Gaz Algılama Sistemi Nasıl Kurulur? Yanıcı (LEL) ve Toksik Gaz Dedektörleri, Kapalı Otopark CO Algılama, Kalibrasyon ve Ex

Gaz algılama sistemi nedir ve ne işe yarar?

Gaz algılama sistemi; ortam havasındaki yanıcı ya da toksik gazı sürekli ölçen sensörlerden, bu ölçümü değerlendiren bir kontrol ünitesinden ve alarm ile müdahale çıkışlarından oluşan sabit bir güvenlik sistemidir. Amaç gazın tehlikeli seviyeye ulaşmasını önceden haber vermek, gerekirse havalandırmayı çalıştırmak, gaz akışını kesmek ya da tahliye alarmı vermektir.

Sistem tipik olarak üç parçadan oluşur: gazı algılayan sensör (dedektör), birden çok dedektörü izleyen ve eşik değerlerini yöneten kontrol paneli ile çıkışlar (siren, flaşör, röle, solenoid gaz vanası, fan kontrolü, bina yönetim sistemine veya yangın paneline bağlantı). Sabit sistemler sürekli çalışır; el tipi cihazlar ise girişte ve bakım sırasında kişisel koruma amacıyla kullanılır, birbirinin yerine geçmez.

Gaz algılama, yangın algılamadan farklı bir işlevdir. Duman ve alev dedektörleri yanma başladıktan sonra tepki verir; gaz dedektörü ise yanma ya da patlama başlamadan önce ortamdaki gazı yakalamayı hedefler. Yangın tarafını duman dedektörü türleri ve yangın alarm paneli rehberinden okuyabilirsiniz.

Yanıcı gaz algılama: LEL, LPG ve metan

Yanıcı gaz dedektörleri konsantrasyonu LEL (alt patlama sınırı) yüzdesi olarak gösterir; %100 LEL, gazın havayla tutuşabilecek en düşük karışım oranına ulaşıldığı anlamına gelir. LEL yüzdesi şu formülle hesaplanır: %LEL = (hacimce gaz yüzdesi ÷ gazın LEL değeri) × 100.

Örneğin propanın LEL değeri hacimce yaklaşık %2,1'dir (21.000 ppm). Ortamda hacimce %0,21 propan varsa bu, %10 LEL'e karşılık gelir. Propanın üst patlama sınırı yaklaşık %9,5'tir; yani yalnızca bu iki sınır arasında karışım tutuşabilir. Bu değerler gaza göre değiştiği için dedektörün hangi gaza göre ayarlandığı mutlaka belirtilmelidir.

LPG (propan-bütan karışımı) havadan ağırdır; propanın buhar yoğunluğu havaya göre yaklaşık 1,55'tir. Bu yüzden sızan LPG yere çöker, çukur, kanal ve bodrumlarda birikir. Doğal gaz (metan) ve hidrojen ise havadan hafiftir ve tavana doğru yükselir. Dedektör yeri bu davranışa göre seçilir.

• LPG ve havadan ağır buharlar: dedektör zemine yakın, gaz kaynağının yakınında ve çukur alanlarda konumlandırılır.
• Doğal gaz, metan, hidrojen: dedektör tavana veya üst seviyeye yakın, havalandırma akışını da gözeterek yerleştirilir.
• Karışık veya bilinmeyen kaynaklar: hem alt hem üst seviyede ölçüm planlanır; yerleşim risk değerlendirmesine göre belirlenir.
• Alarm eşikleri: ön alarm ve ana alarm seviyeleri proje, ürün belgesi ve işletme risk analizine göre ayarlanır; sabit bir değer her yer için geçerli değildir.

Toksik gaz algılama: CO ve diğer gazlar

Toksik gaz dedektörleri konsantrasyonu ppm (milyonda bir) olarak ölçer ve çoğunlukla elektrokimyasal hücre kullanır. Karbonmonoksit (CO), hidrojen sülfür (H2S), amonyak, klor ve oksijen eksikliği ya da fazlalığı bu sınıfa girer. Her gazın hücresi farklıdır; bir CO sensörü başka bir gaz için kullanılamaz.

Karbonmonoksit renksiz ve kokusuzdur; kişi fark etmeden maruz kalabilir. ABD'de NIOSH, CO için 8 saatlik ortalamada 35 ppm tavsiye sınırı ve hiçbir anda aşılmaması gereken 200 ppm tavan değeri belirtir; OSHA'nın izin verilen sınırı 8 saatlik ortalamada 50 ppm'dir. 1200 ppm ise yaşam ve sağlık için hemen tehlikeli sayılan (IDLH) seviyedir. Türkiye'de ve AB'de uygulanacak mesleki maruziyet sınırları için işyeri mevzuatındaki güncel listeye bakılmalıdır.

