فیوزگازی چیست و در چه سیستمی نصب می شود؟

فیوز گازی چیست؟

فیوز گازی یکی از اجزای مهم ایمنی در سیستم‌های گازرسانی مسکونی، تجاری و صنعتی است. این وسیله برای جلوگیری از نشت گاز و کاهش خطرات ناشی از آن به کار می‌رود و وظیفه دارد که در صورت بروز شرایط غیرعادی، جریان گاز را قطع کند. فیوز گازی به خصوص در سیستم‌های گازرسانی مسکونی که در آنها احتمال نشت گاز وجود دارد، اهمیت زیادی دارد و می‌تواند از بروز حوادث و خسارات مالی و جانی جلوگیری کند. ابتدا باید توضیحاتی راجع به شبکه گازرسانی مسکونی، تجاری و صنعتی بدهیم و سپس به بررسی مخاطرات و نکات ایمنی در سیستم شبکه گازرسانی پرداخته و در در ادامه، به توضیح عملکرد، اجزاء و انواع فیوزهای گازی می‌پردازیم.

فیوز گازی به گونه‌ای طراحی شده است که در شرایط عادی، گاز را از طریق لوله‌ها عبور می‌دهد. اما اگر جریان گاز به هر دلیلی از حد مشخصی فراتر برود یا فشار آن دچار تغییر ناگهانی شود، فیوز به صورت خودکار جریان گاز را متوقف می‌کند. این شرایط ممکن است به دلیل ترکیدن لوله، شکستگی اتصالات یا حتی وقوع زلزله و آتش‌سوزی رخ دهد.

فیوز گازی با تنظیم فشار یا جریان به گونه‌ای طراحی شده که وقتی جریان یا فشار گاز از حد ایمن تعیین شده تجاوز کند، عمل کرده و جریان گاز را قطع می‌کند. این کار از طریق مکانیزم‌های مختلفی انجام می‌شود که بسته به نوع فیوز متفاوت است.

در اینجا می خواهیم به تجهیزات ایمنی بکار رفته در شبکه گازخانگی به ویژه فیوز گازی بپردازیم.

ضرورت نصب فیوزگازی:

نصب فیوزهای گاز درکتاب مبحث هفدهم مقررات ملی ساختمان از طرف سازمان نظام مهندسی ساختمان الزامی دانسته شده است.

بند 17-3-4-1 مبحث 17 مقررات ملی ساختمان:

<< نصب شیر خودکار قطع گاز حساس به زلزله و شیر قطع جیان گاز اضافی(فیوزگاز)در ابتدای لوله کشی گاز ساختمان های مسکونی (گروه های ج و د ) ، ساختمان های عمومی و ساختمان های خاص الزامی است.>>

در چه مکان هایی می شود از فیوز گازی استفاده کرد:

• بر روی شبکه اصلی گاز
• بعد از ایستگاه های گاز
• بعد از شیر و متعلقات نصب شده علمک
• در محل انشعابات وسایل گاز سوز
• بعد از کنتور ورودی گاز ساختمان

کاربرد فیوز گازی

فیوز گازی به طور عمده در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:

۱.سیستم‌های گازرسانی مسکونی:

در منازل، فیوز گازی معمولاً در نزدیکی علمک گاز یا در مسیر ورودی گاز به ساختمان نصب می‌شود. این فیوزها در صورت بروز نشتی یا افزایش ناگهانی فشار، به سرعت عمل کرده و جریان گاز را قطع می‌کنند.

۲. سیستم‌های گازرسانی تجاری:

در کسب‌وکارها، مانند رستوران‌ها یا کارخانه‌ها که از دستگاه‌های گازسوز استفاده می‌کنند، فیوز گازی می‌تواند در نقاطی که احتمال بروز حوادث وجود دارد، نصب شود. این نقاط شامل ورودی‌های گاز به ساختمان و نزدیک به تجهیزات گازسوز هستند.

۳.سیستم‌های گازرسانی صنعتی:

در کارخانه‌ها و تأسیسات صنعتی، فیوزهای گازی برای ایمنی و کنترل فشار در خطوط انتقال گاز و تأسیسات گازسوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فیوزها می‌توانند در ایستگاه‌های تقلیل فشار یا در مسیر لوله‌های اصلی گاز نصب شوند.

