3.3. الحماية من الصواعق والحماية

من كهرباء ساكنة

3.3.1. المعدات التكنولوجية والمباني والهياكل حسب الغرض منها وفئة المتفجرات و المناطق الخطرة الناريجب أن تكون مجهزة بوسائل الحماية من الصواعق والحماية من الكهرباء الساكنة والمظاهر الثانوية للصواعق وفقًا للمتطلبات الوثائق التنظيميةبشأن تصميم وتركيب أنظمة الحماية من الصواعق للمباني والهياكل والحماية من الكهرباء الساكنة.

3.3.2. يجب تضمين الأجهزة والتدابير التي تلبي متطلبات الحماية من الصواعق للمباني والهياكل في المشروع والجدول الزمني لبناء أو إعادة بناء مستودع نفط (مرافق تكنولوجية فردية، مزرعة صهاريج) بطريقة تحدث الحماية من الصواعق في وقت واحد مع أعمال البناء والتركيب الرئيسية.

3.3.3. يجب حماية مزارع الصهاريج التي تحتوي على السوائل القابلة للاشتعال وسوائل الغاز والتي تبلغ سعتها الإجمالية 100 ألف م3 فأكثر، وكذلك مستودعات صهاريج مستودعات النفط الموجودة في المناطق السكنية، بمانعات صواعق منفصلة.

3.3.4. يجب حماية مزارع الخزانات التي تقل سعتها الإجمالية عن 100 ألف م3 من ضربات الصواعق المباشرة على النحو التالي:

أجسام الخزانات ذات السقف المعدني بسماكة أقل من 4 مم - مع مانعات صواعق قائمة بذاتها أو مثبتة على الخزان نفسه؛

يتم توصيل أجسام الخزانات بسمك 4 مم أو أكثر، وكذلك الخزانات الفردية التي تقل سعة الوحدة عن 200 م 3، بغض النظر عن سمك معدن السقف، بموصلات التأريض.

3.3.5. يجب حماية أجهزة التنفس الخاصة بالخزانات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال والمساحة التي تعلوها، وكذلك المساحة الموجودة أعلى قطع عنق الخزانات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال، والتي تحددها منطقة يبلغ ارتفاعها 2.5 متر وقطرها 3 أمتار، من التعرض المباشر الصواعق.

3.3.6. يتم ضمان الحماية ضد المظاهر الثانوية للصواعق من خلال التدابير التالية:

يجب أن تكون الهياكل المعدنية والمبيتات لجميع المعدات والأجهزة الموجودة في المبنى المحمي متصلة بجهاز التأريض للتركيبات الكهربائية أو بالأساس الخرساني المسلح للمبنى، على أن يتم ضمان الاتصال الكهربائي المستمر من خلال تركيباتها وتوصيلها بالأجزاء المدمجة بواسطة لحام؛

في توصيلات عناصر خطوط الأنابيب أو غيرها من الأجسام المعدنية الممتدة، يجب توفير مقاومة انتقالية لا تزيد عن 0.03 أوم لكل جهة اتصال.

3.3.7. تعتبر المعدات المعدنية المؤرضة المغطاة بالدهانات والورنيشات مؤرضة كهربائيا إذا كانت مقاومة أي نقطة على سطحها الداخلي والخارجي بالنسبة لخط التأريض لا تتجاوز 10 أوم. يجب إجراء قياسات هذه المقاومة عند رطوبة نسبية للهواء المحيط لا تزيد عن 60%، ويجب ألا تزيد مساحة تلامس قطب القياس مع سطح الجهاز عن 20 سم2، ويجب أن يكون القطب أثناء القياسات أن تكون موجودة في نقاط على سطح الجهاز بعيدة عن نقاط التلامس مع هذا السطح مع العناصر والأجزاء والتجهيزات المعدنية المؤرضة.

3.3.8. يجب، كقاعدة عامة، أن يتم توصيل مانعات الصواعق بالموصلات السفلية والموصلات السفلية بموصلات التأريض عن طريق اللحام، وإذا كان العمل الساخن محظورًا، يُسمح بالتوصيلات المثبتة بمسامير بمقاومة عابرة لا تزيد عن 0.05 أوم، مع مراقبة سنوية إلزامية الأخيرة قبل بداية موسم العواصف الرعدية.

3.3.9. تخضع موصلات التأريض والموصلات السفلية للفحص الدوري مرة كل خمس سنوات. في كل عام، يجب فتح 20% من إجمالي عدد موصلات التأريض والموصلات السفلية وفحصها بحثًا عن أي تلف بسبب التآكل. إذا تأثر أكثر من 25% من مساحة المقطع العرضي، فسيتم استبدال موصلات التأريض هذه.

يتم إدخال نتائج الفحوصات والتفتيشات التي تم إجراؤها في جواز سفر جهاز الحماية من الصواعق وسجل حالة جهاز الحماية من الصواعق.

3.3.10. يجب حماية المباني والهياكل التي قد تتشكل فيها تركيزات متفجرة أو خطرة من أبخرة المنتجات البترولية من تراكم الكهرباء الساكنة.

3.3.11. لمنع المظاهر الخطيرة للكهرباء الساكنة، من الضروري القضاء على إمكانية تراكم شحنات الكهرباء الساكنة على المعدات والمنتجات البترولية عن طريق تأريض المعدات المعدنية وخطوط الأنابيب، مما يقلل من سرعة حركة المنتجات البترولية في خط الأنابيب ومنع تناثر المنتجات البترولية أو تقليل تركيز أبخرة المنتجات البترولية إلى الحدود الآمنة.

3.3.12. من أجل الحماية من الكهرباء الساكنة، يخضع ما يلي للتأريض:

الخزانات الأرضية للسوائل والغازات القابلة للاشتعال والسوائل الأخرى التي تكون عازلة للكهرباء وقادرة على تكوين مخاليط متفجرة من الأبخرة والهواء عند التبخر؛

خطوط أنابيب أرضية كل 200 متر بالإضافة إلى كل فرع مع توصيل كل فرع بقطب أرضي؛

رؤوس معدنية وأنابيب خرطوم؛

وسائل التزود بالوقود المتنقلة وضخ الوقود - أثناء تشغيلها؛

قضبان السكك الحديدية لأقسام التفريغ، المتصلة كهربائيًا ببعضها البعض، بالإضافة إلى الهياكل المعدنية لجسور التفريغ على كلا الجانبين على طول الطول؛

الهياكل المعدنية لأجهزة التعبئة التلقائية؛

كافة آليات ومعدات محطات الضخ الخاصة بضخ المنتجات البترولية.

الهياكل المعدنية للأرصفة البحرية والنهرية في أماكن تفريغ (تحميل) المنتجات النفطية؛

مجاري الهواء المعدنية وأغلفة العزل الحراري في المناطق المتفجرة كل 40 - 50 م.

3.3.13. يجب عمومًا دمج جهاز التأريض لحماية الكهرباء الساكنة مع أجهزة التأريض لحماية المعدات الكهربائية والحماية من الصواعق. يجب ألا تزيد مقاومة جهاز التأريض المخصص للحماية من الكهرباء الساكنة فقط عن 100 أوم.

3.3.14. جميع الأجزاء المعدنية وغير المعدنية الموصلة للكهرباء المعدات التكنولوجيةيجب أن يتم تأريضه بغض النظر عن استخدام تدابير الحماية الأخرى من التفريغ الكهروستاتيكي.

3.3.15. يتم الاتصال بين الهياكل المعدنية الثابتة (الخزانات وخطوط الأنابيب وما إلى ذلك)، وكذلك توصيلها بموصلات التأريض، باستخدام شريط فولاذي بمقطع عرضي لا يقل عن 48 مم 2 أو فولاذ دائري يبلغ قطره أكثر من 6 مم عن طريق اللحام أو باستخدام البراغي.

