Günümüzde yangın algılaması birçok tesis ve binada en önemli güvenlik önceliklerinden biri konumundadır. Bundan dolayıdır ki, bu konuda günümüzde ihtiyaca göre farklı yangın algılama uygulamaları yapılmaktadır. Fiber optik yangın algılama uygulaması da bu uygulamalardan birisidir.
Fiber optik sıcaklık ve yangın algılama çözümünün diğer adı dağıtılmış sıcaklık ölçümüdür. Bu uygulamada Raman Effect (Raman saçılımı) metodu kullanılmaktadır. Temel prensip ışık bir parçacığa çarptığında saçılma meydana gelir, bu saçılma termal olarak sıcaklığa göre değişir.
İşte bu prensip doğrultusundan 80 li yıllardan itibaren fiber optik sıcaklık algılama çözümleri geliştirilmeye başlanmıştır.
Son yıllarda fiber optik sıcaklık ve yangın algılama uygulamaları pek çok yerde yapılmaktadır. Bu uygulamaların başında taşıyıcı bantlar(konveyörler), tank çiftlikleri, boru hatları, kablo taşıma sistemleri, karayolu tünelleri, yüksek ve çok katlı depolar ve uçak hangarları gibi daha birçok yerde fiber optik algılama çözümleri uygulanmaktadır.
Bu fiber algılama çözümü merkez bir mikroişlemcili ünite ile sahaya döşenen fiber optik kablolardan oluşmaktadır. Sahada kullanılan fiber optik kablolar öncelikle üreticinin önerisi ve sahadaki ortam şartlarına göre seçilmektedir.
Fiber optik yangın algılama çözümlerinin yukarıda sayılan alanlarda sık tercih edilmesinin en önemli sebebi sistemin kolay kurulumu ve işletim maliyetlerinin sıfıra yakın olması ile zorlu koşullarda bile maksimum güvenlik ve hızlı yangın algılama imkanı sunmasıdır.
Bu sistemler kir, toz, nem, aşırı sıcaklık, elektromanyetik girişimlerden ve aşındırıcı ortamlardan etkilenmezler. Başlangıçta pahalı bir çözüm olarak görülse bile işletim maliyetleri, hızlı yangın algılama, plansız duruşlar vb. düşünüldüğünde kendini çok çabuk amorti eden yangın algılama çözümü olduğu rahatlıkla görülecektir.
Yangın algılama uygulamalarında tercih edilecek fiber yangın algılama sisteminde öncelikle EN-54 sertifikasının olup olmadığına mutlaka bakılmalıdır. Yine günümüzde EN-54 10km ye kadar fiber hatlara onay vermektedir. Yani merkezden çıkan bir kablo 10km uzağa gidebilir ve tüm hat boyunca yangın algılaması yapabilmektedir.
Uygulamada tüm hat boyunca her bir 1-2m alanı aynı olarak takip, izleme ve programlama yapılabilmektedir. Yani 10km(10.000m) her 2m bir sensör gibi düşünür isek yaklaşık 5000 sensörden veri almış gibi olacağız. Fiber optik algılama çözümleri çok hassas ısı algılaması yapabilmektedir.
Bu sayede birçok endüstriyel tesiste bu sistemler sıkça karşımıza çıkabilmektedir. Bilindiği üzere yangın algılama, bir tesis için en kritik konulardan birisidir. Yangının geç algılanması, karşılanması imkansız maddi ve manevi kayıplara neden olacağı çok açıktır.
Fiber optik algılama sistemi çözümünde kullanılan merkez üniteler, diğer scada gibi endüstriyel sistemler ile modbus vb. üzerinden iletişim kurmaktadırlar. İstenmesi durumunda grafik ekranlar ile sıcaklık takipleri kolaylıkla yapılabilmektedir. Aynı şekilde fiber optik algılama sistemleri diğer güvenlik sistemlerine veri sunabilmektedir.
Taşıma Bantları ( Konveyörlerde )Fiber Yangın Algılama
Fiber optik yangın algılama çözümlerinde sistem dizaynı farklı şekillerde yapılabilmektedir. Yedeksiz bir sistem kurulabileceği gibi, kablonun kopması durumunda sistemin sorunsuz olarak çalışmaya devam etmesi isteniyor ise mutlaka yedekli yapılar düşünülmelidir.
