حماية ضد الكهرباء الساكنة عند تحميل الخزانات. كهربة المنتجات البترولية

ANOO "TsPPiPK" Kuban ""

كهربة المنتجات البترولية.

أدوات.

تم التطوير بواسطة: الأستاذ أ.س. نيستيروك

مدينة كراسنودار

كهربة المنتجات البترولية. أسباب الحدوث وتدابير الحماية منها كهرباء ساكنة.

منتجات النفط والنفط جيدة عوازلوقادرة على تخزين الشحنات الكهربائية لفترة طويلة. للمنتجات البترولية النقية اللامائية التوصيل الكهربائي تافهة تماما. هذه الخاصية تستخدم على نطاق واسع في الممارسة. لذلك يتم استخدام البارافينات الصلبة في الصناعة الكهروميكانيكية كعازل ، وزيوت البترول الخاصة لصب المحولات والمكثفات وغيرها من المعدات في الصناعات الكهربائية والراديو.

تساهم الخصائص العازلة العالية للمنتجات البترولية في تراكم شحنات الكهرباء الساكنة على سطحها. يمكن أن تتكون الكهرباء الساكنة لعدة أسباب.

أتاحت الدراسات التي تم إجراؤها والدراسة التفصيلية لحقائق حدوث الانفجارات والحرائق الناتجة عن الكهرباء الساكنة إمكانية تحديد عدد من الأسباب لتشكيل شحنة من الكهرباء الساكنة في n / a:

Ø احتكاك السائل n / n على السطح الصلب لخط الأنابيب وجدران الخزان والمرشح ؛

Ø احتكاك الجسيمات n / a فيما بينها ، عندما يمر الوقود عبر وسط السوائل الأخرى ، مثل الماء ؛

Ø مرور قطرات من n / n ذرات دقيقة عبر الهواء أو خليط بخار الهواء ؛

Ø الترسيب من الجسيمات الصلبة العالقة n / a ؛

Ø ترسيب الجسيمات العالقة غير السائلة ، مثل قطرات الماء أو المواد الكيميائية الأخرى ، وكذلك عند المرور عبر طبقة من فقاعات الهواء السائلة ، وأبخرة الهيدروكربونات الخفيفة ، وما إلى ذلك ؛

Ø المرور عبر الفضاء البخاري لقطرات الماء والثلج وما إلى ذلك.

أثبتت التجارب أن قدرة n / n على الخضوع للكهرباء أثناء الضخ تعتمد على الموصلية الكهربائية: فكلما انخفضت الموصلية الكهربائية لـ n / n ، كان من الأسهل تجميع شحنة من الكهرباء الساكنة وكلما كان تبديدها أبطأ. بالإضافة إلى ذلك ، يتأثر معدل تكوين الكهرباء الساكنة بالعوامل التشغيلية:

ü سرعة النقل ،

ü وجود شوائب ميكانيكية ، ماء ، هواء ،

ظروف التخزين ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.

كلما زادت سرعة الضخ ، زادت الكهرباء غير متوفر. كلما طالت مدة ضخه n / n ، زادت كهربة. الشوائب الميكانيكية وفقاعات الهواء لها أيضًا تأثير كبير على كهربة n / a: فكلما زاد عددهم ، زادت قوة n / a بالكهرباء. الماء المذاب أو المشتت في n / a يزيد بشكل كبير من توليد الكهرباء الساكنة. ومع ذلك ، فإن الماء الموجود في قاع الحاوية على شكل طبقة منفصلة إما ليس له أي تأثير على معدل تكوين الكهرباء الساكنة ، أو يساعد في تقليلها.

إذا كانت الحاويات أو خطوط الأنابيب المعدنية المعزولة تقبل إمكانات عالية بالنسبة إلى الأرض ، فمن الممكن حدوث تفريغ شرارة بينها وبين الأجسام المؤرضة ، مما قد يتسبب في نشوب حريق أو انفجار في المنتجات النفطية والزيوت. لمنع حدوث تصريفات شرارة خطيرة من سطح النفط والمنتجات النفطية ، والمعدات ، وكذلك من جسم الإنسان ، من الضروري توفير تدابير تقلل من حجم الشحنة وتضمن أن الشحنة الناشئة للكهرباء الساكنة المصارف.