3.3.16. يتم تأريض الخراطيم المطاطية الحلزونية (RSH) عن طريق توصيل (لحام) سلك نحاسي مجدولة بمقطع عرضي يزيد عن 6 مم 2 إلى لفة ولف معدني وخراطيم ناعمة (RBG) - عن طريق تمرير نفس السلك بالداخل الخرطوم وربطه بالأطواق.

3.3.17. يجب ضمان الحماية ضد الحث الكهروستاتيكي من خلال توصيل جميع المعدات والأجهزة الموجودة في المباني والهياكل والمنشآت بالتأريض الوقائي.

3.3.18. يجب حماية المباني من الحث الكهروستاتيكي من خلال تغطية الأسقف غير المعدنية بشبكة من أسلاك الفولاذبقطر 6 - 8 مم، مع جانب خلية لا يزيد عن 10 سم، يجب غلي العقد الشبكية. يجب وضع الموصلات السفلية من الجدار على طول الجدران الخارجية للهيكل (بمسافة لا تزيد عن 25 مترًا) وتوصيلها بالقطب الأرضي. يجب أيضًا توصيل الهياكل المعدنية للمبنى وأغلفة المعدات والأجهزة بقطب التأريض المحدد.

3.3.19. للحماية من الحث الكهرومغناطيسي بين خطوط الأنابيب والأشياء المعدنية الممتدة الأخرى (إطار الهيكل، وأغلفة الكابلات) الموضوعة داخل المبنى والهيكل، في الأماكن التي تكون فيها قريبة من بعضها البعض على مسافة 10 سم أو أقل، كل 20 مترًا من الطول ضروري لحام أو لحام وصلات العبور المعدنية بحيث يتم تجنب تشكيل الحلقات المغلقة. في التوصيلات بين عناصر خطوط الأنابيب والأشياء المعدنية الممتدة الأخرى الموجودة في الهيكل المحمي، من الضروري تركيب وصلات وصل مصنوعة من أسلاك فولاذية بقطر لا يقل عن 5 مم أو شريط فولاذي بمقطع عرضي لا يقل عن 24 مم2.

3.3.20. للحماية من إدخال إمكانات عالية من خلال الاتصالات المعدنية تحت الأرض (خطوط الأنابيب والكابلات، بما في ذلك تلك الموجودة في القنوات والأنفاق)، عند دخول الهيكل، من الضروري توصيل الاتصالات بأقطاب التأريض للحماية من الحث الكهروستاتيكي أو إلى التأريض الوقائي للمعدات.

3.3.21. جميع التدابير اللازمة لحماية المباني والهياكل من المظاهر الثانوية لتفريغ البرق تتزامن مع تدابير الحماية من الكهرباء الساكنة. ولذلك يجب استخدام الأجهزة المصممة للمظاهر الثانوية لتفريغ البرق الثانوي لحماية المباني والمنشآت من الكهرباء الساكنة.

وفقًا للقواعد الحالية، يجب تنفيذ الحماية من تفريغ الكهرباء الساكنة في الصناعات الخطرة المتفجرة والحريق في وجود مناطق من الفئات B-I، وB-Ia، وB-II، وB-IIa، وPI-I، وP-II، حيث المواد ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة أوم∙م.

وفي حالات أخرى، لا يتم توفير الحماية إلا عندما تشكل الكهرباء الساكنة خطراً على العاملين أو تؤثر سلبًا على العملية التكنولوجية أو جودة المنتج.

الطرق الرئيسية للقضاء على خطر الكهرباء الساكنة هي (الشريحة):

1) تأريض المعدات والاتصالات والأجهزة والأوعية، وكذلك ضمان الاتصال الكهربائي المستمر مع تأريض جسم الإنسان؛

2) تقليل المقاومة الكهربائية الحجمية والسطحية المحددة عن طريق زيادة رطوبة الهواء أو استخدام الشوائب الاستاتيكية؛

3) تأين الهواء أو البيئة، على وجه الخصوص، داخل الجهاز أو الوعاء أو ما إلى ذلك.

ويستخدمون بالإضافة إلى هذه الطرق: منع تكون التجمعات المتفجرة، والحد من سرعة حركة السوائل، واستبدال السوائل القابلة للاشتعال بمذيبات غير قابلة للاشتعال، وغيرها. يتم اختيار الطريقة العملية للتخلص من مخاطر الكهرباء الساكنة على أساس الكفاءة والجدوى الاقتصادية.

دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول الطرق المذكورة أعلاه للتخلص من خطر الكهرباء الساكنة.

التأريض (18 دقيقة)– المقياس الأكثر استخدامًا للحماية ضد الكهرباء الساكنة. والغرض منه هو القضاء على مخاطر التفريغ الكهربائي من الأجزاء الموصلة للمعدات. لذلك، يجب تأريض جميع الأجزاء الموصلة للمعدات والأشياء غير المعدنية الموصلة للكهرباء، بغض النظر عما إذا تم استخدام طرق أخرى للحماية من الكهرباء الساكنة. من الضروري تأريض ليس فقط تلك الأجزاء من المعدات التي تشارك في توليد الكهرباء الساكنة، ولكن أيضًا جميع الأجزاء الأخرى من الخصائص المذكورة أعلاه، حيث يمكن شحنها وفقًا لقانون الحث الكهروستاتيكي.

في الحالات التي تكون فيها المعدات مصنوعة من مواد موصلة للكهرباء، يكون التأريض هو وسيلة الحماية الرئيسية والكافي دائمًا تقريبًا.

إذا تشكلت رواسب من المواد غير الموصلة (الراتنجات والأغشية والرواسب) على السطح الخارجي أو الجدران الداخلية للأجهزة المعدنية والخزانات وخطوط الأنابيب، يصبح التأريض غير فعال. التأريض لا يزيل الخطر عند استخدام الأجهزة المطلية بالمينا أو غيرها من الطلاءات غير الموصلة.

تعتبر المعدات غير المعدنية مؤرضة كهروستاتيكيًا إذا كانت هناك مقاومة لتدفق التيار إلى الأرض من أي نقطة على سطحها الخارجي و السطح الداخليأوم عند الرطوبة النسبية. توفر هذه المقاومة القيمة المطلوبة لثابت وقت الاسترخاء خلال عُشر الثانية في بيئة غير متفجرة وأجزاء من الألف من الثانية في بيئة متفجرة. يرتبط ثابت زمن الاسترخاء بالمقاومة رتأريض الجهاز أو المعدات وقدرتها ج نسبة τ = ر∙ ج.

يجب أن توفر خطوط الأنابيب الخاصة بالتركيبات الخارجية (على الجسور أو في القنوات) والمعدات وخطوط الأنابيب الموجودة في ورش العمل دائرة كهربائية بطولها بالكامل وأن تكون متصلة بأجهزة التأريض. يُعتقد أن التوصيل الكهربائي لوصلات الفلنجة لخطوط الأنابيب والأجهزة، ووصلات الأغطية بأجسام الأجهزة، وما إلى ذلك. عالية بما يكفي بحيث لا يلزم وجود وصلات متوازية خاصة.

يجب تأريض كل نظام من الأجهزة وخطوط الأنابيب داخل ورشة العمل في مكانين على الأقل. جميع الصهاريج والحاويات التي تزيد سعتها عن 50 م 3 وقطرها أكثر من 2.5 م يتم تأريضها في نقطتين متقابلتين على الأقل. يجب ألا تكون هناك أجسام طافية على سطح السوائل القابلة للاشتعال في الخزانات.

يجب أن تكون رافعات التحميل الخاصة بالحوامل لملء صهاريج السكك الحديدية وقضبان مسارات السكك الحديدية داخل واجهة التحميل متصلة كهربائيًا ببعضها البعض ومؤرضة بشكل موثوق. الناقلات والناقلات والطائرات تحت التحميل (التفريغ) للسوائل القابلة للاشتعال و الغازات المسالة، يجب أيضًا تأريضه. يجب تركيب أجهزة الاتصال (بدون الحماية من الانفجار) لتوصيل موصلات التأريض خارج المنطقة المتفجرة (على بعد 5 أمتار على الأقل من نقطة التعبئة أو التصريف، PUE). في هذه الحالة، يتم توصيل الموصلات أولاً بجسم كائن التأريض، ثم بجهاز التأريض.