Aşağıda bir tünel uygulamasında fiber optik algılama sisteminin yedeksiz temel dizaynı ve yedekli yapılar örnek olarak gösterilmektedir.
Yine aşağıda bir tünelde fiber optik kablo ile yangın algılama projesine ait bir dizayn bulunmaktadır. Tünelin genişliğine göre bir yada iki fiber kablo ile algılama planlanmıştır. Buna göre örnek dizayn aşağıda sunulmuştur. Fiber kablo sayısını noktasal dedektör yerleşim kriterlerine göre planlamamız mümkündür.
Örneğin bir ısı dedektörü 5,5m lik bir sıcaklık algılama yarıçapına sahiptir. Burada da bu kriterleri göz önüne alarak planlama yapabiliriz.
Fiber optik yangın algılama çözümleri yine tüneller ile birlikte tank çiftliklerinde sıkça kullanılmaktadır. Bu konuda aşağıdaki resimlerde örnek uygulamalar görülmektedir. Resimlerden görüleceği üzere fiber kablo ile yedekli yapıda kolaylıkla yangın algılaması yapılabilmektedir. Aynı şekilde bir tank çiftliğinde her tank için ayrı bir algılama koymaya gerek yoktur.
Toplam iki adet fiber optik algılayıcı ile tam yedekli şekilde yangın algılaması tüm tank sahası genelinde yapılabilmektedir. İstenirse her tank için farklı sıcaklık değerleri girilebilir ve her tank kendi sıcaklık değerine göre alarm üretebilir.
Yine aşağıda verilen örnekte bir madende bulunan konveyör bandında yangın algılama çözümü görülmektedir. Bant yanından çekilen fiber kablo ile bant konveyörlerindeki ısınma tespit edilmekte ve daha yangın başlamadan kolaylıkla tespit ve müdahale edilebilmektedir.
Hem can ve mal güvenliği hem de çalışmanın durması ile işgücü kaybının önüne geçilmektedir. Aynı şekilde tozlu ortamdan kolaylıkla yangın algılaması yapılmaktadır.
Fiber optik yangın algılama sistemleri, geleneksel yangın algılama sistemlerine göre birçok avantaja sahiptir. Bunlar arasında şunlar yer alır:
Yüksek hassasiyet: Fiber optik sensörler, yangın sırasında açığa çıkan ısıya ve duman üretimine çok hassas bir şekilde tepki verir. Bu sayede, yangının ilk aşamasında dahi algılama yapılabilir.
Geniş kapsama alanı: Fiber optik kablolar, binanın veya tesisin daha geniş alanlarına yayılabilir. Bu da yangın algılama kapsama alanını artırır ve daha etkili bir koruma sağlar.
Dayanıklılık: Fiber optik kablolar, diğer yangın algılama sistemlerine göre daha dayanıklıdır ve aşınmaya, suya, kimyasallara ve elektromanyetik girişime karşı daha dirençlidir.
Az bakım gerektirir: Fiber optik yangın algılama sistemleri, diğer sistemlere göre daha az bakım gerektirir. Bu sayede, sistemlerin kullanım ömrü uzatılabilir ve işletme maliyetleri düşürülebilir.
Yüksek performans: Fiber optik sensörler, diğer algılama sistemlerine göre daha hızlı tepki verir ve yangın müdahalesi için daha hızlı bir şekilde bilgi sağlar.
Güvenli: Fiber optik yangın algılama sistemleri, yangın güvenliği için en güvenilir çözümlerden biridir. Bu sistemler, yangınların erken teşhis edilmesini ve hızlı bir şekilde müdahale edilmesini sağlar, böylece can ve mal kaybı riski en aza indirgenir.
Güvenilir: Fiber optik algılama sistemleri, diğer sistemlerden daha güvenilirdir ve yanlış alarm verme olasılığı daha düşüktür.
Esnek: Fiber optik algılama sistemleri, farklı tipte binalarda ve farklı ortamlarda kullanılabilir. Sistem, binaların yapısına ve özelliklerine göre özelleştirilebilir.
