Alev Monitörleri

Alev Monitörü Nedir?

Bu monitörler, çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılan yakma sistemlerinde alevi tespit etmek amacıyla tasarlanmıştır.

Alev Monitörleri, optik sensörler ve algoritmalardan oluşan gelişmiş teknolojiler kullanır. Yanma sürecinde ortaya çıkan alevlerin karakteristik özelliklerini algılar ve bunları değerlendirir. Bu sayede alevlerin varlığı hızlı bir şekilde tespit edilir.

Rafineriler, enerji santralleri, kimyasal tesisler, petrokimya endüstrisi, çelik endüstrisi ve diğer benzeri uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılır.

Alev Monitörleri Nasıl Çalışır? 

Endüstriyel yakma tesislerinde alev izleme (flame monitoring), yanmanın güvenli ve kesintisiz sürmesini sağlayan kritik bir güvenlik fonksiyonudur. Alev monitörleri, alevin yaydığı elektromanyetik ışımayı — ultraviyole (UV), görünür (VIS) veya kızılötesi (IR) spektrum bölgelerinde — algılayarak alevin var olup olmadığını, kararlılığını ve karakteristik "titreşimini" (flicker) değerlendirir. Bu sayede alev sönerse sistem milisaniyeler içinde devreye girip yakıt beslemesini keserek patlama veya yanmamış yakıt birikimi gibi riskleri önler.

UV Alev Algılama Teknolojisi

UV (ultraviyole) alev sensörleri, alevin yüksek sıcaklıkta yanma sırasında yaydığı kısa dalga boylu ışımayı algılar. Bu bölge, sıcak fırın duvarları veya kızgın metal yüzeyler gibi arka plan kaynaklarının neredeyse hiç ışıma yapmadığı bir spektrum aralığıdır; bu yüzden UV detektörler arka plan gürültüsünden bağımsız, yüksek güvenilirlikte bir alev sinyali sağlar.

DURAG cihazlarında kullanılan tipik UV spektral bant aralıkları şöyledir:

• UL: 185 – 260 nm
• UAF: 280 – 410 nm
• UA: 190 – 520 nm

UV algılama özellikle gaz ve hafif yakıt alevlerinde, alevin kısa dalga boyundaki yoğunluğunu doğrudan izleyerek sıcak refrakter (ateş tuğlası) yüzeylerinin sinyali yanıltmasını engeller.

IR Alev Algılama Teknolojisi

IR (kızılötesi) sensörler ise alevin daha uzun dalga boylarındaki ısıl ışımasını değerlendirir. Bu yöntem özellikle kömür, yağ, biyokütle gibi yakıtların oluşturduğu, daha düşük sıcaklıkta ve yoğun dumanlı alevlerde avantaj sağlar; çünkü IR ışıma bu tür alevlerde UV'ye kıyasla çok daha güçlüdür ve duman/parçacık yoğunluğundan daha az etkilenir.

Tipik IR spektral bant aralıkları:

• IS: 300 – 1100 nm
• IG: 780 – 1800 nm

IR alev monitörleri genellikle alevin titreşim frekansını analiz ederek, sabit sıcak yüzeylerin (statik ısı kaynaklarının) yaydığı sabit kızılötesi ışımayı gerçek alevden ayırt eder.

UV ve IR Alev Monitörleri Arasındaki Farklar Nelerdir?

Not: Uygulamada tek başına UV veya IR yeterli olmayabilir; bu yüzden DURAG D-LX ailesi, aynı cihaz platformunda farklı dedektör seçenekleri sunarak (UL, UAF, UA, IS, IG) yakıt tipine ve tesis koşullarına göre esnek seçim imkânı tanır.

VIS (Görünür Spektrum) Alev İzleme

Görünür ışık (VIS) bandı, UV ile IR arasında kalan ve insan gözünün de algılayabildiği spektrum bölgesidir (yaklaşık 400–780 nm). DURAG D-LX 201 gibi cihazlarda geniş bantlı dedektörler (ör. UA: 190–520 nm) bu bölgeyi de kapsayarak, alevin hem kısa dalga boyundaki yoğunluğunu hem de görünür bölgedeki flicker karakteristiğini birlikte değerlendirebilir.