ضوابط و الزامات نصب فیوز گازی:

• بر روی فیوزگازی یک فلش قرار داد که نشانگر جهت عبور جریان از داخل آن می باشد. لذا باید در نصب فیوزگازی دقت کرد تا این فلش و جهت جریان گاز عبوری از داخل آن هم سو باشند.
• در هنگام جوشکاری و برشکاری برای ساخت شبکه لوله کشی گاز طبیعی نا خودآگاه پلیسه هایی ناشی از برش و جوش بر رو لوله و محل نصب فیوزگازی ایجاد میشود که در هنگام نصب باید تمامی این موارد را پاسکازی کرده و لوله و محل نصب کاملا تمیز باشد.
• لازم است از اینکه هیچ گونه شیء خارجی داخل فیوزگازی نباشد اطمینان حاصل کنیم.
• نکته ی بسیار مهم که در نصب فیوز های گازی پلی اتیلن ( زمانی که خط لوله پلی اتیلن می باشد) باید به آن توجه کرد این است که حتما در زمان ایجاد اتصال الکتروفیوژن قسمت داخل اتصال را با پنبه و استون به صورت کامل تمیز کرده و سپس به نصب اقدام کرد.

به طور کلی ساختمان ها بر اساس پیچیدگی عوامل و حجم کار به چهار گروه (الف)، (ب)، (ج)، و (د) تقسیم بندی می شوند. عوامل موثر در تعیین این پیچیدگی شامل سطح زیربنا، تعداد طبقات و نوع کاربری می شود. بعنی برای اینکه بفهمیم ساختمان در کدام گروه قرار می گیرد باید به سطح زیربنا، تعداد طبقات و نوع کاربری آن توجه کنیم. ساختمان هایی با سطح زیربنا از 1 تا 600 مترمربع در گروه (الف)، از 601 تا 2000 متر مربع در گروه (ب)، از 2001 تا 5000 در گروه (ج) و بیشتر از 5000 مترمربع در گروه(د) قرار می گیرند. همچنین ساختمان های از نظر طبقات نیز به ترتیب 1 و 2 طبقه از روی شالوده در گروه (الف)، 3و4و5 طبقه از روی شالوده در گروه(ب)، از 6 لغایت 10 طبقه از روی شالوده در گروه(ج) و از 10 طبقه به بالا از روی شالوده در گروه (د) دسته بندی می شوند. گفتنی است تقسیم بندی با توجه نوع کاربری ساختمان هم در اینکه پروژه ما جزو کدام یکی از چهاردسته بالا باشد حائز اهمیت است. که بنابر 17-3-4-1 مبحث 17 مقررات ملی ساختمان نصب فیوزگازی در ساختمان های گروه (ج) و (د) الزامی می باشد.

تجهیزات ایمنی

• فیوز گازی: این فیوزها برای قطع جریان گاز در صورت بروز شرایط غیرعادی مانند نشتی یا شکستگی لوله طراحی شده‌اند.
• آشکارساز نشت گاز: این دستگاه‌ها می‌توانند نشتی گاز را شناسایی کرده و به صورت خودکار هشدار دهند یا حتی جریان گاز را قطع کنند.

• شیرهای ایمنی حرارتی (Thermal Cut-off Valves): این شیرها به گرمای بیش از حد حساس هستند و در صورت افزایش دما در اثر آتش‌سوزی، به صورت خودکار جریان گاز را قطع می‌کنند.

اجزاء تشکیل‌دهنده فیوز گازی

فیوز گازی از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که هر یک وظیفه خاصی در عملکرد صحیح این وسیله ایفا می‌کنند. اجزاء اصلی یک فیوز گازی به شرح زیر هستند:

