دتکتور حرارتی فنوال 600°F مدل Fenwal 27121 DETECT-A-FIRE

معرفی دتکتور حرارتی فنوال 600°F مدل Fenwal 27121 DETECT-A-FIRE

دتکتور حرارتی فنوال 600°F مدل Fenwal 27121 DETECT-A-FIRE

دتکتور حرارتی فنوال 27121 600°F یکی از مدل‌های دمای‌بالای خانواده صنعتی DETECT-A-FIRE است که برای تشخیص Overheat و حریق در محیط‌هایی با دمای کاری بسیار بالا طراحی شده است. این مدل در دمای نامی 600 درجه فارنهایت، معادل حدود 316 درجه سانتی‌گراد عمل می‌کند و از فناوری اختصاصی Rate-Compensated شرکت Fenwal بهره می‌برد.

این Temperature Rating نشان می‌دهد که با یک Heat Detector ساختمانی معمولی روبه‌رو نیستیم. نسخه 600°F بیشتر برای ماشین‌آلات، تجهیزات فرایندی، محفظه‌های داغ، صنایع انرژی و نقاطی کاربرد دارد که استفاده از مدل‌های 190، 275، 325 یا حتی 450°F به دلیل دمای طبیعی محیط مناسب نیست.

Fenwal سری DETECT-A-FIRE را به‌گونه‌ای طراحی کرده که تغییر واقعی دمای محیط را تشخیص دهد و در برابر بسیاری از افزایش‌های کوتاه و غیرخطرناک دما پایدارتر بماند. همین ویژگی باعث شده این خانواده سال‌ها در سیستم‌های Fire Detection و Fire Suppression صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

برای پروژه‌هایی که شرایط حرارتی پیچیده دارند، انتخاب Temperature Rating باید همراه با محاسبات طراحی و اجرای سیستم اعلام حریق ایمن سازه وزین انجام شود؛ زیرا انتخاب یک مدل با دمای بالاتر همیشه به معنای حفاظت بهتر نیست.

Fenwal 27121 DETECT-A-FIRE چیست؟

Fenwal 27121 در گروه Vertical DETECT-A-FIRE قرار می‌گیرد و از Contact نوع Normally Open استفاده می‌کند. در حالت عادی Contact باز می‌ماند و زمانی که Detector به شرایط حرارتی تعریف‌شده برسد، Contact بسته می‌شود. به این عملکرد اصطلاحاً Close on Rise گفته می‌شود.

این تغییر وضعیت می‌تواند به کنترل پنل، Releasing Panel یا Interface مناسب منتقل شود. سیستم مرکزی سپس بر اساس Cause & Effect پروژه، Alarm ایجاد می‌کند یا فرمان لازم برای سیستم اطفا را صادر می‌کند.

بنابراین 27121 فقط یک سنسور اندازه‌گیری دما نیست. این تجهیز برای تشخیص شرایط خطرناک حرارتی و حریق طراحی شده است.

فناوری Rate-Compensated چگونه کار می‌کند؟

مهم‌ترین ویژگی DETECT-A-FIRE، مکانیزم Rate Compensation است. این فناوری بین یک Fixed Temperature Detector ساده و یک Rate-of-Rise Detector معمولی قرار نمی‌گیرد؛ بلکه رفتار متفاوتی دارد.

در داخل Detector دو مجموعه فلزی با ضریب انبساط متفاوت وجود دارد. پوسته خارجی Stainless Steel نسبت به افزایش دمای محیط سریع‌تر واکنش نشان می‌دهد، در حالی که مجموعه داخلی با نرخ متفاوتی تغییر طول می‌دهد.

اگر دما به‌آرامی افزایش پیدا کند، هر دو بخش تقریباً هم‌زمان گرم می‌شوند و Detector نزدیک Temperature Set Point کارخانه عمل می‌کند.

اما اگر Fire سریع رشد کند، پوسته خارجی سریع‌تر منبسط می‌شود. این اختلاف باعث می‌شود Contact زودتر تغییر وضعیت دهد؛ بنابراین Detector برای عملکرد لازم نیست منتظر بماند تا تمام جرم داخلی دقیقاً به 600°F برسد.