1. Fiber optik sıcaklık ve yangın algılama sistemi nedir?
Fiber optik sıcaklık ve yangın algılama sistemi, fiber optik kablolar boyunca sıcaklık değişimlerini izleyerek aşırı ısınma ve yangın risklerini tespit eden gelişmiş bir algılama teknolojisidir. Dağıtılmış sıcaklık algılama (DTS) olarak da bilinen bu sistemler, özellikle tüneller, konveyör bantları, tank çiftlikleri, kablo galerileri ve endüstriyel tesislerde kullanılır. Uzun mesafelerde sıcaklık takibi ve alarm konumunun belirlenmesini sağlayabilir.
2. Fiber optik yangın algılama sistemi nasıl çalışır?
Fiber optik yangın algılama sistemi, merkezi bir ölçüm ünitesinden fiber optik kabloya gönderilen lazer ışığının geri saçılan bileşenlerini analiz ederek çalışır. Ölçülen sinyallerden kablo boyunca sıcaklık dağılımı ve ölçüm konumları hesaplanır. Sıcaklık belirlenen alarm seviyesini aştığında veya uygun sistemlerde hızlı sıcaklık artışı tespit edildiğinde alarm oluşturulur.
3. DTS (Distributed Temperature Sensing) teknolojisi nedir?
DTS (Distributed Temperature Sensing), fiber optik kablo boyunca farklı noktalardaki sıcaklıkların dağıtılmış olarak ölçülmesini sağlayan teknolojidir. Yangın algılama uygulamalarında kullanılan birçok DTS sistemi Raman saçılımından yararlanır. Bu yöntemle uzun mesafelerde sıcaklık profili elde edilebilir ve aşırı ısınmanın gerçekleştiği bölge belirlenebilir. Böylece geniş endüstriyel alanların merkezi olarak izlenmesi mümkün olur.
4. Fiber optik yangın algılama sistemleri hangi parçalardan oluşur?
Fiber optik yangın algılama sistemleri temel olarak DTS kontrol ünitesi, fiber optik algılama kablosu, optik bağlantı elemanları, güç kaynağı ve alarm haberleşme bileşenlerinden oluşur. Projeye göre yazılım, grafik izleme ekranı ve diğer yangın alarm sistemleriyle bağlantı modülleri eklenebilir. Sistemin algılama performansı, kontrol ünitesinin teknik özelliklerine ve kullanılan fiber kablonun uygunluğuna bağlıdır.
5. Fiber optik sıcaklık algılama sistemi kurulumu nasıl yapılır?
Fiber optik sıcaklık algılama sistemi kurulumu, öncelikle korunacak alanın yangın risklerinin ve ortam koşullarının değerlendirilmesiyle başlar. Ardından fiber kablo güzergâhı, kontrol ünitesi konumu, algılama bölgeleri ve alarm eşikleri belirlenir. Kablo uygun sabitleme elemanlarıyla monte edilir, optik bağlantılar tamamlanır ve sistem yazılımı yapılandırılır. Devreye alma sırasında sıcaklık ölçümü, alarm konumlandırması, haberleşme ve arıza senaryoları test edilir.
6. Fiber optik yangın algılama sistemleri nerelerde kullanılır?
Fiber optik yangın algılama sistemleri; karayolu ve demiryolu tünelleri, konveyör bantları, madenler, tank çiftlikleri, petrol ve gaz tesisleri, kablo galerileri, enerji tesisleri, depolar ve uçak hangarlarında kullanılabilir. Özellikle uzun mesafeli, erişimi zor veya çevresel koşulları ağır alanlarda tercih edilir. Kullanılacak sistemin uygunluğu, tesisin yangın riskleri ve algılama ihtiyaçları değerlendirilerek belirlenmelidir.
7. Tünellerde fiber optik yangın algılama sistemi nasıl uygulanır?
Tünellerde fiber optik yangın algılama sistemleri, sıcaklık algılama kablosunun uygun tavan veya yan duvar güzergâhlarına yerleştirilmesiyle uygulanır. Sistem, kablo boyunca sıcaklık değişimlerini izleyerek yangının oluştuğu bölgeyi belirleyebilir. Tünelin genişliği, uzunluğu, havalandırma koşulları ve yangın senaryosu dikkate alınarak tek veya birden fazla kablo hattı planlanabilir. Kritik projelerde yedekli algılama mimarisi tercih edilebilir.