1. بدنه فیوز
   بدنه فیوز معمولاً از فلز یا مواد مقاوم در برابر فشار ساخته می‌شود و وظیفه دارد که اجزاء داخلی فیوز را محافظت کند و از نشت گاز جلوگیری کند. بدنه فیوز باید دارای مقاومت بالا در برابر شرایط محیطی مختلف و عوامل خورنده باشد.
2. سنسور جریان یا فشار
   این بخش از فیوز وظیفه اندازه‌گیری جریان یا فشار گاز را بر عهده دارد. سنسور جریان یا فشار به محض تشخیص تغییرات غیرعادی در جریان یا فشار گاز، فرمان قطع را به مکانیزم قطع‌کننده می‌دهد.
3. مکانیزم قطع‌کننده (Shut-off Mechanism)
   مکانیزم قطع‌کننده شامل قطعات مکانیکی یا الکترونیکی است که به سنسور متصل است و به محض دریافت فرمان از سنسور، جریان گاز را مسدود می‌کند. مکانیزم قطع‌کننده می‌تواند به صورت یک شیر مکانیکی یا یک دریچه الکترونیکی باشد که بلافاصله جریان گاز را قطع می‌کند.
4. شیر بازگشت‌پذیر
   برخی از فیوزهای گازی دارای شیر بازگشت‌پذیر هستند که پس از قطع جریان گاز، امکان بازگرداندن آن را به صورت دستی یا خودکار فراهم می‌کند. این نوع فیوزها بیشتر در سیستم‌های صنعتی و تجاری کاربرد دارند.
5. دریچه‌های اطمینان (Relief Valves)
   برخی فیوزها دارای دریچه‌های اطمینان هستند که در صورت افزایش بیش از حد فشار درون فیوز، فشار اضافی را تخلیه می‌کنند. این دریچه‌ها از ایجاد فشارهای غیرمجاز در فیوز جلوگیری کرده و به افزایش طول عمر فیوز کمک می‌کنند.
6. دماسنج داخلی (در فیوزهای حرارتی)
   فیوزهای حرارتی مجهز به دماسنج داخلی هستند که دما را پایش می‌کنند و در صورت افزایش غیرعادی دما، فرمان قطع جریان گاز را صادر می‌کنند. دماسنج‌ها معمولاً در نقاطی قرار می‌گیرند که احتمال بروز آتش‌سوزی بالاست.

عملکرد فیوز گازی

فیوز گازی به گونه‌ای طراحی شده است که در شرایط عادی، گاز را از طریق لوله‌ها عبور می‌دهد. اما اگر جریان گاز به هر دلیلی از حد مشخصی فراتر برود یا فشار آن دچار تغییر ناگهانی شود، فیوز به صورت خودکار جریان گاز را متوقف می‌کند. این شرایط ممکن است به دلیل ترکیدن لوله، شکستگی اتصالات یا حتی وقوع زلزله و آتش‌سوزی رخ دهد.

در واقع فیوز گازی به این صورت عمل می کند که مثلا وقتی که در شلنگ گاز نشتی و یا سوراخی وجود داشته باشد مقدار جریان گاز عبوری از فیوز بیش از حد مصرفی برای وسیله گازسوز می باشد و در نتیجه فیوز گازی فعال شده و باعث قطع جریان گاز و رفع خطر می شود.

فیوز گازی با تنظیم فشار یا جریان به گونه‌ای طراحی شده که وقتی جریان یا فشار گاز از حد ایمن تعیین شده تجاوز کند، عمل کرده و جریان گاز را قطع می‌کند. این کار از طریق مکانیزم‌های مختلفی انجام می‌شود که بسته به نوع فیوز متفاوت است.

انواع فیوز گازی و نحوه عملکرد آنها

فیوزهای گازی انواع مختلفی دارند که هر یک بسته به نوع کاربرد و نیاز ایمنی خاص طراحی شده‌اند.

به طور کلی فیوز های گازی در داخل کشور  از فشار PSI 0.25 تا PSI 60 تولید می گردد.

در ادامه، انواع اصلی فیوزهای گازی و ویژگی‌های هرکدام را توضیح می‌دهیم:

1. فیوز گازی جریان بالا (High Flow Rate Fuse)

این نوع فیوز گازی برای قطع جریان گاز در صورت افزایش ناگهانی و غیرعادی جریان به کار می‌رود. اگر به دلیل ترکیدن لوله یا بروز نشتی بزرگ، جریان گاز از حد مجاز بیشتر شود، فیوز جریان بالا فعال شده و جریان را متوقف می‌کند. این فیوز معمولاً برای جلوگیری از نشتی‌های شدید در سیستم‌های صنعتی و تجاری و در لوله‌های اصلی استفاده می‌شود.

