Ανίχνευση Αερίων: Επιλέγοντας το κατάλληλο σύστημα

Ποιες είναι οι βασικές κατηγορίες συστημάτων ανίχνευσης, πού κυμαίνεται το κόστος προμήθειάς τους και πώς επιλέγονται. Ορισμένα βασικά ερωτήματα που χρειάζονται απαντήσεις.

Ένας από τους μεγαλύτερους κίνδυνους για την ασφάλεια των εργαζομένων και όσων κινούνται μέσα σε χώρους στους οποίους υπάρχουν αέρια, είναι ο μη έγκαιρος εντοπισμός μιας πιθανής διαρροής. Τα αέρια χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες όσον αφορά στην επικινδυνότητά τους:

• Τα εύφλεκτα – εκρηκτικά, ανάμεσα στα οποία είναι το υδρογόνο, το υγραέριο, το φυσικό αέριο.
• Tα δηλητηριώδη – ασφυξιογόνα, όπως είναι το κυάνιο, το μονοξείδιο του άνθρακα, το άζωτο και το διοξείδιο του άνθρακα.

Οι κίνδυνοι λοιπόν μπορούν να είναι πολλοί, όπως δηλητηρίαση, ανάφλεξη και έκρηξη. Πολλές φορές έχουμε πληροφορηθεί από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης για παρόμοια ατυχήματα. Συχνά μάλιστα τα ατυχήματα αυτά, ειδικά όταν γίνονται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, έχουν ως αποτέλεσμα ένα μεγάλο αριθμό θυμάτων και τραυματιών. Όμως αέρια δεν χρησιμοποιούνται μόνο σε επαγγελματικές εφαρμογές όπως βιομηχανίες και εργαστήρια, αλλά και σε απλές οικιακές χρήσεις. Η διάδοση του φυσικού αερίου τα τελευταία χρόνια σε συγκεκριμένα αστικά συγκροτήματα, έχει αναδείξει αυτό το καύσιμο μέσα σε πολλές οικίες τόσο για την παραγωγή θερμότητας αλλά και για μαγειρικές ανάγκες. Εκτός από το φυσικό αέριο, για τις ίδιες εφαρμογές μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το υγραέριο, όταν στην περιοχή δεν έχει αναπτυχθεί δίκτυο φυσικού αερίου. Με την αλματώδη αύξηση των τιμών του πετρελαίου, όλο και περισσότεροι οικιακοί καταναλωτές στρέφονται προς αυτά τα καύσιμα, για μεγαλύτερη εξοικονόμηση.
Οπότε δεν είναι μόνο στις επαγγελματικές εφαρμογές που γίνεται χρήση αερίων – κάτι το οποίο ήταν ήδη γνωστό, αλλά πλέον στην Ελλάδα στρεφόμαστε και στον οικιακό τομέα προς τη χρήση αερίων.
Για το λόγο αυτό η ανίχνευση των αερίων είναι σημαντική, καθότι συχνά ζητείται και από τους κανονισμούς προκειμένου για τη σύνδεση του καταναλωτή με το δίκτυο αερίου ή και από την Πυροσβεστική Υπηρεσία για την έκδοση Πιστοποιητικού Πυρασφάλειας όταν πρόκειται για επαγγελματική εφαρμογή.
Υπάρχει λοιπόν ένα μεγάλο κεφάλαιο το οποίο αξίζει να αναλύσουμε, καθώς υπάρχουν πολλές αντικρουόμενες παράμετροι, που συχνά δεν τις υπολογίζουμε όταν επιλέγουμε ένα σύστημα ανίχνευσης.