8. Konveyör bantlarında fiber optik yangın algılama nasıl yapılır?
Konveyör bantlarında fiber optik yangın algılama, sıcaklık algılama kablosunun taşıma hattı boyunca riskli bölgelere yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Sistem; sürtünme, ekipman arızası veya diğer nedenlerle oluşabilecek anormal sıcaklık artışlarını tespit etmeye yardımcı olur. Özellikle madenlerde, enerji santrallerinde ve ağır sanayi tesislerinde kullanılır. Uygun entegrasyonla alarm oluşturulabilir veya belirlenen ekipman kontrol senaryoları başlatılabilir.
9. Tank çiftliklerinde fiber optik yangın algılama sistemi nasıl çalışır?
Tank çiftliklerinde fiber optik yangın algılama sistemi, tankların çevresine veya uygun risk bölgelerine yerleştirilen fiber optik kablolar üzerinden sıcaklık takibi yapar. Tanklar veya saha bölümleri için ayrı alarm eşikleri tanımlanabilir. Böylece belirli alanlarda oluşan anormal sıcaklık yükselmeleri izlenebilir. Sistem tasarımında tank geometrisi, yanıcı madde özellikleri, patlayıcı ortam gereklilikleri ve diğer yangın güvenliği önlemleri birlikte değerlendirilmelidir.
10. Kablo galerilerinde ve enerji tesislerinde fiber optik sıcaklık algılama neden kullanılır?
Fiber optik sıcaklık algılama, kablo galerileri ve enerji tesislerinde uzun kablo güzergâhlarının sıcaklık açısından izlenmesine yardımcı olur. Elektrik kabloları, kablo tavaları ve belirli ekipman bölgelerindeki aşırı ısınmalar tespit edilebilir. Fiber optik algılama kablosunun elektromanyetik girişime karşı bağışık olması elektrik tesislerinde önemli bir avantajdır. Ancak doğru sıcaklık ölçümü için kablonun yerleşimi ve ısıl teması uygun tasarlanmalıdır.
11. Fiber optik yangın algılama sistemlerinde alarm sıcaklığı nasıl belirlenir?
Fiber optik yangın algılama sistemlerinde alarm sıcaklığı, tesisin normal çalışma sıcaklığı, ortam koşulları ve yangın riski dikkate alınarak belirlenir. Uygun sistemlerde sabit sıcaklık eşiği ve sıcaklık artış hızı gibi farklı alarm kriterleri kullanılabilir. Örneğin farklı sıcaklıklarda çalışan endüstriyel bölgeler için ayrı alarm eşikleri tanımlanabilir. Eşikler, üretici verilerine ve onaylanmış yangın güvenliği projesine uygun seçilmelidir.
12. Fiber optik yangın algılama sistemleri kaç kilometre mesafede çalışabilir?
Fiber optik yangın algılama sistemlerinin izleyebileceği mesafe, DTS kontrol ünitesinin özelliklerine, fiber optik kabloya ve ölçüm performansı gereksinimlerine bağlıdır. Bazı sistemler kilometrelerce uzunluktaki hatlarda sıcaklık ölçümü yapabilir. Ancak bütün cihazlar için geçerli sabit bir 10 kilometre sınırı veya garantisi bulunmaz. Ölçüm mesafesi, konum çözünürlüğü, ölçüm süresi ve sertifikalı kullanım kapsamı birlikte değerlendirilmelidir.
13. Fiber optik sıcaklık algılama ile noktasal sıcaklık dedektörü arasındaki fark nedir?
Noktasal sıcaklık dedektörleri, yerleştirildikleri belirli noktalardaki sıcaklığı algılar. Fiber optik DTS sistemleri ise fiber kablo boyunca çok sayıda konumdan sıcaklık bilgisi elde edebilir. Bu özellik, uzun tüneller ve konveyör hatları gibi uygulamalarda avantaj sağlar. Bununla birlikte DTS sisteminin ölçüm aralığı ve uzaysal çözünürlüğü, her metreye bağımsız bir fiziksel dedektör yerleştirildiği anlamına gelmez.