لتقليل شدة تراكم الشحنات الكهربائية ، يجب ضخ المنتجات البترولية في الخزانات أو الخزانات أو الحاويات دون رش أو رش أو خلط قوي. يجب أن تدخل المنتجات النفطية الصهاريج تحت مستوى الزيت المتبقي فيها. لا يُسمح بصب منتجات الزيت الخفيف في طائرة نفاثة تساقط حرًا. يجب ألا تتجاوز المسافة من نهاية أنبوب التحميل إلى نهاية وعاء الاستقبال 200 مم ، وإذا لم يكن ذلك ممكنًا ، فيجب توجيه النفاثة على طول الجدار. يجب ألا تتجاوز سرعة حركة المنتجات النفطية عبر خطوط الأنابيب القيم القصوى المسموح بها ، والتي تعتمد على نوع العمليات التي يتم إجراؤها وخصائص المنتجات النفطية ومحتوى وحجم الشوائب غير القابلة للذوبان وخصائص مادة جدران خطوط الأنابيب. بالنسبة للمنتجات البترولية ، يُسمح بسرعة الحركة والتدفق الخارج حتى 5 م / ث. عند ملء الخزان الفارغ ، يجب إدخال منتجات الزيت فيه بسرعة لا تزيد عن 1 م / ث حتى يتم غمر نهاية أنبوب السحب والتوزيع.

لضمان استنزاف الشحنة الكهربائية التي نشأت ، يتم تأريض جميع الأجزاء المعدنية للمعدات والمضخات واتصالات خطوط الأنابيب وجسم الإنسان في اتصال كهربائي مستمر مع التأريض. يجب توصيل صهاريج الشاحنات والسكك الحديدية التي يتم تحميلها وتفريغها من المنتجات النفطية القابلة للاشتعال بأجهزة التأريض طوال فترة التعبئة والتفريغ.

كهرباء ساكنة تسمى مجموعة من الظواهر المرتبطة بظهور شحنة كهربائية مجانية وحفظها واسترخاءها على السطح وفي حجم عازل أو على موصلات معزولة.

وفقًا للقواعد الحالية ، يجب إجراء الحماية ضد تفريغ الكهرباء الساكنة في الصناعات المتفجرة وخطرة الحرائق في وجود مناطق من الفئات B-I و B-Ia و B-II و B-IIa و P-I و P-II ، حيث مواد ذات مقاومة كهربائية حجمية محددة أوم ∙ م.

في حالات أخرى ، لا يتم تنفيذ الحماية إلا عندما تشكل الكهرباء الساكنة خطراً على موظفي التشغيل ، أو تؤثر سلبًا على العملية التكنولوجية أو جودة المنتج.

الطرق الرئيسية للتخلص من الخطر من 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 عن طريق زيادة رطوبة الهواء أو استخدام شوائب مضادة للكهرباء الساكنة ؛

3) تأين الهواء أو الوسط ، على وجه الخصوص ، داخل الجهاز أو الوعاء ، إلخ.

بالإضافة إلى هذه الطرق ، فإنها تستخدم: منع تكوين التركيزات المتفجرة ، والحد من سرعة حركة السائل ، واستبدال السوائل القابلة للاشتعال بمذيبات غير قابلة للاحتراق ، إلخ. يتم اختيار طريقة عملية لإزالة الخطر من الكهرباء الساكنة مع مراعاة الكفاءة والجدوى الاقتصادية.

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

التأريض (18 دقيقة)- المقياس الأكثر استخدامًا للحماية من الكهرباء الساكنة. والغرض منه هو القضاء على مخاطر التفريغ الكهربائي من الأجزاء الموصلة للجهاز. لذلك ، تخضع جميع الأجزاء الموصلة للمعدات والأشياء غير المعدنية الموصلة للتأريض الإلزامي ، بغض النظر عن 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 الخصائص الأخرى المذكورة أعلاه ، حيث يمكن شحنها وفقًا لقانون الحث الكهروستاتيكي.

في الحالات التي تكون فيها المعدات مصنوعة من مواد موصلة للكهرباء ، فإن التأريض هو الطريقة الرئيسية والكافية دائمًا تقريبًا للحماية.

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. لا يزيل التأريض الخطر عند استخدام الأجهزة ذات المينا وغيرها من الطلاءات غير الموصلة.

تعتبر المعدات غير المعدنية مؤرضة كهربائياً إذا كانت مقاومة انتشار التيار إلى الأرض من أي نقطة على سطحها الخارجي والداخلي أوم في الرطوبة النسبية. توفر هذه المقاومة القيمة اللازمة لثابت زمن الاسترخاء خلال عُشر من الثانية في بيئة غير قابلة للانفجار وأجزاء من الألف من الثانية في بيئة متفجرة. يرتبط ثابت وقت الاسترخاء بالمقاومة صتأريض الجهاز أو المعدات وقدرته ج نسبة τ = ص∙ ج.