Τεχνολογίες
Καταρχάς θα πρέπει να κάνουμε ένα βασικό διαχωρισμό. Ένα διαχωρισμό που σε μεγάλο ποσοστό καθορίζεται από τι είδους αέρια θα χρησιμοποιήσουμε και τι χρήση θα κάνουμε. Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες συστημάτων ανίχνευσης αερίων. Υπάρχουν τα απλά συστήματα, τα οποία ουσιαστικά αποτελούν επεκτάσεις των συστημάτων πυρανίχνευσης και τα αναλογικά συστήματα ανίχνευσης αερίων, που είναι ολοκληρωμένες εφαρμογές με μεγαλύτερο αριθμό δυνατοτήτων, αλλά και με πολύ μεγαλύτερο κόστος. Οι διαφορές τόσο στις δυνατότητες όσο όμως και στο κόστος είναι εντυπωσιακές και γι’ αυτό το λόγο αξίζει να γίνει μια αναφορά στο τι ακριβώς προσφέρει η κάθε κατηγορία.
Η πρώτη κατηγορία ουσιαστικά αναφέρεται στους ανιχνευτές εκρηκτικών αερίων που συνδέονται σε συστήματα πυρανίχνευσης. Αυτοί εντοπίζουν εκρηκτικά αέρια όπως το υγραέριο ή το φυσικό αέριο, συνδέονται σε έναν πίνακα πυρανίχνευσης που μπορεί να είναι συμβατικός ή διευθυνσιοδοτούμενος και δίνουν ένα απλό σήμα alarm. O πίνακας πλέον μπορεί να δώσει εντολή μέσω των εξόδων του σε σειρήνες ή σε φωτεινές ενδείξεις για να ενεργοποιηθούν. Παράλληλα, μέσω του πίνακα μπορεί να δοθεί εντολή σε μία ηλεκτροβάνα, μέσω της οποίας γίνεται η παροχή αερίου, ώστε να διακόψει την παροχή. Τέλος, με τον ίδιο τρόπο μπορεί να διακοπεί η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, ώστε να ελαχιστοποιηθεί η δυνατότητα σπινθηρισμού για την αποφυγή εκρήξεων ή ακόμα και να ενεργοποιηθεί ανεμιστήρας απαγωγής του αερίου που θα έχει διαρρεύσει, σε περίπτωση όπου δεν είναι δυνατός ο φυσικός εξαερισμός του χώρου. Όπως διαπιστώνουμε, ακόμα και τα απλά συστήματα πυρανίχνευσης – γιατί σε αυτήν την περίπτωση ακριβώς για συστήματα πυρανίχνευσης αναφερόμαστε, με δυνατότητες ανίχνευσης εκρηκτικών αερίων – μπορούν να προσθέσουν ένα σημαντικό επίπεδο ασφάλειας σε μια εγκατάσταση. Σημαντικό είναι ότι αυτή η αναβάθμιση στο επίπεδο ασφάλειας γίνεται ουσιαστικά χωρίς να αυξηθεί ιδιαίτερα το κόστος, καθώς οι ανιχνευτές αυτής της κατηγορίας κυμαίνονται σε τιμές από 30 έως 60 με 70 ευρώ. Στην περίπτωση δηλαδή που κάποιος ήδη έχει υπολογίσει για ένα χώρο ένα σύστημα πυρανίχνευσης, τότε το κόστος προσθήκης των συμβατικών ανιχνευτών αερίου είναι σχεδόν αμελητέο, ενώ ακόμα και στην περίπτωση που εξαρχής υπολογίσει να υλοποιήσει ένα σύστημα ανίχνευσης αερίου με τη χρήση ενός συμβατικού συστήματος πυρανίχνευσης, πάλι το κόστος για 4 ανιχνευτές αερίου θα κυμανθεί ανάμεσα στα 400 με 600 ευρώ.
Όπως βλέπουμε, οι τιμές προμήθειας των υλικών είναι λογικότατες, ενώ και οι δυνατότητες αυτών των συστημάτων είναι καθ’ όλα αξιοπρεπείς. Επιπλέον, στις περισσότερες των απλών εφαρμογών φυσικού αερίου και υγραερίου, καλύπτουν και τις απαιτήσεις της νομοθεσίας