Toksik gaz sistemlerinde de iki kademeli alarm yaygındır: düşük eşikte uyarı ve havalandırma, yüksek eşikte tahliye alarmı. Eşikler gaz türüne, maruziyet süresine ve uygulanan mevzuata göre belirlenir.

Kapalı otoparkta CO algılama ve havalandırma

Kapalı otoparkta CO algılama, motorlu taşıtların egzozundan çıkan karbonmonoksitin biriktiği yerde havalandırmayı ihtiyaca göre çalıştırmak ve tehlikeli seviyede alarm vermek için kurulan sabit bir sistemdir. Bu tür cihazlar için temel Avrupa standardı EN 50545-1'dir; otopark ve tünellerde karbonmonoksit, azot monoksit ve azot dioksit algılayan sabit cihazların yapı, test ve çalışma gereksinimlerini tanımlar. Ulusal veya yerel mevzuat NO ve NO2 yerine başka gazlar da isteyebilir.

Standart; uzak sensörleri ve otopark kontrol ünitesini kapsar, cihazın havalandırmayı kontrol etmesi ya da toksik tehlike için alarm vermesi senaryosunu esas alır. Yalnızca yangın algılama amacıyla CO izleme bu standardın kapsamı dışındadır.

• Sensör konumu: CO havaya yakın yoğunluktadır; dedektörler genel uygulamada soluma yüksekliğinde ve araç hareketinin yoğun olduğu, havanın durağan kaldığı noktalara yerleştirilir.
• Kapsama alanı: üreticinin belirttiği alan başına dedektör sayısı ve kolon, rampa ve ölü köşeler dikkate alınarak planlanır.
• Fan kontrolü: CO seviyesi yükselince jet fan veya egzoz fanları kademeli olarak devreye girer; sürekli çalışmaya göre enerji tasarrufu sağlar.
• Alarm ve gösterge: rampa girişinde ışıklı uyarı, kapalı alanlar için sesli alarm ve bina yönetim sistemine ya da panele bildirim eklenir.
• Yedek enerji: havalandırma ve gaz izleme hattı elektrik kesintisinde de çalışmalıdır; bu konuyu güvenlik sistemlerinde UPS ve enerji yazısıyla birlikte düşünün.

Sensör türleri: katalitik, kızılötesi, elektrokimyasal

Sensör türü, gazın cinsine ve ortamın koşullarına göre seçilir. Her teknolojinin güçlü ve zayıf yönü vardır; hepsini karşılayan tek bir sensör yoktur.

• Katalitik (pellistor) sensör: yanıcı gazı ısıtılmış bir elemanda yakarak ölçer. Yaygın ve ekonomiktir; çalışması için ortamda oksijen gerekir, silikon, kükürt ve halojen bileşikleri sensörü zehirleyip duyarlılığını düşürebilir.
• Kızılötesi (IR) sensör: hidrokarbon gazların kızılötesi ışığı soğurmasına dayanır. Zehirlenmeye karşı daha dayanıklıdır, oksijensiz ortamda da çalışabilir; hidrojen gibi bazı gazları ölçemez.
• Elektrokimyasal hücre: CO, H2S, oksijen ve benzeri gazlar için kullanılır. Gaza özeldir, düşük ppm seviyelerini ölçer; ömrü sınırlıdır ve kuru, aşırı sıcak ortamlarda daha çabuk yıpranır.
• Yarı iletken (MOS) sensör: düşük maliyetli konut tipi cihazlarda görülür; endüstriyel uygulamalarda seçicilik ve kararlılık yönünden dikkatli değerlendirilmelidir.
• Açık yol (open path) dedektör: geniş alanda ışın hattı boyunca gaz bulutunu algılar; açık tesislerde nokta dedektöre alternatif olabilir.

Kalibrasyon ve bakım: bump test, span ayarı, sensör ömrü

Gaz dedektörü zamanla sapar; bu yüzden düzenli test ve kalibrasyon sistemin güvenilirliğinin ana şartıdır. Dedektör çalışıyor görünse bile sensör hassasiyetini kaybetmiş olabilir ve alarm gerekeceği anda sessiz kalabilir.

