند به درستی عمل کند حتی در صورت بروز خرابی در یک یا دو جزء از سیستم.

      استانداردهای مرتبط

      • IEC 61508: استاندارد جهانی برای ایمنی عملکردی که اصول طراحی و ارزیابی سیستم‌های ایمنی را بر اساس سطح SIL تعیین می‌کند. این استاندارد مشخص می‌کند که برای SIL2 و SIL3، معماری‌های افزونه‌ای یا رداندانت به‌طور کلی الزامی است.
      • IEC 61511: این استاندارد مخصوص صنایع فرایندی (مانند صنایع نفت و گاز) است و معیارهایی برای طراحی سیستم‌های ایمنی را ارائه می‌دهد. این استاندارد نیز بر استفاده از سیستم‌های افزونه‌ای برای سطوح SIL2 و SIL3 تأکید دارد.

      در نتیجه، برای دستیابی به سطح ایمنی مطلوب در SIL2 و SIL3، نصب تجهیزات به صورت رداندانت تقریباً همیشه ضروری است، و این کار برای اطمینان از عملکرد درست و کاهش احتمال خطاهای خطرناک صورت می‌گیرد.

      پاسخ
4. محمد گفت:

   18/11/1403 در 12:57

   با عرض سلام
   برای مخازن ذخیره سوخت (مثلا گازوییل ) ، ایا دتکتور خطی حرارتی آنالوگ را با چه افزونگی (Redundancy) برای مدار اتوماتیک پاشش آب و فوم (یا برای آلارم )توصیه میکنید.
   آیا این ترکیب مناسبتر است یا استفاده از دتکتور شعله ؟ یا هردو مثلا دو عدد دکتور حرارتی خطی ( 1 از 2) و دو عدد دتکتور شعله ( یک از دو ) دو مدار تواماً بصورت
   AND فرمان Release صادر کنند؟
   با احترام

   پاسخ
   1. مهندس سروری گفت:

      20/11/1403 در 10:10

      سلام محمد جان، سوال بسیار خوب و تخصصی پرسیدید. در طراحی سیستم تشخیص حریق برای مخازن ذخیره سوخت به ویژه (گازوئیل) باید ۳ کار انجام بدی:
      ۱. انتخاب نوع دتکتور
      مخازن ذخیره سوخت مایعات قابل اشتعال (مانند گازوئیل) به دلیل خصوصیات حریق آن‌ها، معمولاً با دو نوع اصلی از دتکتورها محافظت می‌شوند:
      – دتکتور حرارتی خطی (LHD – Linear Heat Detector) آنالوگ یا دیجیتال
      – دتکتور شعله (Flame Detector)
      هر کدام از این دتکتورها نقاط قوت و ضعف خود را دارند، و بهترین راهکار معمولاً ترکیب هر دو نوع دتکتور با منطق AND است تا احتمال آلارم کاذب کاهش یابد و دقت تشخیص افزایش پیدا کند.

      ۲. تحلیل انتخاب افزونگی و پیکربندی دتکتورها

      الف) دتکتور حرارتی خطی (LHD)
      – مزایا:
      قابلیت پوشش گسترده در اطراف مخزن
      عملکرد مناسب در محیط‌های با دود، بخارات و شرایط سخت
      امکان تشخیص گرادیان حرارتی و هشدار قبل از گسترش حریق
      – معایب:
      فقط به دما حساس است و وجود آتش بدون افزایش دما سریع را تشخیص نمی‌دهد
      در صورت تأخیر در تشخیص، حریق می‌تواند گسترش یابد
      📌 پیشنهاد پیکربندی:
      دو عدد دتکتور حرارتی خطی (۱ از ۲ Redundant) در اطراف مخزن یا روی سقف شناور (در صورت وجود)
      در سیستم‌های حساس‌تر، از یک حلقه داخلی و یک حلقه خارجی در محیط مخزن استفاده شود

      ب) دتکتور شعله (Flame Detector)
      – مزایا:
      سرعت بالای تشخیص آتش در فاز اولیه
      حساس به تشعشعات مادون قرمز (IR) و فرابنفش (UV) ناشی از شعله
      عدم وابستگی به افزایش دمای محیطی
      – معایب:
      امکان آلارم کاذب در حضور منابع نور قوی یا بازتاب نور
      عدم تشخیص حریق‌های کم‌انرژی یا آتش‌های دودزا (smoldering fires)
      📌 پیشنهاد پیکربندی:
      دو عدد دتکتور شعله IR3 یا UV/IR (۱ از ۲ Redundant) در موقعیت‌های مقابل مخزن برای نظارت بر سطح سوخت و محدوده تبخیرپذیر