Αυτόνομα συστήματα ανίχνευσης
Όμως υπάρχει μια ολόκληρη κατηγορία συστημάτων ανίχνευσης αερίων με κόστος πολύ υψηλότερο, αλλά και με πολύ περισσότερες δυνατότητες. Η διαφορά με τα προηγούμενα είναι ότι τα πρώτα καλύπτουν μόνο τις περιπτώσεις του φυσικού αερίου και του υγραερίου και ότι τα πρώτα δίνουν μόνο απλά alarms και δεν μπορούν να επιτηρούν συνεχώς τις συγκεντρώσεις των αερίων.
Σε εγκαταστάσεις στις οποίες χρησιμοποιούνται και άλλα επικίνδυνα αέρια όπως παραδείγματος χάρη το πολύ εκρηκτικό υδρογόνο, η αμμωνία που είναι εξίσου εκρηκτική και τοξική, τότε θα πρέπει να επιτηρούνται συνεχώς οι τιμές τους. Για παράδειγμα, η αμμωνία που μόλις προαναφέρθηκε είναι σε άλλα επίπεδα συγκέντρωσης τοξική και σε άλλα επίπεδα συγκέντρωσης εκρηκτική.
Ακόμα το φυσικό αέριο ή το υγραέριο σε εγκαταστάσεις υψηλών προδιαγραφών δεν είναι λειτουργικό να ανιχνεύονται με τους συμβατικούς ανιχνευτές. Διότι αυτοί εξετάζουν απλώς την ύπαρξη αερίου και όχι το ποσοστό συγκέντρωσης. Οπότε μπορεί να σταματήσει η παραγωγή ή η μεταφορά αερίου ακόμα και όταν δεν χρειάζεται. Για το λόγο αυτό σε εφαρμογές υψηλών προδιαγραφών χρησιμοποιούνται τα αναλογικά συστήματα ανίχνευσης αερίων. Ονομάζονται αναλογικά, διότι οι ανιχνευτές τους μπορούν να επιτηρούν συνεχώς τις συγκεντρώσεις των αερίων και αναλόγως να δίνουν τις κατάλληλες ενδείξεις και εντολές.
Υπάρχουν ανιχνευτές για όλα τα επικίνδυνα αέρια, όπως φυσικό αέριο, υγραέριο, ασετυλίνη, υδρογόνο, αμμωνία. Πολλά αέρια είναι επικίνδυνα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και ακριβώς οι αναλογικοί ανιχνευτές μπορούν κάθε στιγμή να δώσουν τη συγκέντρωση του αερίου που μετρούν. Ένα σημαντικό στοιχείο που φυσικά και γνωρίζουν όσοι ασχολούνται με την ανίχνευση των αερίων, είναι τα εκρηκτικά όρια αυτών. Υπάρχει το χαμηλότερο εκρηκτικό όριο (LEL- Lower Explosive Level) το οποίο καθορίζει τη χαμηλότερη συγκέντρωση ενός καύσιμου στον αέρα, που επιτρέπει την έκρηξη. Πιθανώς να υπάρξει ένας υψηλός κίνδυνος έκρηξης ακόμη και με τις πολύ μικρές συγκεντρώσεις αερίων. ¶λλωστε ένα μεγάλο μέρος των εύφλεκτων αερίων έχουν τιμή LEL κάτω από 5% του όγκου. Ενώ υπάρχει και το ανώτερο εκρηκτικό όριο (UEL- Upper Explosive Level) που καθορίζει τη μέγιστη συγκέντρωση των καυσίμων στον αέρα, που μπορεί να προκαλέσει έκρηξη. Οι συγκεντρώσεις του καύσιμου επάνω από το UEL δεν μπορούν να παραγάγουν έκρηξη λόγω της ανεπαρκούς συγκέντρωσης του οξυγόνου.
Αντιλαμβανόμαστε λοιπόν ότι σε εγκαταστάσεις υψηλών προδιαγραφών ασφάλειας είναι απαραίτητο να παρακολουθούνται συνεχώς οι συγκεντρώσεις των αερίων. Τόσο για λόγους ασφαλείας όσο και για λόγους λειτουργικότητας. Δηλαδή γίνεται έγκαιρη πρόγνωση των επικίνδυνων καταστάσεων, οπότε και αποφεύγονται ατυχήματα αλλά και διαφυλάσσεται η συνεχής λειτουργία των εγκαταστάσεων χωρίς περιττές διακοπές.