در نتیجه، Fenwal می‌تواند در یک حریق سریع زودتر واکنش نشان دهد، اما در یک افزایش آرام و طبیعی دما همچنان نزدیک Set Point اصلی عمل کند.

تفاوت DETECT-A-FIRE با Rate-of-Rise Detector ساده

Rate-of-Rise Detector معمولی معمولاً وقتی سرعت افزایش دما از مقدار مشخصی عبور کند، Alarm ایجاد می‌کند. این روش در بعضی محیط‌های صنعتی مشکلاتی ایجاد می‌کند.

برای مثال باز شدن در یک کوره، خروج هوای گرم از Dryer یا تغییر ناگهانی وضعیت یک Process می‌تواند دمای اطراف Detector را به‌سرعت افزایش دهد؛ در حالی که هیچ Fire واقعی وجود ندارد.

Fenwal اعلام می‌کند طراحی Rate-Compensated می‌تواند بسیاری از Thermal Transientها را نادیده بگیرد و در عین حال به Fire واقعی پاسخ دهد. سازنده محدوده افزایش دمای حدود 10 تا 40°F در دقیقه را یکی از نواحی اصلی عملکرد Rate Compensation معرفی می‌کند.

به همین دلیل DETECT-A-FIRE در بسیاری از تأسیسات صنعتی جایگاهی بین تشخیص سریع و کاهش Nuisance Activation ایجاد می‌کند.

دمای عملکرد 600°F چقدر است؟

دمای تنظیم‌شده این نسخه برابر است با:

600°F = حدود 316°C

تلرانس کارخانه‌ای این مدل نیز طبق دیتاشیت برابر است با:

±20°F یا حدود ±12°C

و Color Code آن نارنجی (Orange) است.

بنابراین اگر در یک سایت چند نسخه DETECT-A-FIRE با Set Pointهای مختلف وجود داشته باشند، Color Coding می‌تواند برای شناسایی اولیه مفید باشد. بااین‌حال همیشه نوشته روی Nameplate و Part Number مرجع اصلی است.

چرا دتکتور 600°F انتخاب می‌شود؟

Set Point برابر 316°C بسیار بالاست. بنابراین این مدل برای دفتر، انبار معمولی، راهرو یا بیشتر محیط‌های ساختمانی انتخاب مناسبی نیست.

Fenwal توصیه می‌کند برای جلوگیری از Activation ناخواسته، Temperature Setting حداقل حدود 100°F بالاتر از بیشترین دمای طبیعی مورد انتظار محیط انتخاب شود.

برای مثال اگر یک تجهیز صنعتی در بهره‌برداری عادی می‌تواند دمای محیط اطراف را تا محدوده بسیار بالایی افزایش دهد، استفاده از Detectorهای 190 یا 275°F منطقی نخواهد بود.

در چنین شرایطی 600°F می‌تواند گزینه مناسب‌تری باشد؛ به شرط آنکه Fire Scenario نیز این انتخاب را تأیید کند.

از طرف دیگر نباید بدون دلیل Set Point بسیار بالا انتخاب کرد. هرچه Set Point از دمای طبیعی محیط فاصله بیشتری داشته باشد، احتمال دارد تشخیص حریق دیرتر انجام شود.

تفاوت Fenwal 27121-0 و 27121-20

کد 27121 خانواده محصول را مشخص می‌کند، اما جنس Head را تعیین نمی‌کند.

دو نسخه مهم این سری عبارت‌اند از:

پوسته حساس یا Sensing Shell در این خانواده از Stainless Steel ساخته می‌شود و دیتاشیت Fenwal تمام Stainless Steelهای استفاده‌شده در Shell را از خانواده Type 300 معرفی می‌کند.

نسخه 27121-20-600 نیز به‌طور مشخص با Set Point برابر 316°C / 600°F در بازار صنعتی و دریایی موجود است.