2. فیوز گازی حساس به افت فشار (Pressure-Sensitive Fuse)

این نوع فیوزها نسبت به افت فشار ناگهانی در سیستم حساس هستند. افت فشار می‌تواند نشان‌دهنده وجود نشتی باشد. فیوزهای حساس به افت فشار به سرعت عمل کرده و جریان گاز را قطع می‌کنند تا از بروز خطرات ناشی از نشتی جلوگیری شود. این فیوزها بیشتر در سیستم‌هایی با فشار بالا و در مناطقی که احتمال نشتی زیاد است، به کار می‌روند.

3. فیوز گازی حرارتی (Thermal Fuse)

فیوزهای حرارتی نسبت به دما حساس هستند و در صورت افزایش دما از حد مشخص، جریان گاز را قطع می‌کنند. این فیوزها معمولاً در نزدیکی تجهیزات گرمایشی نصب می‌شوند و از گسترش آتش‌سوزی و انفجار جلوگیری می‌کنند. در مواقعی که حرارت در اثر آتش‌سوزی بالا می‌رود، فیوز حرارتی عمل کرده و از ورود گاز به منطقه آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند.

4. فیوز گازی ترکیبی (Combination Fuse)

فیوزهای ترکیبی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ویژگی‌های چند نوع فیوز را در خود داشته باشند. به عنوان مثال، فیوزهای ترکیبی ممکن است هم به تغییرات دما و هم به افزایش جریان حساس باشند. این فیوزها معمولاً در سیستم‌هایی نصب می‌شوند که به ایمنی بسیار بالا نیاز دارند و احتمال خطر در آنها بیشتر است، مانند صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌ها.

5. فیوز گازی خودبازگشت (Self-Resetting Fuse)

برخی از فیوزهای گازی دارای مکانیزم خودبازگشت هستند، یعنی پس از رفع مشکل (مثل رفع نشتی یا بازگشت فشار به حالت عادی)، به‌صورت خودکار جریان گاز را مجدداً برقرار می‌کنند. این نوع فیوزها معمولاً در سیستم‌های صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند که نیاز به تأمین پیوسته گاز دارند و قطع و وصل مکرر جریان گاز مشکل‌ساز نیست.

6. شیرهای اطمینان (Relief Valve) به عنوان فیوز ایمنی

شیرهای اطمینان نیز می‌توانند به عنوان نوعی فیوز ایمنی در نظر گرفته شوند. این شیرها با افزایش بیش از حد فشار در سیستم باز می‌شوند و اجازه می‌دهند گاز اضافی تخلیه شود. اگرچه به عنوان فیوز جریان اصلی محسوب نمی‌شوند، اما می‌توانند به کاهش خطرات ناشی از فشار بالا کمک کنند و سیستم را ایمن نگه دارند.

در ادامه به کاربرد فیوز گازی می پردازیم و اینکع فیوز گازی در چه صنایع و چه مواردی استفده می شود و چه کاربردی هایی دارد:

مزایای استفاده از فیوز گازی

استفاده از فیوزهای گازی در سیستم‌های گازرسانی مزایای زیادی به همراه دارد، از جمله:

1. افزایش ایمنی: فیوز گازی در صورت بروز نشتی یا شرایط خطرناک، جریان گاز را قطع کرده و از بروز حادثه جلوگیری می‌کند.
2. کاهش خطرات مالی و جانی: با قطع جریان گاز در مواقع بحرانی، احتمال وقوع حوادثی مانند آتش‌سوزی یا انفجار کاهش می‌یابد و از خسارات مالی و جانی جلوگیری می‌شود.
3. کاربرد آسان و عملکرد خودکار: فیوز گازی به صورت خودکار عمل کرده و نیازی به دخالت کاربر ندارد. این ویژگی باعث می‌شود که در شرایط اضطراری سریعاً عمل کند و کاربران نیازی به انجام عملیات خاصی نداشته باشند.
4. ماندگاری و دوام بالا: این فیوزها معمولاً از مواد مقاوم ساخته شده و طول عمر بالایی دارند، به طوری که می‌توانند به مدت طولانی در شبکه گازرسانی بدون نیاز به تعویض یا تعمیر فعالیت کنند.