تجدر الإشارة إلى أن موصلات التأريض التي لا تزال تستخدم لتأريض شاحنات الصهاريج لا توفر المستوى المطلوب من السلامة من الحرائق والانفجارات لتكنولوجيا تحميل أو تفريغ الوقود والسوائل الأخرى القابلة للاشتعال. لذلك، في الوقت الحاضر، تم تطوير أجهزة تأريض خاصة لشاحنات الصهاريج (UZA) من أنواع UZA-2MI وUZA-2MK وUZA-2MK-03 ويتم إنتاجها بكميات كبيرة، والتي تتوافق مع متطلبات GOST ويمكن تركيبها في المناطق المتفجرة من الفئة B-Ig.

عند استخدام التأريض لحماية المعدات الموصلة وغير المعدنية والمبطنة بالتوصيل من الكهرباء الساكنة، تنطبق نفس المتطلبات على تأريض المعدات المعدنية. على سبيل المثال، يمكن إجراء تأريض خط أنابيب مصنوع من مادة عازلة، ولكن بطبقة موصلة (طلاء، ورنيش)، عن طريق توصيله بحلقة التأريض باستخدام المشابك المعدنية والموصلات بعد 20÷30 مترًا.

لكن التأريض لا يحل مشكلة حماية الخزان المملوء بالسائل المكهرب من الكهرباء الساكنة، بل يزيل فقط تراكم الشحنات (المتدفقة من حجم السائل) على جدرانه، لكنه لا يسرع عملية تبديد الشحنات في السائل. ويفسر ذلك حقيقة أن معدل استرخاء شحنات الكهرباء الساكنة في حجم السائل العازل للمنتجات البترولية يتحدد بثابت وقت الاسترخاء. وبالتالي، في خزان مملوء بالمنتجات المكهربة، طوال فترة حقن السائل وفي نفس الوقت تقريبًا بعد اكتماله، يوجد مجال كهربائي من الشحنات، بغض النظر عما إذا كان هذا الخزان ممتلئًا أم لا. خلال هذه الفترة الزمنية قد يكون هناك خطر اشتعال خليط البخار والهواء من المنتجات البترولية في الخزان بسبب تفريغ الكهرباء الساكنة.

ونظراً لما سبق، فإن هناك خطراً كبيراً في أخذ العينات من الخزان مباشرة بعد ملئه. ولكن بعد فترة زمنية تساوي تقريبًا، بعد ملء الخزان المؤرض، تختفي عمليًا شحنات الكهرباء الساكنة فيه ويصبح أخذ العينات السائلة آمنًا.

بالنسبة للمنتجات البترولية الخفيفة ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة (عند أوم∙م)، الوقت اللازميجب أن تكون مدة الانتظار بعد ملء الخزان لضمان سلامة العمليات الإضافية 10 دقائق على الأقل.

إن تأريض الخزان وانتظار الوقت المطلوب بعد الملء لن يعطي تأثير الأمان المطلوب إذا كان الخزان يحتوي على أجسام معزولة تطفو على سطح السائل، والتي يمكن أن تكتسب شحنة من الكهرباء الساكنة عند ملء الخزان والاحتفاظ بها لمدة الوقت يتجاوز بشكل ملحوظ. في هذه الحالة، عندما يتلامس جسم عائم مع جسم موصل مؤرض، قد تحدث شرارة خطيرة.

انخفاض في المقاومة الكهربائية الحجمية والسطحية (8 دقائق).

وهذا يزيد من التوصيل الكهربائي ويضمن قدرة العازل على إزالة شحنات الكهرباء الساكنة. يعد القضاء على خطر كهربة المواد العازلة الساكنة بهذه الطريقة فعالًا للغاية ويمكن تحقيقه عن طريق زيادة رطوبة الهواء ومعالجة الأسطح الكيميائية واستخدام الطلاءات الموصلة للكهرباء والمواد المضادة للكهرباء الساكنة (المضافات).

أ. زيادة رطوبة الهواء النسبية.

تحدث معظم الحرائق الناجمة عن شرارات الكهرباء الساكنة عادة في فصل الشتاء، عندما تكون الرطوبة النسبية مرتفعة. عند رطوبة نسبية تبلغ 65÷70%، كما تظهر الأبحاث والممارسات، يصبح عدد حالات التفشي والحرائق ضئيلًا.

يتم تفسير تسارع تصريف الشحنات الكهروستاتيكية من العوازل عند الرطوبة العالية من خلال حقيقة أن طبقة رقيقة من الرطوبة يتم امتصاصها على سطح العوازل المحبة للماء، والتي تحتوي عادة على عدد كبير من الأيونات من الملوثات والمواد المذابة، والتي بفضلها تكون كافية يتم ضمان التوصيل الكهربائي السطحي ذو الطبيعة التحليلية.

ومع ذلك، إذا كانت المادة عند درجة حرارة أعلى من تلك التي يمكن عندها تثبيت الفيلم على السطح، فقد لا يصبح السطح المذكور موصلاً حتى في ظل رطوبة الهواء العالية جدًا. لن يتحقق التأثير أيضًا إذا كان السطح المشحون للعازل كهربائيًا كارهًا للماء (غير قابل للبلل: الكبريت والبارافين والزيوت والهيدروكربونات الأخرى) أو كانت سرعة حركته أكبر من سرعة تكوين الفيلم السطحي.

يتم تحقيق زيادة في الرطوبة عن طريق رش بخار الماء أو الماء، وتدوير الهواء الرطب، وأحيانًا عن طريق التبخر الحر من سطح الماء أو عن طريق تبريد السطح المكهرب بمقدار 10 درجات مئوية تحت درجة الحرارة. بيئة.

ب. المعالجة الكيميائية للأسطح، والطلاءات الموصلة للكهرباء.

يمكن تحقيق انخفاض في المقاومة السطحية المحددة لمواد البوليمر عن طريق معالجة سطحها كيميائيًا بالأحماض (على سبيل المثال، حمض الكبريتيك أو الكلوروسلفونيك). ونتيجة لذلك، تتأكسد أو تتسلفن أسطح البوليمر (أغشية البوليسترين والبولي إيثيلين والبوليستر) وتنخفض المقاومة إلى 10 6 أوم عند رطوبة نسبية تبلغ 75٪.

يتم تحقيق تأثير إيجابي أيضًا عند معالجة المنتجات المصنوعة من البوليسترين والبولي أوليفينات عن طريق غمر العينات في الأثير البترولي مع تعريضها في نفس الوقت للموجات فوق الصوتية. تعتبر طرق المعالجة الكيميائية فعالة، ولكنها تتطلب الالتزام الصارم بالشروط التكنولوجية.

في بعض الأحيان يتم تحقيق التأثير المطلوب من خلال تطبيق طبقة موصلة سطحية على العازل الكهربائي، على سبيل المثال، طبقة معدنية رقيقة يتم الحصول عليها عن طريق الرش أو الرش أو التبخر في الفراغ أو لصق رقائق معدنية. يتم إنتاج الأفلام المعتمدة على الكربون عن طريق رش الكربون في وسط سائل أو مسحوق يحتوي على جزيئات أصغر من 1 ميكرون.

ب. استخدام المواد المضادة للكهرباء الساكنة.

تتميز معظم السوائل القابلة للاشتعال والقابلة للاشتعال بمقاومة كهربائية عالية. لذلك، خلال بعض العمليات، على سبيل المثال مع المنتجات البترولية، تتراكم شحنات الكهرباء الساكنة، مما يمنع تكثيف العمليات التكنولوجية، ويعمل أيضًا كمصدر للانفجارات والحرائق في مصافي النفط ومؤسسات البتروكيماويات.