Görünür spektrum analizi, özellikle birden fazla brülörün aynı yanma odasını paylaştığı karmaşık tesislerde brülör-seçici (burner-selective) ve yakıt-seçici (fuel-selective) izleme için değerlidir: cihaz, kendi brülörüne ait alevin karakteristik titreşim frekansını komşu brülörlerin veya arka plan ışımasının sinyalinden ayırt edebilir.

Self-Monitoring ve Fail-Safe Teknolojileri

Alev monitörleri, bir yanma güvenlik zincirinin (safety chain) parçası olduğundan arızaya karşı güvenli (fail-safe) ve kendi kendini izleyen (self-monitoring) şekilde tasarlanır. DURAG D-LX 110 ve D-LX 201'de bu, aşağıdaki prensiplerle sağlanır:

• Çift kanallı mimari (two-channel design): Her iki cihaz da alev sinyalini iki bağımsız kanaldan paralel olarak işleyen bir kontrol ünitesi (MC1/MC2) kullanır. Bu mimari hem yüksek güvenlik hem de yüksek kullanılabilirlik (availability) sağlar ve fonksiyonel güvenlik zincirlerinde SIL3 seviyesine kadar destek sunar.
• Fail-safe çıkışlar: Alev röle çıkışları hem NO (normalde açık — alev VAR iken aktif) hem NC (normalde kapalı — alev YOK iken aktif) kontaklar sunar; bir arıza veya güç kesintisi durumunda sistem otomatik olarak "alev yok / güvenli" durumuna geçer.
• Ready-for-operation (hazır) kontağı: Cihazda herhangi bir dahili arıza tespit edilmediğinde aktif olan ayrı bir kontak, sürekli özdenetim (self-diagnostic) fonksiyonunu dışarıya raporlar.
• FFDT (Flame Failure Detection Time – alev kaybı algılama süresi): Alev söndüğünde sistemin ne kadar sürede tepki vereceğini belirleyen, kullanıcı tarafından ayarlanabilir güvenlik süresidir (D-LX 110'da 0,5–5 sn; D-LX 201'de aralığa göre 1–5 sn arasında ayarlanabilir).
• Sürekli sinyal doğrulama: D-LX 201'de opsiyonel "alev kararlılığı" (flame stability) analizi, yük değişimleri veya yakıt geçişleri sırasında olası kararsızlıkları röle/analog çıkış sinyalinden çok daha erken tespit ederek önleyici müdahaleye imkân tanır.

DURAG Alev Monitörleri Hangi Sektörlerde Kullanılır?

DURAG alev monitörleri; yanma sürecinin yer aldığı her endüstriyel sektörde kritik bir güvenlik ve proses optimizasyon aracı olarak işlev görür. Aşağıda DURAG'ın resmi olarak hizmet verdiği başlıca sektörler ve bu sektörlerin kendine özgü gereksinimleri ayrıntılı biçimde ele alınmaktadır.

Enerji Üretimi ve Güç Santralleri

Termik santraller, doğal gaz kombine çevrim santralleri (CCGT) ve büyük ölçekli endüstriyel kazan sistemleri, DURAG alev monitörlerinin en yoğun kullanıldığı alanlardır. Bu tesislerde brülör güvenliği hem üretim sürekliliği hem de yasal uyumluluk açısından kritik öneme sahiptir.

• Kazan brülörlerinde çok brülörlü konfigürasyonlar için seçici alev izleme (D-LX serisi)
• Gaz türbinlerinde yüksek sıcaklık dayanımlı fiber optik sensörler
• SCADA ve DCS sistemleriyle Modbus/4-20 mA analog entegrasyon
• Değişken yakıt tiplerinde (kömür, doğalgaz, biyokütle) çok yakıtlı izleme

Çelik ve Metalurji Endüstrisi

Demir-çelik üretiminde yüksek fırınlar, hadde fırınları, ısıtma fırınları ve ısıl işlem hatları sürekli yanma proseslerine dayanır. Bu ortamlarda alev monitörleri hem ürün kalitesini hem de operatör güvenliğini doğrudan etkiler.