سایزهای رایج فیوز گازی

1. سایزهای خانگی (Residential Sizes)
   • سایزهای ½ اینچ و ¾ اینچ: این سایزها بیشتر برای مصارف خانگی طراحی شده‌اند و در سیستم‌های گازرسانی کوچک مانند خانه‌ها و آپارتمان‌ها کاربرد دارند. این فیوزها معمولاً برای فشار پایین مناسب هستند و می‌توانند جریان گاز مورد نیاز وسایلی مانند اجاق گاز و آب‌گرم‌کن خانگی را کنترل کنند.
2. سایزهای تجاری (Commercial Sizes)
   • سایزهای 1 اینچ و 1.5 اینچ: این فیوزها برای مصارف تجاری و مکان‌هایی مانند رستوران‌ها، کارگاه‌ها و فروشگاه‌ها به کار می‌روند. این اندازه‌ها می‌توانند جریان بیشتری از گاز را نسبت به سایزهای خانگی کنترل کنند و برای فشارهای متوسط و بالا مناسب هستند.
3. سایزهای صنعتی (Industrial Sizes)
   • سایزهای 2 اینچ، 3 اینچ و بالاتر: فیوزهای بزرگ‌تر که برای مصارف صنعتی طراحی شده‌اند، می‌توانند جریان‌های گاز با حجم و فشار بالا را تحمل کنند و معمولاً در صنایع بزرگی که از گاز به عنوان سوخت یا ماده اولیه استفاده می‌کنند، کاربرد دارند. این سایزها برای تاسیسات صنعتی، خطوط لوله بزرگ و شبکه‌های گازرسانی با فشار بالا مناسب هستند.

انتخاب سایز مناسب فیوز گازی

انتخاب سایز مناسب فیوز گازی به عوامل زیر بستگی دارد:

1. قطر لوله گاز: فیوز گازی باید با قطر لوله‌ای که روی آن نصب می‌شود، سازگار باشد. هرچه قطر لوله بیشتر باشد، فیوز نیز باید در اندازه بزرگ‌تری انتخاب شود.
2. فشار کاری سیستم: فیوز گازی باید برای فشار کاری سیستم مناسب باشد. سیستم‌های با فشار بالا به فیوزهایی با تحمل فشار بالا نیاز دارند.
3. نوع مصرف و حجم جریان گاز: برای مصارف خانگی، تجاری یا صنعتی، بسته به میزان مصرف گاز، سایز فیوز متفاوت خواهد بود. برای مصارف با حجم گاز بیشتر، از سایزهای بزرگ‌تر استفاده می‌شود.

به طور کلی، تولیدکنندگان فیوزهای گازی مشخصات دقیقی را برای هر سایز فیوز ارائه می‌دهند تا انتخاب و نصب فیوز به درستی انجام شود.

چند پارامتر مهم دیگر در انتخاب فیوز گازی به شرح زیر است:

• سایز لوله کشی محل نصب فیوز گازی
• میزان مصرف وسیله گازسوز برحسب متر مکعب بر ساعت
• نوع اتصال فیوز گازی
• فشار گاز مصرفی
• انتخاب محل نصب فیوز گازی

استاندارد های مهم در فیوز گازی:

در مبحث فیوزگازی و استاندارد های مربوطه با توجه به این نکته که امروزه بسیاری از این نوع تجهیزات در کشورمان تولید می شوند پس مرجع اصلی استاندارد این نوع تجهیز سازمان ملی استادندارد در داخل کشور می باشد. این سازمان عضو مؤسسه هایی از قبیل IEC،  ISO و OIML می باشد که با توجه به سخت گیری های این سازمان ها نظارت بسیار خوبی از طرف سازمان ملی استاندارد بر روی روند ساخت و کیفیت فیوز گازی صورت می گیرد.

جمع‌بندی

فیوز گازی یک ابزار ایمنی حیاتی در سیستم‌های گازرسانی است که وظیفه دارد در مواقع اضطراری مانند افزایش جریان یا کاهش فشار ناگهانی، به طور خودکار جریان گاز را قطع کند. این ابزار با داشتن اجزاء مختلفی از جمله سنسور فشار یا جریان، مکانیزم قطع‌کننده، دریچه‌های اطمینان و دماسنج، به حفظ ایمنی و عملکرد صحیح سیستم گازرسانی کمک می‌کند. نصب و استفاده از فیوز گازی نه تنها ایمنی سیستم گازرسانی را افزایش می‌دهد، بلکه می‌تواند از خسارات مالی و جانی نیز جلوگیری کند.