يمكن أن تؤدي حركة الهيدروكربونات السائلة بالنسبة إلى وسط صلب أو سائل أو غازي إلى انفصال الشحنات الكهربائية عند سطح التلامس. عندما يتحرك سائل عبر أنبوب، فإن طبقة من الشحنات الموجودة على سطح السائل يحملها تدفقه بعيدًا، وتبقى شحنات الإشارة المعاكسة على سطح الأنبوب ملامسة للسائل، وإذا كان الأنبوب معدنيًا مؤرض، يتدفق إلى الأرض. إذا كان خط الأنابيب المعدني معزولا أو مصنوعا من مواد عازلة، فإنه يكتسب شحنة موجبة، والسائل يكتسب شحنة سالبة.

تعتمد درجة كهربة المنتجات البترولية على تكوين وتركيز الشوائب النشطة الموجودة فيها، والتركيب الفيزيائي الكيميائي للمنتجات البترولية، وحالة السطح الداخلي لخط الأنابيب أو الجهاز التكنولوجي (وجود التآكل، والخشونة، وما إلى ذلك). ) ، خصائص العزل الكهربائي، اللزوجة وكثافة السائل، وكذلك سرعة حركة السائل، وقطر وطول خط الأنابيب. على سبيل المثال، وجود 0.001% من الشوائب الميكانيكية يحول الوقود الهيدروكربوني الخامل إلى وقود مكهرب إلى مستويات خطيرة.

واحدة من أكثر الطرق فعالية للتخلص من كهربة المنتجات البترولية هي إدخال مواد خاصة مضادة للكهرباء الساكنة. إن إضافتها بأجزاء من الألف أو عشرة آلاف من النسبة المئوية يجعل من الممكن تقليل مقاومة المنتجات البترولية بعدة أوامر من حيث الحجم وجعل العمليات معها أكثر أمانًا. وتشمل هذه المواد المضادة للكهرباء الساكنة: الأوليات والنفثينات من الكروم والكوبالت، وأملاح الكروم على أساس الأحماض الدهنية الاصطناعية، والمواد المضافة سيغبال وغيرها. لذلك، على أساس المضافة حمض الأوليكيقلل زيت الكروم ρ v من البنزين B-70 بمقدار 1.2 ∙ 10 4 مرات. لقد وجدت المضافات "Ankor-1" وASP-1 تطبيقًا واسع النطاق في عمليات غسيل الأجزاء.

للحصول على توصيل كهربائي "آمن" للمنتجات البترولية تحت أي ظرف من الظروف، من الضروري إدخال 0.001÷0.005% من المواد المضافة. وهي عادة لا تؤثر على الخواص الفيزيائية والكيميائية للمنتجات البترولية.

للحصول على محاليل موصلة للبوليمرات (المواد اللاصقة)، تُستخدم أيضًا إضافات مضادة للكهرباء الساكنة قابلة للذوبان فيها، على سبيل المثال، الأملاح المعدنية ذات التكافؤ المتغير، والأحماض الكربوكسيلية العالية والأحماض الاصطناعية.

يتم تحقيق نتائج إيجابية عند استخدام المواد المضادة للكهرباء الساكنة في مصانع معالجة الألياف الاصطناعية، حيث أن لديها القدرة على زيادة موصليتها الأيونية وبالتالي تقليل المقاومة الكهربائية للألياف والمواد التي يتم الحصول عليها منها.

لتحضير المواد المضادة للكهرباء الساكنة والتي تؤثر على الخواص الكهربائية للألياف، يتم استخدام ما يلي: هيدروكربونات البارافين، الدهون، الزيوت، المواد الاسترطابية، المواد الخافضة للتوتر السطحي

تُستخدم العوامل المضادة للكهرباء الساكنة في صناعة البوليمر، على سبيل المثال في معالجة البوليسترين والبولي ميثيل ميثاكريلات. تتم معالجة البوليمرات بمضافات مضادة للكهرباء الساكنة عن طريق التطبيق السطحي وإدخالها في الكتلة المنصهرة. على سبيل المثال، يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي كإضافات. عند تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي على السطح، تنخفض قيمة ρ s للبوليمرات بمقدار 5-8 أوامر من حيث الحجم، ولكن فترة التأثير الفعال تكون قصيرة

(حتى شهر واحد). يعد إدخال المواد الخافضة للتوتر السطحي عن طريق الفم أكثر واعدة لأنه تظل الخصائص المضادة للكهرباء الساكنة للبوليمرات لعدة سنوات، وتصبح البوليمرات أقل عرضة للمذيبات والتآكل وما إلى ذلك. لكل عازل، تختلف التركيزات المثالية للفاعل بالسطح وتتراوح من 0.05 إلى 3.0%.

حاليًا ، يتم استخدام الأنابيب المصنوعة من تركيبات البوليمر شبه الموصلة مع الحشوات: الأسيتيلين الأسود ومسحوق الألومنيوم على نطاق واسع. الجرافيت وغبار الزنك. أفضل حشو هو الأسيتيلين الأسود، الذي يقلل من المقاومة بمقدار 10-11 درجة حتى عند 20٪ من وزن البوليمر. تركيز الكتلة الأمثل لإنشاء بوليمر موصل للكهرباء هو 25٪.

للحصول على مطاط موصل للكهرباء أو مضاد للكهرباء الساكنة، يتم إدخال مواد مالئة فيه: مسحوق الجرافيت، وأسود الكربون المتنوع، والمعادن الدقيقة. تصل المقاومة المحددة ρ v لهذا المطاط إلى 5 ∙ 10 2 أوم ∙ م، وما يصل إلى 10 6 أوم ∙ م للمطاط العادي.

يتم استخدام المطاط المضاد للكهرباء الاستاتيكية من العلامات التجارية KR-388 وKR-245 في الصناعات المتفجرة، حيث يغطي الأرضيات وطاولات العمل وقطع غيار المعدات وعجلات النقل داخل المتجر. يزيل هذا الطلاء الشحنات الناشئة بسرعة ويقلل من كهربة الأشخاص إلى مستوى آمن.

في الآونة الأخيرة، تم تطوير مطاط موصل للكهرباء مقاوم للنفط والبنزين باستخدام مطاط نيترال بوتادين وبولي كلوروبرين، والذي يستخدم على نطاق واسع لتصنيع خراطيم الضغط وخراطيم ضخ السوائل القابلة للاشتعال. تقلل هذه الخراطيم بشكل كبير من خطر الاشتعال عند تصريف وتعبئة السوائل القابلة للاشتعال في صهاريج الطرق والسكك الحديدية والحاويات الأخرى، وتمنع استخدام الأجهزة الخاصة لتأريض مداخل وأطراف التعبئة.

يتم تحقيق التخفيض الفعال لإمكانات محركات الحزام وناقلات الحزام المصنوعة من مواد ذات ρ s = 10 5 Ohm∙m من خلال زيادة الموصلية السطحية للحزام والتأريض الإلزامي للتركيب. لزيادة الموصلية السطحية للحزام، يتم طلاء سطحه الداخلي بمادة تشحيم مضادة للكهرباء الساكنة، يتم تجديدها مرة واحدة على الأقل في الأسبوع.

تأين الهواء (9 دقائق).

جوهر هذه الطريقة هو تحييد أو تعويض الشحنات الكهربائية السطحية بأيونات ذات علامات مختلفة، والتي يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة خاصة - المحايدات. الأيونات التي لها قطبية معاكسة لقطبية شحنات المواد المكهربة، تحت تأثير المجال الكهربائي الناتج عن شحنات هذه المواد، تستقر على أسطحها وتحييد الشحنات.

يتم إجراء تأين الهواء بواسطة مجال كهربائي عالي الكثافة باستخدام نوعين من المحايدات: الحث والجهد العالي.