بنابراین اگر موجودی شما فقط با عنوان «27121 600°F» ثبت شده است، قبل از نوشتن Brass یا Stainless Steel Head در پیش‌فاکتور باید کد کامل روی Nameplate بررسی شود.

نسخه Marine مدل 27121-20-600

برای کاربردهای دریایی، مدل 27121-20-600 با Stainless Steel Head ارائه شده است. این نسخه نیز Normally Open است و در دمای 316°C Contact خود را می‌بندد.

این ساختار برای محیط‌هایی که مقاومت در برابر خوردگی و شرایط دریایی اهمیت دارد مناسب‌تر است.

بااین‌حال Marine بودن یک Variant را نباید به همه مدل‌های 27121-0 یا 27121-20 تعمیم داد. Approval و Part Number دقیق باید در مدارک همان تجهیز بررسی شوند.

پاسخ حرارتی V-Fast

Fenwal برای نسخه‌های 600°F از Vertical DETECT-A-FIRE، RTI برابر 148 و Classification V-Fast را ثبت کرده است.

RTI یا Response Time Index به رفتار حرارتی Detector اشاره می‌کند. این عدد زمان Alarm برحسب ثانیه نیست.

زمان واقعی عملکرد به عوامل متعددی وابسته است؛ از جمله:

ارتفاع نصب، فاصله تا Fire، اندازه Fire، سرعت افزایش دما، جریان هوا و نحوه جانمایی.

بااین‌حال V-Fast نشان می‌دهد طراحی Sensor از پاسخ حرارتی سریعی برخوردار است.

Color Code نارنجی

Fenwal برای مدل‌های دمای بالای 500، 600 و 725°F از Color Code نارنجی استفاده می‌کند.

این روش به تکنسین کمک می‌کند در زمان Inspection یک شناسایی اولیه از Temperature Rating داشته باشد.

اما از آنجا که بیش از یک Temperature Rating می‌تواند رنگ نارنجی داشته باشد، رنگ به‌تنهایی برای تعیین Set Point کافی نیست. عدد حک‌شده روی تجهیز باید بررسی شود.

سیم مخصوص دمای بالا

یکی از تفاوت‌های مهم نسخه 600°F با مدل‌های پایین‌تر در نوع Lead Wire است.

Fenwal برای Detectorهایی که در دماهای تا 375°F کار می‌کنند از #18 AWG Teflon insulated wire استفاده می‌کند.

برای Temperature Ratingهای بالاتر از 375°F، سازنده از:

#16 AWG TGGT insulated wire

استفاده می‌کند.

بنابراین نسخه 600°F باید Lead Wire مناسب دمای بالا داشته باشد.

این موضوع در محیط‌های بسیار گرم اهمیت زیادی دارد؛ زیرا فقط خود Sensor نباید دما را تحمل کند، بلکه عایق سیم نیز باید در شرایط واقعی پروژه عملکرد پایدار داشته باشد.

آیا Fluorocarbon Coating برای نسخه 600°F ارائه می‌شود؟

خیر؛ این نکته را بهتر است در صفحه محصول دقیق بنویسیم.

Fenwal برای بعضی مدل‌های Stainless Steel امکان اضافه‌کردن Fluorocarbon Coating برای افزایش مقاومت در محیط‌های خورنده را ارائه می‌کند، اما حداکثر Temperature Rating این Option برابر 500°F است.

بنابراین نباید برای نسخه 600°F ادعا کنیم که پوشش Fluorocarbon استاندارد قابل سفارش است.

اگر پروژه هم‌زمان دمای بسیار بالا و Corrosive Environment دارد، باید گزینه مناسب مستقیماً با سازنده یا تأمین‌کننده فنی بررسی شود.

ظرفیت الکتریکی کنتاکت 27121

برای مدل Normally Open 27121، Ratingهای Resistive Load شامل موارد زیر هستند:

اگر قرار است Contact به Relay Coil، Solenoid یا بار القایی وصل شود، نباید این جدول را مستقیماً برای انتخاب Load استفاده کرد.

Inrush Current و رفتار بار باید جداگانه بررسی شوند.

