सऊदी अरब के औद्योगिक क्षेत्र में विस्फोट-रोधी गैस सेंसर का अनुप्रयोग

सऊदी अरब की औद्योगिक संरचना में तेल, प्राकृतिक गैस, पेट्रोकेमिकल्स, रसायन और खनन का प्रभुत्व है। इन उद्योगों में ज्वलनशील, विस्फोटक और जहरीली गैसों के रिसाव का गंभीर खतरा रहता है। इसलिए, विस्फोट-रोधी गैस सेंसर इसकी औद्योगिक सुरक्षा प्रणालियों में सबसे महत्वपूर्ण अग्रिम पंक्ति के घटकों में से एक हैं।

मामले की पृष्ठभूमि और मुख्य आवश्यकताएँ

• उद्योग की विशेषताएं: सऊदी अरब में संपूर्ण तेल और गैस आपूर्ति श्रृंखला - अपस्ट्रीम ड्रिलिंग और निष्कर्षण से लेकर मिडस्ट्रीम परिवहन और शोधन, और डाउनस्ट्रीम पेट्रोकेमिकल उत्पादन तक - में हाइड्रोकार्बन (मीथेन, प्रोपेन, वीओसी, आदि) और जहरीली गैसें (हाइड्रोजन सल्फाइड H₂S, कार्बन मोनोऑक्साइड CO, आदि) शामिल हैं।
• पर्यावरणीय आवश्यकताएँ: इन क्षेत्रों को आमतौर पर खतरनाक (विस्फोटक) क्षेत्रों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उपयोग किए जाने वाले किसी भी विद्युत उपकरण को विस्फोट-रोधी प्रमाणपत्र प्राप्त होना चाहिए ताकि उपकरण आग का स्रोत न बन जाए।
• नियामक कारक: सऊदी अरब मानक संगठन और सऊदी अरामको जैसी राष्ट्रीय दिग्गज कंपनियों (जैसे, अरामको के SAES मानक) के कड़े सुरक्षा मानक सभी खतरनाक क्षेत्रों में प्रमाणित गैस पहचान प्रणालियों की स्थापना को अनिवार्य बनाते हैं।

विशिष्ट मामला: सऊदी अरामको की जज़ान रिफ़ाइनरी में एकीकृत गैस पहचान प्रणाली

1. परियोजना अवलोकन:

• स्थान: जाज़ान आर्थिक शहर, सऊदी अरब।
• सुविधा: जाज़ान रिफ़ाइनरी रिफ़ाइनिंग, पेट्रोकेमिकल्स और बिजली उत्पादन के लिए एक विशाल एकीकृत परिसर है।
• चुनौती: यह संयंत्र उच्च-सल्फर वाले कच्चे तेल का बड़ी मात्रा में प्रसंस्करण करता है, जिससे H₂S रिसाव का बहुत अधिक जोखिम होता है। इसके अतिरिक्त, पूरे संयंत्र में कई ज्वलनशील गैसों का वातावरण मौजूद है। उच्च तापमान, उच्च आर्द्रता और उच्च लवणता वाला तटीय वातावरण उपकरणों के स्थायित्व के लिए गंभीर चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है।

2. विस्फोट-रोधी गैस सेंसर के अनुप्रयोग परिदृश्य:
इतनी बड़ी सुविधा में, सैकड़ों महत्वपूर्ण बिंदुओं पर विस्फोट-रोधी गैस सेंसर लगाए गए हैं:

• पंप और कंप्रेसर सील: ये घूमने वाले उपकरण रिसाव के सामान्य बिंदु हैं। दहनशील गैसों की निगरानी के लिए कैटेलिटिक बीड या इन्फ्रारेड विस्फोट-रोधी सेंसर लगाए जाते हैं।
• भंडारण टैंक क्षेत्र (वेंट और लोडिंग आर्म्स के पास): उत्पाद स्थानांतरण के दौरान या तापमान परिवर्तन के कारण "साँस लेने" से वाष्प निकल सकती है। सेंसर यहाँ निरंतर निगरानी प्रदान करते हैं।
• प्रक्रिया इकाई क्षेत्र (जैसे, रिएक्टर, फ्रैक्शनेशन कॉलम): फ्लैंज और वाल्व कनेक्शन पर स्थिर गैस डिटेक्टर लगाए जाते हैं जहाँ H₂S और ज्वलनशील गैसें मौजूद हो सकती हैं। इन सेंसरों के पास अक्सर आंतरिक सुरक्षा (Ex i) प्रमाणन होता है, जिसका अर्थ है कि ये पर्याप्त ऊर्जा उत्सर्जित नहीं कर सकते जिससे आग लग जाए, भले ही ये चालू होने पर भी खराब हो जाएँ।
• सीवर और जल निकासी प्रणालियाँ: इन सीमित स्थानों में ज्वलनशील गैसें (जैसे, मीथेन) जमा हो सकती हैं। निगरानी के लिए विसरण-प्रकार या पंप-सहायता प्राप्त विस्फोट-रोधी सेंसर का उपयोग किया जाता है।
• नियंत्रण कक्षों और आश्रयों के लिए वायु प्रवेश द्वार: इन भवनों के वायु प्रवेश द्वारों पर सेंसर लगाए गए हैं, ताकि विषाक्त या ज्वलनशील गैसों को अंदर आने से रोका जा सके, जिससे कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।