تأتي المُعادلات الحثية بأطراف (الشكل 2، أ) وأسلاك (الشكل 2، ب)، وفي المُعادلات ذات الأطراف، يتم تثبيت الأطراف المؤرضة أو الأسلاك الرفيعة أو الرقائق المعدنية في قضيب خشبي أو معدني. يستخدم مُعادل الأسلاك سلكًا فولاذيًا رفيعًا ممتدًا عبر مادة مشحونة متحركة. إنهم يعملون على النحو التالي. تحت تأثير المجال الكهربائي القوي لجسم مكهرب، يحدث تأين التأثير بالقرب من الطرف أو السلك، ونتيجة لذلك تتشكل أيونات كلا العلامتين. لزيادة كفاءة المُعادلات، فإنهم يسعون جاهدين لتقليل المسافة بين أطراف الإبر أو السلك والسطح المُعادل إلى 5÷20 مم. تتمتع هذه المُعادلات بقدرة تأين عالية، خاصة المُعادلات ذات الأطراف.

أرز. 2. دائرة تحييد الحث (الشريحة):

أ- بالنقاط. ب- سلك. 1- النقاط؛ 1" - سلك؛ 2 - سطح مشحون.

عيوبها هي أنها تعمل إذا وصلت إمكانات الجسم المكهرب إلى عدة كيلو فولت.

مميزاتها: بساطة التصميم، التكلفة المنخفضة، تكاليف التشغيل المنخفضة، لا تحتاج إلى مصدر للطاقة.

تعمل أجهزة تحييد الجهد العالي (الشكل 3) على تيار متناوب ومباشر وعالي التردد. وهي تتألف من محول الجهد العالي الناتج ومانع الإبرة. في المحايد على العاصمةيتم أيضًا تضمين مقوم الجهد العالي. يعتمد مبدأ تشغيلها على تأين الهواء عالي الجهد. الحد الأقصى للمسافة بين قطب التفريغ والمادة المحايدة، بينما لا يزال المُعادل فعالاً، حيث يمكن أن تصل هذه المُعادلات إلى 600 مم، ولكن عادة ما تكون مسافة العمل تساوي 200÷300 مم. تتمثل ميزة معادلات الجهد العالي في تأثيرها المؤين الكافي حتى عند الإمكانات المنخفضة للمادة العازلة المكهربة. عيبها هو الطاقة العالية للشرارات الناتجة، والتي يمكن أن تشعل أي مخاليط متفجرة، لذلك لا يمكن استخدامها في المناطق الخطرة إلا في الإصدارات المقاومة للانفجار.

الشكل 3: رسم تخطيطي لمعادل الجهد العالي (الشريحة).

لحماية أفراد الخدمة من الجهد العالي، يتم تضمين مقاومات وقائية في دائرة الجهد العالي، والتي تحد من التيار بقيمة أقل بمقدار 50÷100 مرة من التيار الذي يهدد الحياة.

تعتبر مُعادلات النظائر المشعة بسيطة جدًا في التصميم ولا تتطلب مصدرًا للطاقة. فعالة وآمنة للغاية عند استخدامها في البيئات المتفجرة. وهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. عند استخدام هذه المُعادلات، من الضروري ضمان حماية موثوقة للأشخاص والمعدات والمنتجات من الآثار الضارة للإشعاع المشع.

غالبًا ما تأخذ مُعادلات النظائر المشعة شكل ألواح طويلة أو أقراص صغيرة. يحتوي أحد الجانبين على مادة مشعة تنتج إشعاعًا مشعًا يؤدي إلى تأين الهواء. من أجل عدم تلويث الهواء والمنتجات والمعدات، يتم تغطية المادة المشعة بطبقة واقية رقيقة من المينا أو الرقائق الخاصة. للحماية من الأضرار الميكانيكية، يتم وضع المؤين في غلاف معدني، مما يخلق في نفس الوقت الاتجاه المطلوب للهواء المتأين. يوضح الجدول 3 بيانات عن المواد المشعة المستخدمة في مُعادلات النظائر المشعة.

بيانات عن المواد المشعة لمعادلات النظائر المشعة (الشريحة).

الجدول 3

المواد المشعة التي تحتوي على جسيمات ألفا هي الأكثر فعالية وأمانًا. تصل قدرة اختراق جسيمات ألفا في الهواء إلى 10 سم أو أكثر بيئات كثيفةأقل بكثير. على سبيل المثال، ورقة من الورق النظيف العادي تمتصه بالكامل.

تعتبر المحايدات التي تحتوي على مثل هذا الإشعاع مناسبة للتأين المحلي للهواء وتحييد الشحنات عند نقطة تكوينها. لتحييد الشحنات الكهربائية في الأجهزة ذات الحجم الكبير، يتم استخدام بواعث β.

لا يتم استخدام المواد المشعة مع دراسة γ في المُعادلات نظرًا لقدرتها العالية على الاختراق وخطرها على البشر.

العيب الرئيسي لمعادلات النظائر المشعة هو تيار التأين المنخفض مقارنة بالمعادلات الأخرى.

لتحييد الشحنات الكهربائية، يمكن استخدام المحايدات المدمجة، على سبيل المثال، الحث الإشعاعي. يتم إنتاج هذه المحايدات بواسطة الصناعة ولها خصائص أداء محسنة. تعبر خصائص الأداء عن اعتماد تيار التأين التفريغ على إمكانات الجسم المشحون.

طرق إضافية لتقليل خطر الكهرباء الساكنة (3 دقائق، الشريحة رقم 13).

يمكن تقليل خطر الكهرباء الساكنة للسوائل القابلة للاشتعال والسوائل القابلة للاشتعال بشكل كبير أو حتى القضاء عليها عن طريق تقليل معدل التدفق الخامس. لذلك يوصى بالسرعة التالية الخامسالسوائل العازلة:

في ρ ≥ 10 5 أوم أقبل الخامس≥ 10 م/ث؛

في ρ > 10 5 أوم أقبل الخامس≥ 5 م/ث.

للسوائل ذات ρ > 10 9 يتم ضبط معدلات نقل وتدفق أوم بشكل منفصل لكل سائل. عادة ما تكون سرعة الحركة أو التدفق البالغة 1.2 م/ث آمنة لمثل هذه السوائل.

لنقل السوائل مع ρ > 10 11 -10 12 أوم مع السرعة الخامس≥ 1.5 م/ث يوصى باستخدام المرخيات (على سبيل المثال، مقاطع الأنابيب الأفقية ذات القطر المتزايد) مباشرة عند مدخل خزان الاستقبال. القطر المطلوب د ريتم تحديد m لهذا القسم بواسطة الصيغة

د ر =1.4 د ت ∙ . (7)

طول الاسترخاء ل ص تحددها الصيغة

ل ص ≥ 2.2 ∙ 10 -11 ξρ, (8)

حيث ξ هو ثابت العزل الكهربائي النسبي للسائل؛

ρ – المقاومة الحجمية النوعية للسائل أوم∙م.

عند ملء الخزان بالسائل ρ >10 5 أوم حتى يتم غمر أنبوب التحميل، يوصى بتزويد السوائل بسرعة الخامس ≤ 1 م/ث، ثم بالسرعة المحددة الخامس ≤ 5 آنسة.

في بعض الأحيان يكون من الضروري زيادة سرعة السوائل في خط الأنابيب إلى 4÷5 م/ث.

تبين أن قطر المرخية، المحسوب باستخدام الصيغة (7)، كبير للغاية في هذه الحالة. لذلك، لزيادة فعالية المرخيات ينصح باستخدامها مع الخيوط أو الإبر. في الحالة الأولى، يتم شد الخيوط المؤرضة داخل المرخى وعلى طول محوره، مما يقلل تيار الكهربة بنسبة تزيد عن 50%، وفي الحالة الثانية، يتم إدخال إبر مؤرضة في تدفق السائل لإزالة الشحنات من تدفق السائل.