• Çelik hadde ve tavlama fırınlarında brülör alev izleme (D-LX 110, D-LX 201)
• Yüksek fırın sıcak hava sobalarında dayanıklı optik sensörler
• Kok fırınlarında toz ve yoğun IR arka plana karşı UV tabanlı algılama
• Aralıklı (intermittent) yanma döngülerinde hızlı tepki süresi (< 1 sn)
• Patlayıcı ortam (ATEX Zone 2) gereksinimleri için Ex sertifikalı cihazlar

Petrokimya ve Rafineri Endüstrisi

Rafineri fırınları (process heaters), buhar reformerleri ve FCC ünitelerinde alev monitörleri, patlama önleme ve proses güvenliği sistemlerinin vazgeçilmez bileşenidir. DURAG sistemleri bu tesislerde onlarca yıldır referans olarak kullanılmaktadır.

• Rafineri proses ısıtıcılarında (fired heater) çoklu brülör izleme
• Hidrojen, LPG ve ağır fueloil gibi farklı yakıt türlerinde geniş spektrum algılama
• ATEX/IECEx Zone 1 sertifikalı patlayıcı atmosfer uyumlu cihazlar
• Buhar reformer brülörlerinde yüksek sıcaklık dayanımlı alev sensörleri

Çimento Endüstrisi

Çimento döner fırınları (rotary kilns), dünyanın en yüksek yanma ısısına sahip endüstriyel tesisler arasındadır. Bu ortamların aşırı koşulları, alev monitörlerinin mekanik ve termal dayanımına olağanüstü gereksinimler doğurur.

• Döner fırın brülörlerinde 2000°C üzeri çalışma sıcaklıklarında güvenilir izleme
• Kömür, petkok ve alternatif yakıtların (atık bazlı) birlikte yakılmasında çok yakıtlı uyum
• Ön ısıtma kulesi (cyclone preheater) brülörlerinde alev doğrulama
• DURAG Flame Supervisor ile hızlı devreye alma ve Bluetooth/Modbus konfigürasyonu

Atıktan Enerji (Waste-to-Energy) Tesisleri

Kentsel katı atık yakma ve endüstriyel atık bertaraf tesislerinde düzensiz yakıt bileşimi ve sürekli değişen yanma koşulları, alev izlemeyi son derece zorlaştırır. DURAG'ın akıllı alev monitörleri bu dinamik ortamlar için özel olarak optimize edilmiştir.

• Heterojen atık yakıtlarda değişken alev karakteristiğini tanıyan adaptif eşik algoritmaları
• Klorlu bileşenler içeren atık gazlara karşı korozyon dayanımlı sensör muhafazaları
• Acil durdurma (ESD) sistemleriyle fail-safe entegrasyon

Diğer Uygulama Alanları

DURAG alev monitörleri, yukarıdaki ana sektörlerin yanı sıra termal prosesler içeren pek çok farklı endüstride de aktif olarak kullanılmaktadır.

• Kâğıt-selüloz endüstrisi: Kurtarma kazanları (recovery boilers) ve buhar üretim kazanları
• Denizcilik (naval): Gemi ana ve yardımcı motorlarına entegre brülör izleme
• Cam endüstrisi: Erime fırınlarında alev izleme
• Gıda endüstrisi: Fırın ve kurutucu brülörlerinde alev güvenliği
• Araştırma ve bilim: Laboratuvar yanma sistemleri ve pilot tesisler

DURAG Alev Monitörü Ürün Serileri

DURAG GROUP, farklı sektörel ihtiyaçlara ve uygulama koşullarına göre çeşitlendirilmiş kapsamlı bir alev monitörü portföyü sunmaktadır. Aşağıdaki tablo, başlıca modellerin teknik ve sektörel uyum özelliklerini özetlemektedir.