Κριτήρια επιλογής
Θα αναρωτηθεί κάποιος, ποιος ο λόγος που δεν επιλέγονται εξαρχής τα αναλογικά συστήματα ανίχνευσης αερίων. Ο λόγος είναι απλός και προφανής. Το πολύ υψηλό κόστος τους, συγκριτικά με τα συμβατικά συστήματα πυρανίχνευσης. Ένας αναλογικός ανιχνευτής προπανίου – ο οποίος υπάρχει και σε συμβατική μορφή ώστε να μπορούμε να συγκρίνουμε ομοειδή αντικείμενα – ξεκινάει από τιμές των 500 ευρώ, όταν όπως είδαμε προηγουμένως, η τιμή του συμβατικού είναι 10 φορές μικρότερη. Όσον αφορά στους αναλογικούς ανιχνευτές ασετιλίνης ή υδρογόνου – οι οποίοι βέβαια δεν μπορούν να βρεθούν σε απλή συμβατική έκδοση – ξεκινούν οι τιμές τους περίπου από 700 ευρώ. Αναλογιστείτε ότι και η ειδική πινακίδα συναγερμού κυμαίνεται σε ένα ποσό της τάξης των 150 με 250 ευρώ. Ενώ δεν έχουμε υπολογίσει στο κόστος προμήθειας τον κεντρικό πίνακα, του οποίου το κόστος είναι ιδιαίτερα υψηλό, ξεκινώντας από τιμές της τάξης των 3.000 ευρώ (εξαρτάται από τον αριθμό καναλιών που υποστηρίζει). Όπως εύκολα διαπιστώνουμε από την παράθεση των ανωτέρω ποσών, η τιμή για την προμήθεια ενός ολοκληρωμένου συστήματος ανίχνευσης αερίων είναι ιδιαίτερα υψηλή. Όμως σε εγκαταστάσεις όπου απαιτείται η ανίχνευση αυτών των αερίων να γίνεται βάσει συγκεκριμένων προδιαγραφών ή σε εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν αέρια όπως το υδρογόνο, για τα οποία δεν υπάρχει συμβατικός ανιχνευτής, είναι ανώφελο να διαπραγματευόμαστε την ασφάλεια. Εκπτώσεις σε τέτοια θέματα δεν γίνονται, οπότε εκείνο που θα πρέπει να έχουμε υπόψη είναι πως θα γίνει η όσο το δυνατόν καλύτερη μελέτη και εγκατάσταση ενός συστήματος ανίχνευσης αερίων, ώστε πραγματικά να μπορέσει κάποια στιγμή να αποσβέσει το ποσό που επενδύθηκε για την προμήθειά του.

Υλοποιώντας την εγκατάσταση
Αλλά σε απλές εγκαταστάσεις όπως λεβητοστάσια ή σε κουζίνες που λειτουργούν με εκρηκτικά αέρια, εκεί μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα σύστημα πυρανίχνευσης, που ούτως ή άλλως πρέπει να υπάρχει και να συνδεθούν σε αυτό ορισμένοι ανιχνευτές αερίων. Προσοχή πρέπει να δοθεί στη θέση που θα τοποθετηθούν, καθώς αυτή εξαρτάται από το βάρος του συγκεκριμένου αερίου. Δηλαδή το φυσικό αέριο που είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, ανεβαίνει προς τα πάνω, οπότε και οι ανιχνευτές θα πρέπει να τοποθετηθούν σχετικά ψηλά. Αντίθετα, το προπάνιο που είναι βαρύτερο, κινείται προς τα χαμηλότερα επίπεδα και αντίστοιχα οι ανιχνευτές θα πρέπει να τοποθετηθούν χαμηλότερα. Σε αυτές τις εγκαταστάσεις σημασία έχει και ο συχνός έλεγχος των ανιχνευτών, καθώς αυτοί οι ανιχνευτές είναι επιρρεπείς και με την πάροδο του χρόνου μπορεί να χάνουν σημαντικό ποσοστό από την αρχική τους ικανότητα.
Η ανίχνευση των αερίων αποτελεί ένα τεράστιο κεφάλαιο. Είναι σημαντικό οι μελετητές και οι εγκαταστάτες να προτείνουν λύσεις πρακτικά εφαρμόσιμες. Ειδικά στις επαγγελματικές εγκαταστάσεις όπου το κόστος είναι ιδιαίτερα υψηλό, θα πρέπει να προσέχουν, καθώς κάθε περιττή συσκευή – που πολλές φορές προτείνεται στο πλαίσιο της υπερδιαστασιολόγησης αλλά και της ανάγκης του μελετητή να εξασφαλιστεί έναντι κάθε πιθανού και απίθανου ενδεχόμενου – οδηγεί σε προτάσεις υπερβολικού κόστους, οι οποίες ακριβώς λόγω αυτού του κόστους τίθενται στο περιθώριο. Ένα μέσο επίπεδο ασφάλειας μπορεί να μην μας ικανοποιεί όσο ένα υψηλό επίπεδο ασφάλειας, αλλά σίγουρα είναι πολύ καλύτερο από την ολοκληρωτική απουσία ενός συστήματος ανίχνευσης αερίων.