사우디아라비아의 산업 구조는 석유, 천연가스, 석유화학, 화학, 그리고 광업이 주도하고 있습니다. 이러한 산업들은 가연성, 폭발성, 그리고 독성 가스 누출의 심각한 위험을 안고 있습니다. 따라서 방폭 가스 센서는 산업 안전 시스템의 가장 중요한 최전선 구성 요소 중 하나입니다.
사례 배경 및 핵심 요구 사항
- 산업 특성: 사우디아라비아의 전체 석유 및 가스 공급망(상류 시추 및 추출부터 중류 운송 및 정제, 하류 석유화학 제품 생산까지)에는 탄화수소(메탄, 프로판, VOC 등)와 유독 가스(황화수소 H₂S, 일산화탄소 CO 등)가 포함됩니다.
- 환경 요건: 이러한 지역은 일반적으로 위험(폭발) 지역으로 분류됩니다. 사용되는 모든 전기 장비는 발화원이 되는 것을 방지하기 위해 방폭 인증을 받아야 합니다.
- 규제 동인: 사우디 아라비아 표준 기구와 사우디 아람코와 같은 국가적 거대 기업(예: 아람코의 SAES 표준)의 엄격한 안전 기준에 따라 모든 위험 지역에 인증된 가스 탐지 시스템을 설치해야 합니다.
대표적인 사례: 사우디 아람코 자잔 정유공장의 통합 가스 감지 시스템
1. 프로젝트 개요:
- 위치: 사우디아라비아, 자잔 경제 도시.
- 시설: 자잔 정유공장은 정유, 석유화학, 전력 생산을 위한 대규모 통합 단지입니다.
- 과제: 이 시설은 다량의 고유황 원유를 처리하므로 H₂S 누출 위험이 매우 높습니다. 또한, 시설 전체에 수많은 가연성 가스가 존재합니다. 고온, 고습, 고염도의 해안 환경은 장비 내구성에 심각한 문제를 야기합니다.
2. 방폭형 가스 센서의 적용 시나리오:
이렇게 대규모 시설에서는 방폭 가스 센서가 수백 개의 중요 지점에 배치됩니다.
- 펌프 및 압축기 씰: 이러한 회전 장비는 누출이 잦은 곳입니다. 촉매 비드 또는 적외선 방폭 센서가 설치되어 가연성 가스를 모니터링합니다.
- 저장 탱크 구역(환기구 및 로딩 암 근처): 제품 이송 중 또는 온도 변화로 인한 "호흡" 시 증기가 방출될 수 있습니다. 센서가 이 구역을 지속적으로 모니터링합니다.
- 공정 단위 구역(예: 반응기, 분별 증류탑): 고정형 가스 감지기는 H₂S 및 가연성 가스가 존재할 수 있는 플랜지 및 밸브 연결부에 설치됩니다. 이러한 센서는 종종 본질 안전(Ex i) 인증을 받았는데, 이는 전원 공급 중에 고장이 발생하더라도 점화를 유발할 만큼 충분한 에너지를 방출하지 않음을 의미합니다.
- 하수 및 배수 시스템: 이러한 밀폐된 공간에는 가연성 가스(예: 메탄)가 축적될 수 있습니다. 확산식 또는 펌프 보조 방폭 센서가 모니터링에 사용됩니다.
- 통제실 및 대피소의 공기 흡입구: 이러한 건물의 공기 흡입구에 센서를 설치하여 독성 또는 가연성 가스가 내부로 유입되는 것을 방지하여 인명 안전을 보장합니다.
3. 센서 기술 및 방폭 유형:
- 기술 원칙:
- 가연성 가스: 주로 촉매 비드 및 비분산 적외선 기술을 사용합니다. NDIR은 산소 결핍에 대한 내성과 긴 수명으로 인해 혹독한 환경에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
- 독성 가스(예: H₂S): 주로 전기화학 센서를 사용합니다.
- 방폭 인증: 사우디아라비아의 장비는 일반적으로 국제 표준(ATEX, IECEx 등) 및 현지 인증을 충족해야 합니다. 일반적인 방폭 유형은 다음과 같습니다.
- Ex d [방염]: 인클로저는 손상 없이 내부 폭발을 견딜 수 있으며 화염이 외부 대기로 전달되는 것을 방지할 수 있습니다.
- Ex e [안전성 강화]: 아크, 스파크 또는 과도한 온도가 발생할 가능성을 방지하기 위해 추가 조치가 적용됩니다.
- Ex i [본질 안전]: 회로의 전기 에너지를 제한하여 안전을 보장합니다. 이는 현장에서 실시간 유지 보수가 필요한 센서에 자주 사용되는 최고 수준의 보호 기능 중 하나입니다.
4. 시스템 통합 및 데이터 응용 프로그램:
이러한 방폭 센서는 단독으로 작동하지 않고 공장 전체의 가스 감지 제어 시스템에 연결됩니다.
- 실시간 경보: 센서가 가스 농도가 사전 설정된 경보 수준에 도달하는 것을 감지하면 중앙 제어실에서 경보음과 시각 경보가 울리고 누출 위치를 정확히 알려줍니다.
- 자동 종료/제어: 시스템은 다음과 같은 비상 절차를 자동으로 시작할 수 있습니다.
- 누출 구역의 환기 시스템을 활성화합니다.
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- 자동으로 관련 비상 정지 밸브를 닫습니다.
- 근처의 펌프나 압축기를 멈춥니다.
- 데이터 로깅 및 분석: 모든 데이터는 예측 유지 관리(예: 사소한 누출이 잦은 장비 식별), 순찰 경로 최적화, 안전 감사 수행을 위해 로깅 및 분석됩니다.
과제와 미래 동향
- 환경적 내구성: 사우디아라비아의 극한 기후(고온, 모래, 염분 부식)는 전자 부품의 하우징 소재, 밀봉 성능 및 안정성에 심각한 영향을 미칩니다. 장비에는 높은 IP(침수 방지) 등급이 요구됩니다.
- 총소유비용(TCO) 절감: 여기에는 교정, 유지 보수 및 센서 교체 비용이 포함됩니다. 향후 추세는 더욱 안정적이고 오래 지속되는 기술(예: 적외선 센서)과 오류 또는 성능 저하를 보고할 수 있는 자가 진단 기능을 갖춘 스마트 센서로 전환될 것입니다.
- 스마트화 및 예측 유지보수: IoT 기술과 통합된 방폭형 가스 센서는 인더스트리 4.0의 일부가 되고 있습니다. 시스템은 데이터 추세를 분석하여 잠재적인 장비 고장을 경고할 수 있습니다.~ 전에가스 농도가 위험 수준에 도달하면 사후 대응에서 사전 예방으로 전환됩니다.
- 무선 방폭 센서: 설비 개조나 배선이 어려운 구역의 경우, 인증된 무선 가스 센서를 사용하는 것이 유연하고 효율적인 보완 솔루션이 되고 있습니다.
- 서버 및 소프트웨어 무선 모듈의 전체 세트는 RS485 GPRS/4g/WIFI/LORA/LORAWAN을 지원합니다.
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- Honde Technology Co., LTD.에 문의하세요.
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- 회사 웹사이트:www.hondetechco.com
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게시 시간: 2025년 9월 23일