DURAG Alev Monitörü Çözümleri

DURAG GROUP, yanma güvenliği ve emisyon ölçüm teknolojileri alanında dünya genelinde tanınan bir üreticidir. Alev izleme konusunda; doğrudan görüşlü kompakt alev monitörlerinden, zorlu görüş koşulları için fiber optik alev algılama sistemlerine kadar uzanan geniş ve birbiriyle uyumlu bir ürün ailesi sunar. Bu sayede tek bir teknoloji ve kullanıcı deneyimi üzerinden, farklı yakıt türleri, tesis büyüklükleri ve tehlikeli bölge sınıflandırmaları için uygun çözüm seçilebilir.

• D-LX 110 / D-LX 710: SIL 3'e kadar fonksiyonel güvenlik ve çok yönlü dedektör seçenekleri sunan, genel amaçlı bir kompakt alev monitörüdür. D-LX 710, aynı teknolojiyi fiber optik sistemlerle (örn. D-LL 703/704) birleştirerek dolaylı görüş gerektiren uygulamalara uyarlar.
• D-LX 201 / D-LX 721: Beş basamağa varan geniş dinamik aralığı ve opsiyonel gerçek zamanlı alev kararlılığı analizi ile özellikle çok brülörlü, karmaşık ve değişken yakma koşullarına sahip tesisler için geliştirilmiştir.
• Flame Supervisor (D-LX 1100 Rotary Switch / D-LX 2xxx Select): DURAG'ın yeni nesil alev monitörü ailesidir. Auto Learn fonksiyonu, Flame Companion App üzerinden USB/Modbus/Bluetooth ile uzaktan kurulum-izleme, H2 dahil tüm gaz yakıtların algılanması ve isteğe bağlı IEC 62443-4-2 siber güvenlik sertifikasyonu ile öne çıkar; plastik, alüminyum ve paslanmaz çelik gövde seçenekleriyle geniş bir uygulama yelpazesine hitap eder.

Tüm bu ürün ailesi; enerji üretimi, rafineri, petrokimya, çimento, cam, kâğıt, gıda ve atık yakma gibi çok çeşitli sektörlerde, aynı temel teknoloji ve sertifikasyon altyapısı üzerinden uygulanabilmektedir. Bu tutarlılık, işletmelerin farklı tesislerinde standart bir alev izleme stratejisi kurmasına ve yedek parça/stok yönetimini sadeleştirmesine imkân tanır.

Seçim Kriterleri

Yakıt Tipi ve Dedektör / Spektral Hassasiyet

Alev monitörünün algılayacağı ışık dalga boyu aralığı, yakılan yakıt türüne uygun olmalıdır. Farklı yakıtlar (gaz, sıvı, katı, atık ürünler) farklı spektral bölgelerde (UV, UV/IR, IR) baskın ışıma yapar.

• UL (185–260 nm): Özellikle gaz yakıtların (H₂ dâhil) UV bölgesinde algılanması için kullanılır.
• UA / UAF (190–520 nm civarı): Geniş bant UV-görünür bölge, çok amaçlı kullanım sağlar.
• IS / IG / UI (780–1800 nm): Kızılötesi bölge, sıcak refrakter ortamlarda veya diğer yakıt tiplerinde tercih edilir.

Bazı modellerde (örn. Flame Supervisor Select versiyonu) kombine UV + IR dedektörler tek cihazda sunularak toz, sıvı, gaz ve kimyasal atık gibi çok farklı yakıt türlerinin tek ürün ailesiyle izlenmesi mümkün olur.

Fonksiyonel Güvenlik ve SIL Seviyesi

Alev monitörü, tesisin güvenlik gereksinimlerine (SIL - Safety Integrity Level) uygun olmalıdır. İncelenen üç üründe de EN 61508 serisine göre SIL 3 seviyesine kadar sertifikasyon mevcuttur; çift kanallı (redundant) kontrol ünitesi mimarisi ile hem yüksek güvenlik hem de yüksek kullanılabilirlik (availability) aynı anda sağlanır.