يمكن تقييم الحد الأقصى المسموح به والآمن (فيما يتعلق بإمكانية اشتعال الأبخرة السائلة في خزان صناعي) لنقل المنتجات البترولية عبر أنابيب طويلة يبلغ قطرها 100÷250 مم من خلال النسبة

الخامس ت 2 د ت ≤ 0.64 , (9)

أين الخامس ت- السرعة الخطية للسائل في الأنبوب م/ث، د ت– قطر الأنبوب م.

عند العمليات باستخدام مواد سائبة ومتناثرة بشكل ناعم، يمكن تقليل خطر الكهرباء الساكنة من خلال التدابير التالية: عند نقلها بالهواء المضغوط، استخدم أنابيب مصنوعة من البولي إيثيلين أو نفس المادة (أو تركيبة مشابهة للمادة المنقولة)؛ يجب أن تكون الرطوبة النسبية للهواء عند مخرج النقل الهوائي 65% على الأقل (إذا كان هذا غير مقبول، فمن المستحسن تأين الهواء أو استخدام غاز خامل).

يجب تجنب تكوين مخاليط الهواء والغبار القابلة للاشتعال ويجب عدم السماح للغبار بالسقوط أو الدوران أو الدوران. من الضروري تنظيف المعدات وهياكل البناء من الغبار المستقر.

عند العمل بالغازات القابلة للاشتعال، من الضروري التأكد من نظافتها وعدم وجود أجزاء غير مثبتة من المعدات أو الأجهزة على طول مسارات حركتها.

يتم تحقيق تأثير جيد من حيث السلامة من الحرائق والانفجارات من شرارات الكهرباء الساكنة وجميع مصادر الاشتعال الأخرى عن طريق استبدال المذيبات العضوية والسوائل القابلة للاشتعال بمذيبات غير قابلة للاشتعال إذا كان هذا الاستبدال لا يعطل العملية التكنولوجية ويكون مجديًا اقتصاديًا.

4.4.1. لمنع حدوث تصريفات شرارة من سطح المعدات والزيوت والمنتجات البترولية، وكذلك من جسم الإنسان، من الضروري توفير، مع مراعاة تفاصيل الإنتاج، التدابير التالية لضمان تصريف الناتج شحنة الكهرباء الساكنة:

• تقليل كثافة توليد شحنة الكهرباء الساكنة؛
• معدات التأريض للدبابات والاتصالات، فضلا عن ضمان الاتصال المستمر لجسم الإنسان مع التأريض؛
• تقليل الحجم المحدد والمقاومة الكهربائية السطحية؛
• استخدام النظائر المشعة والحث والمعادلات الأخرى.

4.4.2. يجب عمومًا دمج أجهزة التأريض للحماية من الكهرباء الساكنة مع أجهزة التأريض للمعدات الكهربائية. يجب تصنيع أجهزة التأريض هذه وفقًا لمتطلبات PUE-85، GOST 21130-75 SN 102-76، تعليمات تركيب شبكات التأريض. يُسمح بمقاومة جهاز التأريض المخصص فقط للحماية من الكهرباء الساكنة ألا تزيد عن 100 أوم.

يجب تأريض جميع الأجزاء المعدنية وغير المعدنية الموصلة للكهرباء في معدات الخزان، بغض النظر عما إذا كانت هناك تدابير أخرى للحماية من التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) مطبقة.

يعتبر طلاء الطلاء المطبق على المعدات المعدنية المؤرضة والجدران الداخلية والخارجية للخزانات مؤرضًا إلكتروستاتيكيًا إذا كانت مقاومة السطح الخارجي للطلاء بالنسبة للمعدات المؤرضة لا تتجاوز 10 أوم.

4.4.3 يجب توصيل الخزانات التي تزيد سعتها عن 50 مترًا مكعبًا (باستثناء الأقطار الرأسية التي تصل إلى 2.5 مترًا) بموصلات التأريض باستخدام موصلي تأريض على الأقل في نقطتين متقابلتين تمامًا.

4.4.4. يجب ضخ المنتجات البترولية في الخزانات دون تناثرها أو تفتيتها أو خلطها بعنف. لا يُسمح بملء المنتجات البترولية بطائرة السقوط الحر.

يجب ألا تتجاوز المسافة من نهاية أنبوب التحميل إلى أسفل الخزان 200 مم، وإذا أمكن يجب توجيه النفاث على طول الجدار. وفي هذه الحالة يجب اختيار شكل نهاية الأنبوب ومعدل إمداد المنتج البترولي بطريقة تمنع تناثره.

4.4.5. يجب أن تكون سرعة حركة المنتجات البترولية عبر خطوط الأنابيب محدودة بحيث لا يمكن للشحنة التي تدخل الخزان مع تدفق المنتج البترولي أن تسبب تفريغ شرارة من سطحه تكفي طاقتها لإشعال البيئة. تعتمد السرعات المسموح بها لحركة السوائل عبر خطوط الأنابيب وتدفقها إلى الخزانات على الظروف التالية التي تؤثر على تخفيف الشحنات: نوع التعبئة، خصائص المنتج البترولي، محتوى وحجم الشوائب غير القابلة للذوبان، خصائص مادة جدران الخزان. خط أنابيب وخزان.

4.4.6. بالنسبة للمنتجات البترولية ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة التي لا تزيد عن 10 9 أوم. م، يُسمح بسرعات الحركة والتدفق حتى 5 م/ث.

بالنسبة للمنتجات البترولية ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة التي تزيد عن 10 9 أوم، يتم تحديد معدلات النقل والتدفق المسموح بها لكل منتج بترولي على حدة.

لتقليل كثافة الشحنة في تدفق سائل له مقاومة كهربائية حجمية محددة تزيد عن 10 9 أوم.م إلى قيمة آمنة، إذا كان من الضروري نقلها عبر خطوط الأنابيب بسرعة تتجاوز السرعة الآمنة، يتم استخدام أجهزة خاصة لإزالة الشحنات يجب أن تستخدم.

يجب تركيب جهاز لإزالة الشحنات من المنتج السائل على خط أنابيب التحميل مباشرة عند مدخل الخزان الذي يتم ملؤه بحيث، عند أقصى سرعة نقل مستخدمة، يكون الوقت الذي يتحرك فيه المنتج عبر أنبوب التحميل بعد مغادرة الجهاز قبل التدفق في الجهاز لا يتجاوز 0.1 من ثابت زمن استرخاء الشحنة في السائل.

إذا لم يكن من الممكن تحقيق هذا الشرط من الناحية الهيكلية، فيجب ضمان إزالة الشحنة الناشئة في أنبوب التحميل داخل الخزان الذي يتم ملؤه قبل أن يصل التدفق المشحون إلى سطح السائل الموجود في الخزان.

ملحوظات. يمكن استخدام المحايدات ذات الخيوط كأجهزة لإزالة الشحنة من منتج سائل، وترد قواعد اختيارها وتصميمها وتركيبها وتشغيلها في RTM 6.28-008-78 أجهزة إزالة الشحنة من تدفق السائل مع التفريغ الممتد أقطاب كهربائية (محايدة بخيوط).

يمكن استخدام الأقفاص المصنوعة من شبكة معدنية مؤرضة كأجهزة لإزالة الشحنات داخل الخزان المملوء، بحيث تغطي حجمًا معينًا في نهاية أنبوب التحميل بحيث يدخل التدفق المشحون من الأنبوب إلى الخلية. في هذه الحالة، يجب أن يكون حجم الخلية على الأقل V = Q τ /3600، حيث V هو حجم الخلية، m 3 ؛ س — سرعة ضخ المنتجات البترولية، م 3 / ساعة؛ τ هو ثابت زمن استرخاء الشحنة في المنتج الزيتي، s.