در سیستم‌های حرفه‌ای معمولاً Detector وضعیت یک Input یا Interface را تغییر می‌دهد و بار اصلی از طریق مدار مناسب کنترل می‌شود.

اتصال Fenwal 27121 به کنترل پنل

خود Fenwal 27121 Addressable نیست. این محصول یک Heat Detector مکانیکی با Contact خروجی است.

در سیستم Conventional می‌توان آن را در مدار مناسب و طبق دستورالعمل Panel استفاده کرد.

در سیستم Addressable نیز می‌توان Contact را از طریق Monitor Module یا Input Module مناسب به کنترل پنل اعلام حریق آدرس‌پذیر متصل کرد.

در این حالت Module یک آدرس دارد و وضعیت Detector را به Panel گزارش می‌کند.

همچنین در سیستم‌های Releasing باید نوع ورودی، Cross-Zoning، Voting Logic و Cause & Effect قبل از اتصال تعیین شوند.

استفاده در سیستم‌های اطفای حریق

یکی از کاربردهای اصلی DETECT-A-FIRE، تشخیص اولیه برای فعال‌سازی سیستم‌های Suppression است.

KiddeFenwal این خانواده را برای استفاده در سیستم‌های زیر معرفی می‌کند:

• Clean Agent
• CO₂
• Inert Gas
• Wet Chemical
• Dry Chemical
• Water-Based Suppression

بسته‌شدن Contact در مدل 27121 می‌تواند Releasing Controller را از وقوع شرایط حرارتی مطلع کند.

اما فعال‌کردن مستقیم یک سیستم اطفا تنها با یک Detector در همه پروژه‌ها صحیح نیست. تعداد Detectorها، Cross-Zoning و Logic فعال‌سازی باید طبق استاندارد و طراحی پروژه تعیین شوند.

کاربرد در کوره‌ها و تجهیزات حرارتی

نسخه 600°F بیشتر از مدل‌های پایین‌دما برای محیط‌هایی مناسب است که خود Process حرارت زیادی تولید می‌کند.

KiddeFenwal استفاده از DETECT-A-FIRE را در Industrial Process Lines، Ovens و تجهیزات با دمای بالا ذکر می‌کند.

برای مثال اطراف Oven صنعتی، Dryer، تجهیزات Heat Treatment یا بخش‌هایی از ماشین‌آلات فرایندی می‌تواند به Detector با Set Point بالا نیاز داشته باشد.

بااین‌حال دتکتور نباید مثل Thermocouple داخل شعله یا مستقیماً داخل Process قرار بگیرد.

Fenwal 27121 یک Fire/Overheat Detector است، نه یک Process Temperature Sensor.

کاربرد در نیروگاه

Power Generation یکی از محیط‌هایی است که KiddeFenwal برای DETECT-A-FIRE معرفی می‌کند.

توربین‌ها، ژنراتورها، Exhaust Areaها و بعضی محفظه‌های صنعتی می‌توانند دمای عملیاتی بالایی داشته باشند.

در چنین محیط‌هایی باید Temperature Rating به‌اندازه کافی بالا باشد تا حرارت طبیعی تجهیزات باعث Alarm نشود، اما در عین حال Detection به تأخیر غیرضروری نیفتد.

نسخه 600°F فقط برای نقاطی انتخاب می‌شود که شرایط واقعی دمایی چنین Set Point بالایی را توجیه کند.

کاربرد در Engine Compartment

Engine Compartment و Equipment Enclosure از کاربردهای رسمی DETECT-A-FIRE هستند.

این فضاها معمولاً با گرمای طبیعی موتور، روغن، سوخت و تجهیزات مکانیکی همراه هستند.

همین موضوع باعث می‌شود Heat Detectorهای دمای پایین در بعضی Applicationها مناسب نباشند.

Rate Compensation نیز در چنین فضایی کمک می‌کند Detector در برابر بعضی Thermal Transientها رفتار پایدار‌تری داشته باشد.

کاربرد در صنایع نفت و گاز

KiddeFenwal خانواده DETECT-A-FIRE را در مجموعه راهکارهای صنایع Petroleum، Oil & Gas نیز معرفی می‌کند.