Anahtarlama Eşiği ve Alev Kararlılığı Analizi

Standart cihazlar sadece alev yoğunluğuna göre anahtarlama yapar. D-LX 201 gibi bazı modeller ise alev yoğunluğu ile birlikte titreşim (flicker) frekansını da değerlendirerek, opsiyonel gerçek zamanlı alev kararlılığı analizi sunar. Bu özellik, yük değişimlerinde daha güvenli süreç kontrolü, önleyici bakım kararları ve daha az kararlı yakma rejimlerinde çalışabilme esnekliği sağlar.

Alev Arıza Algılama Süresi (FFDT)

FFDT (Flame Failure Detection Time), alev söndükten sonra cihazın bunu algılayıp sinyal vermesi için geçen süredir. İncelenen modellerde 0,5–5 saniye aralığında (D-LX 201'de 1/2/3/5 s), her ölçüm aralığı (range) için ayrı ayarlanabilir şekilde sunulmaktadır. Proses hızına ve güvenlik gereksinimine göre en uygun FFDT değeri seçilmelidir.

Ortam Koşulları ve Sıcaklık Aralığı

Kurulum ortamının sıcaklık aralığı (tipik olarak –40 °C ile +75/+85/+90 °C arası, dedektör tipine göre değişir) izolasyon, ısıtma veya soğutma aksesuarına ihtiyaç duymadan karşılanabilmelidir. Bu, ilave maliyet ve karmaşıklık olmadan farklı coğrafi bölge ve iklim koşullarında kullanım imkânı sağlar.

Patlama Koruması (Ex Bölgeleri)

Tehlikeli bölgelerde (Ex Zone 1/2, Class I/II Division 1/2 vb.) kullanılacak cihazlar için uygun ATEX/IECEx ve bölgesel (UL, CSA vb.) sertifikasyona sahip Ex versiyonların mevcut olması gerekir. İncelenen ürün ailelerinin tümünde farklı Ex bölgeleri ve standartlar (IECEx/ATEX, UL/CSA, IEC 62443 vb.) için çok sayıda sertifikalı varyant bulunmaktadır.

Koruma Sınıfı (IP / NEMA)

Cihazın toza ve suya karşı koruma derecesi (IP66/IP68, NEMA 4X gibi) kurulum ortamının zorluğuna uygun seçilmelidir; bu, dış ortam, yıkama veya tozlu proseslerde güvenilirlik açısından önemlidir.

Çıkışlar ve Haberleşme

• Röle çıkışları: Alev ON/OFF kontağı (NO/NC) ve hazır-çalışma (ready) kontağı.
• Analog çıkış: 0/4–20 mA, alev yoğunluğu veya arıza bilgisini iletmek için yapılandırılabilir (bazı modellerde 2 analog çıkış).
• Dijital haberleşme: USB, Modbus ve Bluetooth üzerinden uzaktan izleme/konfigürasyon (Flame Companion App ile).

Tesisin SCADA/DCS entegrasyonu ve uzaktan erişim ihtiyacına göre uygun haberleşme seçenekleri değerlendirilmelidir.

Kurulum ve Ayarlama Kolaylığı

Döner anahtar (rotary switch) ile basit yerel ayar yapılabilen modeller hızlı ve düşük maliyetli devreye almaya uygundur. Auto Learn fonksiyonuna sahip Select versiyonlarda ise cihaz, mevcut alev ışığı ölçümlerinden en uygun ayarları otomatik olarak öğrenerek karmaşık yakma koşullarında da güvenilir devreye alma sağlar. Ayarların bir cihazdan diğerine kopyalanabilmesi, çok sayıda brülörü olan tesislerde zaman tasarrufu sağlar.