4.4.7. ترد البيانات المتعلقة بالمعلمات الكهربائية للمنتجات البترولية الخفيفة والرسوم البيانية لتحديد سرعات الضخ المسموح بها في التوصيات الخاصة بمنع كهربة المنتجات البترولية الخطرة عند تحميلها في الخزانات الرأسية والأفقية وخزانات الطرق والسكك الحديدية، المعتمدة في 12 نوفمبر 1985 من قبل لجنة الدولة للمنتجات النفطية في جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية.

4.4.8. يجب أن تدخل المنتجات البترولية إلى الخزان تحت مستوى المنتج البترولي المتبقي فيه.

عند ملء خزان فارغ، يجب إدخال المنتجات النفطية فيه بسرعة لا تزيد عن 1 م/ث حتى يتم غمر نهاية أنبوب الاستقبال والتوزيع.

ولمزيد من التعبئة، ينبغي اختيار السرعة مع مراعاة متطلبات البند 4.4.6.

4.4.9. لمنع خطر تفريغ الشرر، يجب ألا تكون هناك أجسام عائمة غير موصلة للكهرباء على سطح المنتجات النفطية.

4.4.10. يجب تأريض الطوافات المصنوعة من مواد موصلة للكهرباء، والمصممة لتقليل فقد المنتجات البترولية نتيجة التبخر، باستخدام موصلين تأريض مرنين على الأقل بمساحة مقطعية لا تقل عن 6 مم2 متصلين بالعوام في نقطتين متقابلتين تمامًا.

4.4.11. يجب أن تتمتع الطوافات المصنوعة من مواد غير موصلة للكهرباء بحماية من الكهرباء الساكنة.

4.4.12. يُسمح بأخذ عينات يدوية من المنتجات البترولية من الخزانات في موعد لا يتجاوز 10 دقائق بعد توقف حركة المنتج البترولي.

> POT R M-021-2002 القواعد المشتركة بين الصناعات لحماية العمال أثناء تشغيل مستودعات النفط ومستودعات الوقود ومحطات الوقود الثابتة والمتنقلة (المحتويات)

5.4. محاربة الكهرباء الساكنة

5.4.1. يجب أن تتم حماية المباني والهياكل الخاصة بمستودعات النفط ومستودعات الوقود وزيوت التشحيم ومحطات الوقود ومحطات الوقود من الكهرباء الساكنة وفقًا لمتطلبات التيار معايير الدولة.
5.4.2. يجب ألا تتجاوز مقاومة جهاز التأريض المخصص فقط للحماية من الكهرباء الساكنة 100 أوم.
5.4.3. يجب تأريض جميع الأجزاء المعدنية وغير المعدنية الموصلة للكهرباء في معدات الخزان، بغض النظر عما إذا كانت هناك تدابير أخرى للحماية من التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) مطبقة.
5.4.4. يعتبر طلاء الطلاء المطبق على المعدات المعدنية المؤرضة والجدران الداخلية والخارجية للخزانات مؤرضًا إلكتروستاتيكيًا إذا كانت مقاومة السطح الخارجي للطلاء بالنسبة للمعدات المؤرضة لا تتجاوز 10 أوم.
5.4.5. يجب توصيل الخزانات التي تزيد سعتها عن 50 مترًا مكعبًا (باستثناء الخزانات العمودية التي يصل قطرها إلى 2.5 مترًا) بمفاتيح التأريض باستخدام موصلين على الأقل في نقاط متقابلة تمامًا.
5.4.6. ويجب ألا تتجاوز سعة ملء وتفريغ الخزان إجمالي سعة أجهزة التنفس وصمامات الأمان وأجهزة التهوية المثبتة على الخزان.
يجب أن يتم ملء الخزان دون رش السائل أو خلطه بقوة.
5.4.7. السرعات القصوىيجب تحديد حركة المنتجات البترولية لضمان السلامة من الكهرباء وفقًا لمتطلبات معايير الدولة الحالية، وقواعد الحماية من الكهرباء الساكنة في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية وتكرير النفط لمنع كهربة المنتجات البترولية الخطيرة عند التحميل في الوضع الرأسي و الخزانات الأفقية وخزانات السيارات والسكك الحديدية، اعتمادًا على نوع المنتج البترولي ومواد خط الأنابيب وقطرها وأبعاد الخزان ومؤشرات أخرى.
5.4.8. للحماية من الكهرباء الساكنة، من الضروري تأريض المعدات المعدنية والخزانات وخطوط أنابيب المنتجات النفطية وأجهزة التفريغ المخصصة لنقل وتخزين وتوزيع السوائل القابلة للاشتعال والقابلة للاحتراق. يجب أن يمثل نظام التأريض دائرة كهربائية مستمرة طوال الوقت.
5.4.9. لتجنب خطر تفريغ الشرارة، لا يسمح بوجود أجسام عائمة غير موصلة للكهرباء على سطح المنتجات النفطية.
في مقاييس مستوى العوامة أو العوامة المستخدمة، يجب أن تكون العوامات والعوامات مصنوعة من مادة موصلة للكهرباء ومؤرضة بشكل موثوق.
عند تشغيل الخزانات بطوافات معدنية أو صناعية، يجب تأريض العناصر الموصلة للكهرباء في الطوافات بشكل موثوق.
5.4.10. لتبديد الكهرباء الساكنة، يتم طلاء السطح السفلي لعوامة رغوة البولي يوريثان ومصراعها بمادة لاتكس موصلة للكهرباء أو طبقات أخرى مماثلة.
يتم قياس المقاومة بعد بلمرة وتصلب اللاتكس (حوالي يوم) في أي نقطة على العائم بالنسبة لجدار الخزان.
5.4.11. يجب أن يتم توصيل الصهاريج، وكذلك الصهاريج، أثناء عمليات تفريغ وتحميل المنتجات البترولية القابلة للاشتعال والاحتراق، بموصلات التأريض باستخدام جهاز تحكم تأريض تلقائي مع جهاز اتصال آمن بشكل جوهري أو مباشرة بجهاز تأريض.
كجهاز تأريض، من الضروري استخدام سلك نحاسي مرن (متعدد النواة) بمقطع عرضي لا يقل عن 6 مم2. يجب أن يكون طرف جهاز التأريض مصنوعًا من المعدن الذي لا يصدر شرارة عند الاصطدام.
5.4.12. يمنع فصل أو توصيل كابلات التأريض أثناء عمليات التحميل.
5.4.13. يجب أن تكون قضبان مسارات السكك الحديدية داخل واجهة التعبئة متصلة كهربائيًا بخطوط الأنابيب المارة كل 200 - 300 متر وأن يكون لها تأريض موثوق عند كلا الطرفين.
5.4.14. يجب إجراء الفحص والإصلاح المستمر لأجهزة التأريض في وقت واحد مع الفحص والإصلاح المستمر لمعدات المعالجة والمعدات الكهربائية والأسلاك الكهربائية.
5.4.15. يتم تركيب وصلات الاتصال للمعدات التكنولوجية وتوصيل شبكات التأريض والتأريض بها وفقًا لرسومات العمل.
يجب أن تكون مواقع اتصالات الاتصال والفروع منها متاحة للتفتيش.
5.4.16. يجب ألا تزيد المقاومة الكهربائية الانتقالية في توصيلات التلامس للمعدات التكنولوجية عن 0.03 أوم لكل جهة اتصال.
يجب قياس مقاومة التلامس لوصلات التلامس بأدوات مقاومة للانفجار.
5.4.17. يجب على العمال الذين يقومون بفحص أجهزة الحماية من الصواعق إعداد تقرير فحص وفحص يشير إلى أي تلف أو أعطال تم اكتشافها.
يجب تسجيل نتائج تدقيق أجهزة الحماية من الصواعق واختبارات التحقق من أجهزة التأريض والإصلاحات التي تم إجراؤها في مجلة خاصة.
5.4.20. خدمة كبير مهندسي الطاقة مسؤولة عن حالة الكهرباء الساكنة وأجهزة الحماية من الصواعق. يُطلب من الموظفين المسؤولين التأكد من تشغيل وإصلاح الكهرباء الساكنة وأجهزة الحماية من الصواعق وفقًا للوائح الحالية.