      ۳. استراتژی فرمان به مدار Release (تزریق آب و فوم)
      بهترین روش برای کاهش آلارم کاذب و افزایش اطمینان عملکرد، استفاده از ترکیب منطقی AND بین دو فناوری تشخیص است.
      – پیشنهاد:
      (LHD-1 OR LHD-2) AND (Flame-1 OR Flame-2) → Release Command
      یعنی: اگر حداقل یک دتکتور حرارتی و یک دتکتور شعله به طور همزمان فعال شوند، سیستم فرمان تخلیه فوم و آب را صادر کند. این روش باعث می‌شود:
      از تأخیر بیش از حد در واکنش جلوگیری شود، زیرا دتکتورهای شعله سریع‌تر از دتکتورهای حرارتی واکنش نشان می‌دهند.
      از آلارم‌های کاذب دتکتور شعله جلوگیری شود، زیرا باید افزایش دما نیز تأیید شود.

      ۴. مقایسه ترکیبات مختلف دتکتورها
      فقط دتکتور LHD: مناسب برای تشخیص افزایش دما در مراحل اولیه واکنش آهسته در مقایسه با دتکتور شعله
      فقط دتکتور شعله: تشخیص سریع شعله، امکان آلارم کاذب، عدم تشخیص گرادیان حرارتی
      دو دتکتور حرارتی خطی (1 از 2) + دو دتکتور شعله (1 از 2) با منطق AND: تشخیص دقیق و کاهش خطای کاذب، نیاز به تنظیم دقیق محل نصب

      پس بهترین گزینه برای افزایش قابلیت اطمینان و کاهش آلارم کاذب، استفاده ترکیبی از دتکتور حرارتی خطی (LHD) و دتکتور شعله (Flame Detector) با منطق AND است.
      دو دتکتور حرارتی خطی (۱ از ۲) + دو دتکتور شعله (۱ از ۲)
      فعال شدن مدار Release فقط در صورتی که حداقل یک دتکتور حرارتی و یک دتکتور شعله همزمان آلارم دهند
      ✔ این ترکیب هم افزونگی بالا (Redundancy) را تأمین می‌کند و هم باعث کاهش آلارم‌های کاذب و افزایش دقت در تشخیص آتش می‌شود.

      پاسخ
5. محمد گفت:

   25/01/1404 در 12:28

   با سپاس فراوان از پاسخ مهندس سروی عزیز : اگر مقدور هست موارد ذیل را راهنمایی فرمایید:
   1- توصیه برای محل نصب 2 عدد دتکتور LHD آنالوگ برای مخازن سقف ثابت( یکعدد برای روی سقف و یکی روی دیوار دور مخزن مثلا یک متر فاصله از سقف ) و در صورت امکان راهنمایی تیپیکال نصب برای دو محل ( نوع ساپورت یا براکت نصب)
   2- توصیه برای نصب سه دتکتور اطراف هر مخزن برای پوشش دهی مناسب
   3- آیا لازمست سنسور LHD در طول مسیر به دیواره و سقف مخزن تماس داشته باشد یا باید با فاصله کمی از سطح مخزن بصورت کشیده و مستقیم بین دو ساپورت ( حداقل خم ) نصب شود.
   پیشاپیش از تسریع در پاسخ سپاس گزاری میگردد.

   پاسخ
   1. مهندس سروری گفت:

      06/02/1404 در 13:17

      با سلام و احترام، در پاسخ به سؤالات شما درباره نصب دتکتور حرارتی خطی (LHD) برای مخازن ذخیره سوخت با سقف ثابت، موارد زیر رو بر اساس استانداردهای بین‌المللی مانند NFPA 72 و تجربیات صنعتی ارائه می‌دهم:

      پاسخ سوال اول: برای مخازن با سقف ثابت، نصب دو حلقه دتکتور حرارتی خطی به‌صورت (Redundant) توصیه می‌شود:
      -حلقه اول (روی سقف مخزن): این حلقه در محیط بالایی سقف مخزن نصب می‌شود تا افزایش دمای ناشی از حریق در بالاترین نقطه مخزن را تشخیص دهد.​
      -حلقه دوم (روی دیواره مخزن): این حلقه در ارتفاع حدود ۱ متر از سقف، روی دیواره مخزن نصب می‌شود تا افزایش دمای ناشی از حریق در نواحی میانی مخزن را شناسایی کند.​
      در ضمن دتکتور آنالوگ در مخازن استفاده نمی‌شود. و دتکتور دیجیتال با این پیکربندی به تشخیص سریع‌تر حریق و افزایش قابلیت اطمینان سیستم کمک می‌کند.​

      پاسخ سوال دوم: برای نصب سه دتکتور شعله در اطراف هر مخزن برای پوشش‌دهی مناسب و کاهش نقاط کور، نصب سه دتکتور شعله در اطراف هر مخزن به‌صورت مثلثی توصیه می‌شود. به نحوی که هر دتکتور دارای زاویه دید حداقل ۱۲۰ درجه باشد تا با سه دتکتور، پوشش ۳۶۰ درجه‌ای اطراف مخزن حاصل شود.​ همچنین دتکتورها باید در ارتفاعی نصب شوند که دید مستقیم به سطح مخزن و نواحی بحرانی داشته باشند.​ فاصله دتکتورها از مخزن باید به‌گونه‌ای باشد که در محدوده تشخیص مؤثر دتکتور قرار گیرد، معمولاً بین ۵ تا ۱۵ متر بسته به نوع دتکتور.​

      پاسخ سوال سوم: نکات نصب دتکتور حرارتی خطی (LHD)
      برای نصب صحیح دتکتور حرارتی خطی، به نکات زیر توجه فرمایید:
      ۱. فاصله از سطح مخزن: کابل LHD نباید مستقیماً با سطح مخزن تماس داشته باشد؛ بلکه باید با فاصله‌ای حدود ۲ تا ۵ سانتی‌متر از سطح، به‌صورت مستقیم و بدون خمیدگی شدید نصب شود.​
      ۲. نوع ساپورت یا براکت نصب: از براکت‌های مناسب مانند “L” یا “V” شکل استفاده شود. این براکت‌ها باید از جنس مقاوم در برابر حرارت و خوردگی باشند و در فواصل ۰.۵ تا ۱ متر نصب شوند تا از افتادگی کابل جلوگیری شود.​
      ۳. استفاده از عایق: بین کابل و براکت‌ها از عایق‌های نئوپرن یا سیلیکونی استفاده شود تا از انتقال حرارت مستقیم و آسیب به کابل جلوگیری شود.​
      ۴. رعایت شعاع خم: شعاع خم کابل نباید کمتر از ۵۰ میلی‌متر باشد تا از آسیب به پلیمر‌های داخل کابل جلوگیری شود.​
      ۵. جعبه‌های اتصال: در نقاط انتهایی یا تغییر مسیر کابل، از جعبه‌های اتصال مقاوم در برابر انفجار (Explosion-proof) استفاده شود.​
      ۶. نوع کابل: بایستی برای مخازن از کابل‌های LHD Outdoor با روکش‌ نایلون و ضد خوردگی و نور آفتاب استفاده شود، کابل‌های PVC بر اثر تابش نور خورشید پوسیده شده و پس از مدتی بلا استفاده خواهند شد.

      پاسخ
6. احمد گفت:

   03/02/1404 در 07:03

   سلام و وقت بخیر، برای اتصال کابل LHD به سیستم آدرس پذیر بایست لوپ جداگانه در نظر گرفت یا میتوانیم به لوپ‌های موجود اتصال بدهیم؟

   پاسخ
   1. مهندس سروری گفت:

      06/02/1404 در 13:23

      برای اتصال کابل دتکتور حرارتی خطی (LHD) به سیستم آدرس‌پذیر (Addressable Fire Alarm System)، استفاده از ماژول رابط (Interface Module) رایج است. کابل LHD معمولاً خودش آدرس‌پذیر نیست، ولی با یک ماژول ورودی (Input Module) به لوپ آدرس‌پذیر متصل می‌شود. این ماژول، سیگنال قطع یا آلارم کابل را تشخیص داده و آن را به صورت آلارم آدرس‌پذیر به کنترل پنل گزارش می‌دهد. پس فقط با استفاده از یک ماژول ورودی، کابلتان را به سیستم آدرس‌پذیر متصل کنید.

      پاسخ