Siber Güvenlik

Dijital bağlantılı (USB/Modbus/Bluetooth) cihazlarda, IEC 62443-4-2 gibi standartlara göre sertifikalı siber güvenlik, çok kullanıcılı parola koruması ve çok faktörlü kimlik doğrulama gibi özellikler, yetkisiz erişime karşı önemli bir kriterdir; özellikle uzaktan erişilebilir sistemlerde bu husus göz ardı edilmemelidir.

Mekanik Boyut, Ağırlık ve Montaj Aksesuarları

Gövde malzemesi (plastik, alüminyum, paslanmaz çelik) ve boyut/ağırlık, montaj noktasının yapısal kısıtlarına göre seçilmelidir. Isı/potansiyel izolatörü, top vana, döner montaj aparatı ve purj hava flanşı gibi opsiyonel aksesuarlar, bakım kolaylığı ve cihazın korunması açısından değerlendirilmelidir.

Ürün Karşılaştırma Tablosu

Aşağıdaki tablo, incelenen üç DURAG alev monitörü ailesinin temel özelliklerini karşılaştırmalı olarak özetlemektedir.

Neden Set Teknik Alev Monitörü Çözümleri?

Doğru alev monitörünü seçmek kadar, bu monitörü doğru şekilde temin edip devreye alacak, ihtiyaç hâlinde teknik destek sağlayacak güvenilir bir yerel çözüm ortağına sahip olmak da tesis güvenliği açısından belirleyicidir. Set Teknik Emniyet ve Çevre Teknolojileri, 2004 yılından bu yana gaz ve alev algılama sistemleri, emisyon ölçüm sistemleri, gaz analiz sistemleri, kompakt alev monitörleri, fırın içi kamera sistemleri & termografi ve ateşleyiciler alanında faaliyet gösteren, 20 yılı aşkın satış ve teknik destek tecrübesine sahip bir Türkiye firmasıdır.

• DURAG GROUP'un yetkili çözüm ortağı: Set Teknik, 2008 yılından bu yana DURAG GROUP'un Türkiye'deki yetkili distribütörü olarak; toz ve debi ölçüm cihazları, yanma prosesi kontrol ürünleri ve alev monitörü ailesinin tamamını (D-LX 110/710, D-LX 201/721, Flame Supervisor ve D-LE alev sensörleri dâhil) yerinde satış, kurulum ve teknik destekle sunmaktadır.
• Geniş ve tamamlayıcı ürün portföyü: Alev monitörlerinin yanı sıra Honeywell gaz algılama sistemleri, Siemens gaz analizörleri, Gasmet FTIR analizörleri, Enotec in-situ O2 analizörleri, Eco Physics ve Union Instruments ölçüm cihazları gibi tamamlayıcı markaların Türkiye temsilciliğini de yürüterek, yanma güvenliği ve emisyon izleme ihtiyaçlarına tek noktadan bütünleşik çözümler sunar.
• Yerinde teknik destek ve devreye alma: Proje mühendisliği, saha kurulumu, devreye alma ve satış sonrası teknik destek konusunda yerel ve deneyimli bir ekiple çalışmak; alev monitörünün doğru parametrelerle (yakıt tipi, FFDT, SIL seviyesi, Ex bölgesi vb.) devreye alınmasını ve olası arızalarda hızlı müdahaleyi mümkün kılar.
• Uzun vadeli güvenilirlik: 2008 yılından bu yana kesintisiz sürdürülen DURAG iş birliği ve geniş marka temsilciliği geçmişi, Set Teknik'i alev ve gaz güvenliği projelerinde referans gösterilebilecek, kesintisiz yedek parça ve servis desteği sağlayabilen bir tedarikçi konumuna getirmektedir.

Sonuç olarak, doğru DURAG alev monitörü modelinin teknik kriterlere göre belirlenmesi kadar, bu ürünün Set Teknik gibi yetkili ve deneyimli bir yerel çözüm ortağı üzerinden temin edilmesi de tesis güvenliği ve işletme sürekliliği açısından önemli bir katma değer sağlar.