تشير الكهرباء الساكنة إلى الشحنات الكهربائية في حالة السكون النسبي، الموزعة على سطح أو حجم العازل الكهربائي أو على سطح موصل معزول.

يختلف فرق جهد التلامس ويعتمد على الخواص العازلة للمواد الملامسة وحالتها الفيزيائية والضغط الذي يتم به ضغط الأسطح على بعضها البعض وسرعة الحركة والرطوبة ودرجة الحرارة المحيطة وما إلى ذلك.

من الممكن كهربة المواد الصلبة أثناء حركة محركات الحزام والأحزمة الناقلة.

كما أظهرت الدراسات، لوحظت كهربة شديدة عندما تصطدم الجزيئات بسطح خطوط الأنابيب أثناء النقل الهوائي للمواد المتربة، والتشوه، وسحق (تناثر) المواد، والحركة النسبية لجسمين متلامسين، وطبقات من المواد السائلة أو السائبة، أثناء المكثف حركة المواد وخلطها وتبلورها وتبخرها.

بالإضافة إلى ذلك، من الممكن كهربة السوائل ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة، بما في ذلك أثناء التحميل والصرف وضخ التولوين والبنزين والمنتجات البترولية الأخرى من الخزانات والخزانات والبراميل غير المؤرضة؛ عند نقل السوائل في حاويات غير مؤرضة؛ عند ترشيحها من خلال الأقسام والشبكات المسامية، وما إلى ذلك. يرجع خطر الكهرباء الساكنة بشكل أساسي إلى احتمالية تفريغ الشرارة، مما قد يؤدي إلى انفجار وحريق وبالتالي إصابة الأشخاص.

يحدث تفريغ الكهرباء الساكنة عندما تصل شدة المجال الكهروستاتيكي إلى قيمة الانهيار (الحرجة). بالنسبة للهواء، يبلغ جهد الانهيار حوالي 30 كيلو فولت/سم.

يعتمد التأثير الفسيولوجي للكهرباء الساكنة على جسم الإنسان على الكمية المنبعثة أثناء التفريغ طاقة كهربائية. قد يتعرض الشخص لثقوب أو صدمات خفيفة أو متوسطة أو شديدة. الحقن والصدمات ليست مهددة للحياة، لأن القوة الحالية لا تذكر. ومع ذلك، من الممكن حدوث حركات منعكسة، مما يؤدي إلى السقوط من ارتفاع، أو الاتصال بأجزاء دوارة غير محمية من الآلات، وما إلى ذلك.

على النقل بالسكك الحديديةمن بين العمليات التكنولوجية المتنوعة التي تؤدي إلى ظهور الكهرباء الساكنة، فإن أهمها نقل السوائل المختلفة في الخزانات وضخ المنتجات البترولية على رفوف التحميل والتفريغ.

دعونا ننظر في عملية كهربة السائل. يتم تفسير آلية كهربة السائل المتحرك عبر الأنبوب من خلال التدمير الميكانيكي للطبقة الكهربائية المزدوجة التي تظهر عند الحدود مع الطور الصلب. نظرًا لأن أي سائل عازل يحتوي دائمًا على كمية معينة من المواد الحاملة الشحنة الكهربائيةعند السطح البيني بين المرحلتين السائلة والصلبة، يحدث تكوين طبقة كهربائية مزدوجة.

في هذه الحالة، يتم تحييد شحنات العلامة نفسها المترسبة على سطح الجدار الصلب، ويتم نقل شحنات العلامة المعاكسة الموجودة في حجم السائل عن طريق التدفق وتدخل إلى خزان الاستقبال. إذا كان هناك خليط بخار-هواء قابل للاشتعال في الخزان فوق سطح السائل، فمن المحتمل حدوث انفجار وحريق بسبب تفريغ الكهرباء الساكنة بين سطح السائل المكهرب وجدران الخزان أو أي شيء آخر مؤرض لا يمكن استبعاد العناصر الهيكلية.

يحدث تكوين شحنات الكهرباء الساكنة أيضًا عند ملء الخزانات بتيار متساقط بحرية مع رذاذ.

في هذه الحالة، تكتسب القطرات الصغيرة والكبيرة شحنات من علامات معاكسة. وتتكون سحابة من القطرات الصغيرة، مما يخلق مجالًا كهربائيًا عالي التدرج فوق سطح السائل. ونتيجة لهذه الظواهر، تحدث تفريغ الكهرباء الساكنة.

العوامل الرئيسية التي تحدد شدة كهربة المنتجات البترولية، ونقاء المنتجات البترولية ومقاومتها الكهربائية؛ سرعة وطبيعة الحركة (تدفق مستمر أو رذاذ)؛ المواد المعدنية لخطوط الأنابيب والخزانات وغيرها من الأجهزة التي تتحرك من خلالها المنتجات البترولية، وكذلك حالة سطحها الداخلي. يتم كهربة المنتجات البترولية بشكل مكثف بشكل خاص أثناء ترشيحها.

لقد ثبت أن البنزين الذي يتدفق عبر الأنابيب مشحون بشكل سلبي وخط الأنابيب مشحون بشكل إيجابي.

مقدار الشحنة الإجمالية التي ينقلها المنتج المكهرب إلى خزان الاستقبال:

حيث: - رسوم المنتج، ك/ل؛

كمية المنتج التي يتم ضخها، ل.

ترد في الجدول 11.1 بيانات عن الحد الأدنى من طاقة الاشتعال لمخاليط البخار والغاز والهواء (عند ضغط 0.1 ميجا باسكال ودرجة حرارة 200 درجة مئوية).

الجدول 11.1

لمنع احتمال حدوث تفريغ شرارة خطير من سطح المعدات والمواد المعالجة وكذلك من جسم الإنسان، يتم توفير التدابير التالية (مع مراعاة تفاصيل الإنتاج) لضمان تصريف الشحنات الناتجة من الكهرباء الساكنة :

إزالة الشحنات عن طريق تقليل المقاومة الكهربائية الحجمية والسطحية المحددة؛

تحييد الشحنات باستخدام معادلات الحث، وما إلى ذلك؛

تفريغ الشحنات باستخدام جهاز التأريض للمعدات والاتصالات.

من بين التدابير المتخذة للحماية من الكهرباء الساكنة، فإن الإجراء الأكثر استخدامًا لإزالة الشحنات الكهروستاتيكية هو التأريض، والذي يستخدم جنبًا إلى جنب مع التدابير التي تمت مناقشتها أعلاه. تخضع رافعات التحميل الخاصة بملء الخزانات والقضبان الموجودة في الجزء الأمامي من عمليات التصريف والتحميل للتأريض. يتم دمج أجهزة التأريض للحماية من الكهرباء الساكنة مع أجهزة التأريض الواقية أو الحماية من الصواعق. في هذه الحالة، يجب ألا تزيد المقاومة القصوى المسموح بها لجهاز التأريض المخصص فقط لإزالة الكهرباء الساكنة عن 100 أوم. سيتم تأريض المعدات غير المعدنية كهربائيًا إذا كانت مقاومة أي نقطة بالنسبة للحلقة الأرضية لا تتجاوز 107 أوم.

مع سعة صغيرة C، يمكن أن تكون مقاومة الانتشار الحالية لجهاز التأريض أعلى من 107 أوم.

دعونا نفكر في الحالة التي سيتم فيها ضمان السلامة من التصريفات المحتملة للكهرباء الساكنة عند ملئها في خزان معزول بسعة M = 1000 لتر. البنزين بسرعة v = 100 لتر/دقيقة. معدل كهربة البنزين = 1.1·10-8 A·s/l.

دعونا نحدد الإمكانات الموجودة على الخزان في نهاية التعبئة. إجمالي الشحنة المنقولة بواسطة البنزين المكهرب إلى الخزان سيكون.