Bump test, dedektörü bilinen konsantrasyondaki test gazına kısaca maruz bırakıp alarmın tepki verdiğini doğrular; ayar yapmaz. Kalibrasyon ise sıfır ve span (aralık) gazlarıyla sensör çıkışını gerçek değere göre ayarlar. Periyotlar sensör türüne, ortama ve üretici talimatına göre belirlenir; sıkça kullanılan, kirli veya zorlu ortamlarda daha sık kontrol gerekir.

Elektrokimyasal hücreler tüketilen bir malzeme içerir ve belli bir süre sonra değiştirilmesi gerekir; katalitik sensörler ise zehirlenmeden sonra yenilenmelidir. Kalibrasyon tarihi, kullanılan gaz ve sonuçlar kayıt altına alınır.

• İlk devreye alma: sıfır ve span kalibrasyonu, alarm eşiği ve röle fonksiyon testi, fan ve vana çıkış testi yapılır.
• Periyodik kontrol: üretici önerisine ve işletme prosedürüne göre bump test ve kalibrasyon planlanır.
• Sensör değişimi: ömrünü tamamlayan veya kalibre edilemeyen sensör yenilenir.
• Sorun işaretleri: sürekli sıfır kayması, yavaş tepki, arıza uyarıları ve sık yanlış alarm incelenmelidir.
• Kayıt: tarih, test gazı değerleri, sensör seri numarası ve işlemi yapan kişi saklanır.

Ex (ATEX) gereksinimleri: patlayıcı ortamda dedektör seçimi

Yanıcı gaz bulunabilecek bölgelerde kullanılan dedektör ve kablolama, ateşleme kaynağı oluşturmayacak biçimde Ex (patlamaya karşı korumalı) olmalıdır. AB'de ekipmanlar için 2014/34/EU (ATEX ekipman direktifi) esas alınır; işyerindeki çalışanların korunması için ise 1999/92/EC işveren yükümlülüklerini düzenler.

Türkiye'de bu konu Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik (30 Nisan 2013, 28633 sayılı Resmî Gazete) ile düzenlenir. Yönetmeliğe göre işveren patlama riskini değerlendirir, yerleri sınıflandırır ve patlamadan korunma dokümanı hazırlar (Madde 10); sınıflandırma Ek-1'de gaz, buhar ve sis için Bölge 0, 1 ve 2, tutuşabilir toz için Bölge 20, 21 ve 22 olarak yapılır. Ek-3, bölgeye göre ekipman kategorisini belirler: Bölge 0 için Kategori 1, Bölge 1 için Kategori 1 veya 2, Bölge 2 için Kategori 1, 2 veya 3.

Dedektör etiketinde patlama koruma türü (örneğin alev sızdırmaz kapsülleme veya kendinden emniyetli devre), gaz grubu ve sıcaklık sınıfı yer alır. Ex alanları sınıflandırma yöntemi için EN 60079-10-1, yanıcı gaz dedektörlerinin performansı için EN 60079-29-1, seçim, montaj ve bakım rehberi için ise EN 60079-29-2 kullanılır. Sistemin işlevsel güvenliği gereken uygulamalarda EN 50402 da gündeme gelir.

• Önce bölge: cihaz seçmeden önce alanın sınıflandırılması ve patlamadan korunma dokümanındaki bölge bilgisi alınır.
• Etiket kontrolü: cihazın Ex işareti, gaz grubu ve sıcaklık sınıfı alandaki gaza uygun mu bakılır.
• Kablo ve rakor: Ex bölgede kullanılan kablo girişleri ve bağlantı elemanları da uygun belgeye sahip olmalıdır.
• Panel yeri: kontrol paneli mümkünse patlayıcı ortam dışında, güvenli bölgede konumlandırılır.
• Belge: uygunluk beyanı, sertifika ve kullanım kılavuzu proje dosyasında saklanır.
• Mevzuatı tek tek doğrulayın: bu yazı genel bir özettir; projeye özgü zorunluluklar için yetkili mühendis ve güncel mevzuat esas alınmalıdır.

Bayifi'de gaz algılama ve yangın güvenliği için kurulumcu bulmak

Gaz algılama projesi çoğu zaman yangın alarmı, acil durum sistemleri ve elektrik tesisatı ile birlikte ele alınır. Fabrika, depo ve şantiye güvenliği rehberi bu bağlamı genişletir; kullanılan terimler için alarm ve yangın terimleri sözlüğüne bakabilirsiniz.

Bayifi'de kurulumcu aramak için bayi listesini ve bayi haritasını kullanabilirsiniz; toptan ürün ve stok bilgisi için pazar sayfası vardır. Kurulumcu veya toptancı iseniz firmanızı kaydol sayfasından ekleyebilirsiniz.