در این صنایع، محیط‌های داغ و Hazardous Area می‌توانند هم‌زمان وجود داشته باشند.

در نتیجه انتخاب Detector فقط بر اساس Temperature Setting کافی نیست؛ Hazardous Classification، نوع Head، Mounting Fitting و Certification هم باید بررسی شوند.

استفاده در Hazardous Location

Vertical DETECT-A-FIREها در Configurationهای مشخص برای Hazardous Locations تأیید شده‌اند.

برای مدل‌های Stainless Steel مانند 27121-20، مدارک Fenwal مواردی شامل:

Class I, Groups A, B, C, D

و

Class II, Groups E, F, G

را با Fitting مناسب ذکر می‌کنند.

نسخه Brass Head یعنی 27121-0 نیز Approval متفاوتی دارد و برای Class I Groups B, C, D و Class II Groups E, F, G ذکر شده است.

پس فقط عبارت «Fenwal 27121» برای تعیین Hazardous Approval کافی نیست.

Listing ویژه برای 600°F و 725°F

نسخه‌های 600 و 725°F یک نکته مهم نسبت به Temperature Ratingهای پایین‌تر دارند.

در جدول Spacing دیتاشیت، برای 600°F مقدار UL Spacing به‌صورت N/A ثبت شده، اما خود خانواده 600 و 725°F دارای Listingهای UL اختصاصی هستند:

• UL S2410 – Ordinary Location
• UL E89599 – Hazardous Location

بنابراین بهتر است در صفحه محصول نگوییم «UL ندارد». تعبیر درست این است که Spacing معمول UL در جدول برای 600°F درج نشده و این Temperature Range تحت Listingهای ویژه مربوط به 600 و 725°F قرار می‌گیرد.

فاصله نصب نسخه 600°F

طبق جدول Fenwal:

این اعداد برای شرایط مشخص آزمون و سقف صاف هستند.

فاصله از Wall یا Partition نیز معمولاً نصف فاصله Detector-to-Detector در نظر گرفته می‌شود. علاوه بر این، AHJ باید Installation نهایی را تأیید کند.

اثر ارتفاع سقف

ارتفاع سقف روی سرعت رسیدن Heat به Detector اثر مستقیم دارد.

Fenwal برای این موضوع Derating Factor ارائه می‌کند. برای سقف‌های تا حدود 10 فوت Factor برابر 1 است، اما با افزایش ارتفاع مقدار Spacing مجاز کاهش پیدا می‌کند.

برای مثال در ارتفاع حدود 20 فوت Factor حدود 0.64 است و در ارتفاع 30 فوت به حدود 0.34 کاهش پیدا می‌کند.

پس عدد 50 یا 30 فوت را نباید بدون اعمال ارتفاع سقف در پروژه استفاده کرد.

نصب افقی یا عمودی

اگرچه 27121 در گروه Vertical Detector قرار دارد، DETECT-A-FIRE نسبت به Orientation حساسیت عملکردی ندارد.

سازنده توضیح می‌دهد که اصطلاح Vertical و Horizontal بیشتر Configuration رایج نصب را بیان می‌کند. Detector بسته به Application می‌تواند در وضعیت مناسب نصب شود.

در مدل 27121-20-600 نیز اطلاعات محصول امکان نصب Horizontal/Vertical را نشان می‌دهد.

مهم‌ترین موضوع این است که Sensing Shell در معرض هوای گرم ناشی از Fire قرار بگیرد.

Self-Restoring بودن

DETECT-A-FIRE یک Detector Repeatable و Self-Restoring است.

پس از کاهش دما و بازگشت شرایط محیط به حالت Normal، Contact می‌تواند به وضعیت اولیه بازگردد.

این ویژگی اجازه می‌دهد Functional Test بدون تعویض یک عنصر یک‌بارمصرف انجام شود.

بااین‌حال Self-Restoring بودن به معنی استفاده مجدد بعد از هر Fire واقعی نیست.