3. सेंसर प्रौद्योगिकी और विस्फोट-रोधी प्रकार:

• प्रौद्योगिकी सिद्धांत:
  • दहनशील गैसें: मुख्यतः उत्प्रेरक बीड और गैर-फैलावदार इन्फ्रारेड तकनीकों का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन की कमी के प्रति अपनी प्रतिरोधक क्षमता और लंबी उम्र के कारण, एनडीआईआर कठोर वातावरण में तेज़ी से लोकप्रिय हो रहा है।
  • विषैली गैसें (जैसे, H₂S): मुख्यतः विद्युत रासायनिक सेंसर का उपयोग करके।
• विस्फोट-रोधी प्रमाणन: सऊदी अरब में उपकरणों को आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय मानकों (जैसे ATEX, IECEx) और स्थानीय प्रमाणन की आवश्यकता होती है। सामान्य सुरक्षा प्रकारों में शामिल हैं:
  • Ex d [ज्वालारोधी]: यह आवरण बिना किसी क्षति के आंतरिक विस्फोट का सामना कर सकता है और बाहरी वातावरण में ज्वाला के संचरण को रोक सकता है।
  • उदाहरण [बढ़ी हुई सुरक्षा]: आर्क, स्पार्क या अत्यधिक तापमान की संभावना को रोकने के लिए अतिरिक्त उपाय लागू किए जाते हैं।
  • उदाहरण i [आंतरिक सुरक्षा]: सर्किट में विद्युत ऊर्जा को सीमित करके सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है। यह सुरक्षा के उच्चतम स्तरों में से एक है, जिसका उपयोग अक्सर उन सेंसरों के लिए किया जाता है जिन्हें क्षेत्र में लाइव रखरखाव की आवश्यकता होती है।

4. सिस्टम एकीकरण और डेटा अनुप्रयोग:
ये विस्फोट-रोधी सेंसर अलग से काम नहीं करते, बल्कि संयंत्र-व्यापी गैस जांच नियंत्रण प्रणाली से जुड़े होते हैं।

• वास्तविक समय अलार्मिंग: जब सेंसर को पता चलता है कि गैस की सांद्रता पूर्व निर्धारित अलार्म स्तर तक पहुंच गई है, तो यह केंद्रीय नियंत्रण कक्ष में श्रव्य और दृश्य अलार्म को सक्रिय कर देता है, जिससे रिसाव के स्थान का पता चल जाता है।
• स्वचालित शटडाउन/नियंत्रण: सिस्टम स्वचालित रूप से आपातकालीन प्रक्रियाएं आरंभ कर सकता है, जैसे:
• रिसाव क्षेत्र में वेंटिलेशन सिस्टम को सक्रिय करना।
• • प्रासंगिक आपातकालीन शट-डाउन वाल्वों को स्वचालित रूप से बंद करना।
  • आस-पास के पंप या कंप्रेसर को रोकना।
• डेटा लॉगिंग और विश्लेषण: पूर्वानुमानित रखरखाव (जैसे, लगातार मामूली रिसाव वाले उपकरणों की पहचान करना), गश्ती मार्गों को अनुकूलित करना और सुरक्षा ऑडिट आयोजित करने के लिए सभी डेटा को लॉग किया जाता है और उसका विश्लेषण किया जाता है।

चुनौतियाँ और भविष्य के रुझान

1. पर्यावरणीय स्थायित्व: सऊदी अरब की चरम जलवायु (उच्च तापमान, रेत, नमक का क्षरण) इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की आवरण सामग्री, सीलिंग प्रदर्शन और स्थिरता का कड़ा परीक्षण करती है। उपकरणों के लिए उच्च प्रवेश सुरक्षा (आईपी) रेटिंग आवश्यक है।
2. स्वामित्व की कुल लागत में कमी: इसमें अंशांकन, रखरखाव और सेंसर प्रतिस्थापन की लागत शामिल है। भविष्य का रुझान अधिक स्थिर, लंबे समय तक चलने वाली तकनीकों (जैसे आईआर) और स्व-निदान क्षमताओं वाले स्मार्ट सेंसरों की ओर है जो खराबी या गिरावट की सूचना दे सकते हैं।
3. स्मार्टाइज़ेशन और पूर्वानुमानित रखरखाव: IoT तकनीक के साथ एकीकृत, विस्फोट-रोधी गैस सेंसर उद्योग 4.0 का हिस्सा बन रहे हैं। डेटा रुझानों का विश्लेषण करके, यह प्रणाली संभावित उपकरण विफलताओं की चेतावनी दे सकती है।पहलेगैस की सांद्रता खतरनाक स्तर तक पहुंच जाती है, जिससे प्रतिक्रियात्मक प्रतिक्रिया से सक्रिय रोकथाम की ओर बदलाव होता है।
4. वायरलेस विस्फोट-रोधी सेंसर: संयंत्र में संशोधन या ऐसे क्षेत्रों के लिए जहां वायरिंग कठिन है, प्रमाणित वायरलेस गैस सेंसर का उपयोग एक लचीला और कुशल पूरक समाधान बन रहा है।

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