14. Fiber optik yangın algılama sistemleri dumanı algılar mı?
Standart fiber optik DTS yangın algılama sistemleri dumanı doğrudan algılamaz; fiber kablo boyunca sıcaklığı ve sıcaklık değişimlerini ölçer. Bu sistemlerin temel algılama parametresi ısıdır. Dumanın sıcaklık artışından önce oluştuğu yangınlarda duman dedektörleri daha erken uyarı verebilir. Bu nedenle fiber optik sıcaklık algılama sistemleri, risk analizine göre duman veya alev algılama sistemleriyle birlikte kullanılabilir.
15. Fiber optik yangın algılama sistemleri tozlu, nemli ve zorlu ortamlarda çalışır mı?
Fiber optik yangın algılama sistemleri, uygun kablo seçimiyle tozlu, nemli, elektromanyetik girişimin yoğun olduğu ve belirli aşındırıcı koşulların bulunduğu ortamlarda kullanılabilir. Fiberin optik ölçüm prensibi elektromanyetik girişimden etkilenmez. Ancak yüksek sıcaklık, kimyasallar, mekanik hasar ve nemin kablo bileşenleri üzerindeki etkileri değerlendirilmelidir. Bütün çevresel koşullarda sınırsız dayanıklılık sağlandığı varsayılmamalıdır.
16. Fiber optik yangın algılama sistemlerinde yedekli tasarım neden önemlidir?
Yedekli tasarım, fiber optik kablo kopması veya kontrol ünitesi arızası gibi durumlarda algılama sürekliliğini artırmak amacıyla kullanılır. Uygulamanın özelliklerine göre çift uçtan ölçüm, alternatif kablo güzergâhları veya yedek kontrol üniteleri değerlendirilebilir. Her kapalı çevrim veya çift kablo uygulaması aynı koruma seviyesini sağlamaz. Yedeklilik mimarisi, olası arıza senaryolarına göre projelendirilmelidir.
17. Fiber optik sıcaklık algılama sistemleri SCADA ve yangın alarm panellerine bağlanabilir mi?
Evet. Uyumlu fiber optik DTS sistemleri, Modbus gibi endüstriyel haberleşme protokolleri veya uygun alarm çıkışları üzerinden SCADA ve yangın alarm sistemlerine entegre edilebilir. Sıcaklık profilleri, alarm bölgeleri, arıza durumları ve olay bilgileri merkezi izleme ekranlarında görüntülenebilir. Yangın güvenliği açısından kritik kontrol işlemleri, ilgili standartlara uygun bağlantı ve senaryolarla gerçekleştirilmelidir.
18. Fiber optik yangın algılama sistemlerinde EN 54-22 standardı nedir?
EN 54-22, yangın algılama ve alarm sistemlerinde kullanılan sıfırlanabilir doğrusal sıcaklık dedektörlerinin performans ve test gerekliliklerini tanımlayan Avrupa standardıdır. Fiber optik algılama elemanları kullanan uygun sistemler de bu standardın kapsamına girebilir. Ürün seçiminde EN 54-22 uygunluğu, sertifika kapsamı, algılama performansı ve ilgili proje gereklilikleri kontrol edilmelidir.
19. Fiber optik sıcaklık algılama sistemlerinin bakımı nasıl yapılır?
Fiber optik sıcaklık algılama sistemlerinin bakımında DTS kontrol ünitesi, fiber optik kablo bütünlüğü, optik bağlantılar, sıcaklık ölçüm performansı ve alarm çıkışları kontrol edilir. Ayrıca tanımlanan alarm bölgeleri, haberleşme bağlantıları ve arıza bildirimleri test edilmelidir. Fiber kablo üzerinde hareketli elektronik algılama bileşenlerinin bulunmaması bazı bakım avantajları sağlasa da sistemin tamamen bakım gerektirmediği söylenemez.
20. Fiber optik sıcaklık ve yangın algılama sistemi fiyatları neye göre belirlenir?
Fiber optik sıcaklık ve yangın algılama sistemi fiyatları; DTS kontrol ünitesinin özelliklerine, izlenecek kablo uzunluğuna, ölçüm çözünürlüğüne, kablo türüne ve yedeklilik ihtiyaçlarına göre değişir. Montaj koşulları, optik bağlantılar, alarm entegrasyonu, SCADA yazılımı ve devreye alma testleri de toplam maliyeti etkiler. Özellikle uzun mesafeli tesislerde ilk yatırım maliyetiyle birlikte bakım ve işletme giderlerinin değerlendirilmesi gerekir.