Fenwal توصیه می‌کند Detector پس از قرارگرفتن در معرض حرارت شدید حریق تعویض شود.

تست صحیح Fenwal 27121

Fenwal برای Calibration Verification استفاده از Test Kit مخصوص با Aluminum Block را توصیه می‌کند.

سازنده هشدار می‌دهد هنگام تست نباید بیش از 100°F / 55°C بالاتر از Set Point به Detector حرارت وارد شود؛ زیرا Overheating ممکن است Temperature Calibration را تغییر دهد.

همچنین برای Functional Test می‌توان از Heat Gun، Heat Lamp یا منبع حرارتی کنترل‌شده استفاده کرد.

اگر Detector بخشی از سیستم اطفای اتوماتیک است، ابتدا باید Release Circuit یا Solenoid مطابق دستورالعمل ایمن شود تا تست باعث تخلیه ناخواسته ماده اطفایی نشود.

نگهداری دوره‌ای

Fenwal انجام Inspection و تست دوره‌ای را مطابق NFPA و مقررات محلی توصیه می‌کند.

Sensing Shell باید از نظر:

ضربه، فرورفتگی، خوردگی، تجمع آلودگی و مواد خارجی

بررسی شود.

همچنین سازنده توصیه می‌کند Detector بعد از Fire یا Heat Event، آسیب مکانیکی یا پس از 10 سال سرویس مداوم تعویض شود.

این توصیه برای تجهیزی که بخشی از سیستم ایمنی حیاتی است اهمیت زیادی دارد.

مشخصات فنی Fenwal 27121 مدل 600°F

اطلاعات دقیق 600°F، تلرانس، Spacing و Listingها در دیتاشیت Fenwal ثبت شده‌اند.

برای بررسی مستقیم خانواده محصول می‌توانید از صفحه رسمی DETECT-A-FIRE در KiddeFenwal استفاده کنید. نسخه 27121-20-600 نیز با دمای 316°C در منابع تخصصی Fenwal ثبت شده است.

تفاوت Fenwal 600°F با نسخه‌های 325 و 450°F

هر سه محصول در خانواده 27121 قرار می‌گیرند و می‌توانند Normally Open باشند، اما برای شرایط حرارتی متفاوت طراحی شده‌اند.

نسخه 600°F علاوه بر Set Point بالاتر، از TGGT Lead Wire مخصوص دمای بالا استفاده می‌کند و Listingهای UL ویژه‌ای برای این Temperature Range دارد.

بنابراین جایگزین‌کردن 325 یا 450°F با 600°F بدون بررسی مهندسی صحیح نیست.

جمع‌بندی

دتکتور حرارتی فنوال 27121 600°F یک آشکارساز صنعتی بسیار مقاوم برای شرایط دمای بالا است. Set Point برابر 316°C، فناوری Rate-Compensated، کنتاکت Normally Open و پاسخ حرارتی V-Fast از مهم‌ترین ویژگی‌های این مدل به شمار می‌روند.

Rate Compensation کمک می‌کند Detector در Fire سریع به‌موقع واکنش نشان دهد، اما تغییرات گذرای حرارتی را کمتر با یک حریق واقعی اشتباه بگیرد. همین رفتار باعث شده DETECT-A-FIRE در نیروگاه‌ها، تجهیزات صنعتی، Engine Compartment، Ovenها و سیستم‌های Suppression کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.

نسخه 600°F همچنین سیم TGGT مخصوص دمای بالا دارد و Color Code آن نارنجی است. برای این Temperature Rating نیز Listingهای UL ویژه 600 و 725°F وجود دارد.

هنگام سفارش باید Part Number کامل بررسی شود؛ زیرا 27121-0 دارای Brass Head و 27121-20 دارای Stainless Steel Head است. در پروژه‌های Hazardous نیز Head، Fitting، Mounting Box و Approval باید هم‌زمان با Classification محل تطبیق داده شوند.

برای انتخاب صحیح Detector و هماهنگی آن با سیستم مرکزی می‌توان از ایمن سازه وزین و بخش طراحی و اجرای سیستم‌های اعلام حریق استفاده کرد.