يجب أن تمثل خطوط أنابيب التركيبات الخارجية (على الجسور أو في القنوات) والمعدات وخطوط الأنابيب الموجودة في ورش العمل دائرة كهربائية في جميع الأنحاء وأن تكون متصلة بأجهزة التأريض. يُعتقد أن التوصيل الكهربائي للوصلات ذات الحواف لخطوط الأنابيب والأجهزة ، ومفاصل الأغطية مع أجسام الجهاز ، إلخ. عالية بما يكفي لعدم الحاجة إلى تثبيت وصلات عبور موازية خاصة.

يجب تأريض كل نظام من الأجهزة وخطوط الأنابيب داخل الورشة في مكانين على الأقل. جميع الخزانات والحاويات التي تزيد سعتها عن 50 م 3 وقطرها أكثر من 2.5 م مؤرضة على الأقل عند نقطتين متقابلتين. يجب ألا تكون هناك أجسام عائمة على سطح السوائل القابلة للاشتعال في الخزانات.

يجب توصيل رافعات تحميل الرفوف لملء صهاريج السكك الحديدية وقضبان خطوط السكك الحديدية داخل واجهة التحميل والتفريغ كهربائيًا مع بعضها البعض وتأريضها بشكل موثوق. شاحنات الصهاريج والصهاريج والطائرات تحت ملء (تصريف) السوائل القابلة للاشتعال و الغازات المسالةيجب أيضًا أن تكون مؤرضة. يجب تثبيت أجهزة التلامس (بدون وسائل الحماية من الانفجار) لتوصيل موصلات التأريض خارج المنطقة المتفجرة (على الأقل 5 أمتار من مكان التعبئة أو التصريف ، PUE). في هذه الحالة ، يتم توصيل الموصلات أولاً بجسم الكائن المؤرض ، ثم بجهاز التأريض.

وتجدر الإشارة إلى أن موصلات التأريض المستخدمة حتى الآن لتأريض الصهاريج لا توفر المستوى المطلوب من السلامة من الحرائق والانفجارات لتقنية تحميل أو تفريغ الوقود والسوائل الأخرى القابلة للاشتعال. لذلك ، في الوقت الحاضر ، تم تطوير وإنتاج أجهزة تأريض خاصة للناقلات (UZA) من أنواع UZA-2MI و UZA-2MK و UZA-2MK-03 بكميات كبيرة ، والتي تلبي متطلبات GOST ويمكن تثبيتها في المناطق المتفجرة من فئة B-Ig.

إذا تم استخدام التأريض للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) للمعدات الموصلة وغير المعدنية والمبطنة بالتوصيل ، فإن نفس المتطلبات تنطبق على تأريض المعدات المعدنية. على سبيل المثال ، يمكن تأريض خط أنابيب مصنوع من مادة عازلة للكهرباء ، ولكن بطبقة موصلة (طلاء ، ورنيش) ، عن طريق توصيله بالحلقة الأرضية باستخدام المشابك المعدنية والموصلات كل 20-30 مترًا.

لكن التأريض لا يحل مشكلة حماية الخزان المملوء بسائل مكهرب من الكهرباء الساكنة ، بل يستبعد فقط تراكم الشحنة (التسرب من حجم السائل) على جدرانه ، ولكنه لا يسرع من عملية تبديد الشحنة في السائل. . ويفسر ذلك حقيقة أن معدل استرخاء شحنات الكهرباء الساكنة في حجم سائل عازل من المنتجات البترولية يتم تحديده من خلال ثابت وقت الاسترخاء. وبالتالي ، في الخزان المملوء بالمنتجات المكهربة ، طوال فترة حقن السوائل ولفترة تساوي تقريبًا بعد اكتماله ، يوجد مجال كهربائي للشحن ، بغض النظر عما إذا كان هذا الخزان ممتلئًا أم لا. خلال هذه الفترة الزمنية ، قد يكون هناك خطر اشتعال خليط بخار الهواء للمنتجات النفطية في الخزان عن طريق تفريغ الكهرباء الساكنة.

في ضوء ما سبق ، هناك خطر كبير في أخذ عينات من الخزان فور ملئه. ولكن بعد فترة زمنية تساوي تقريبًا ، بعد ملء الخزان الأرضي ، تختفي شحنات الكهرباء الساكنة فيه عمليًا ويصبح أخذ عينات من السائل آمنًا.

بالنسبة للمنتجات النفطية الخفيفة ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة (عند أوم ∙ م) ، الوقت اللازميجب ألا يقل التعرض بعد ملء الخزان ، مع ضمان سلامة العمليات الإضافية ، عن 10 دقائق.

إن تأريض الخزان والاحتفاظ بالوقت المطلوب بعد الملء لن يعطي تأثير الأمان المطلوب إذا كانت هناك أجسام معزولة تطفو على سطح السائل في الخزان ، والتي يمكن أن تكتسب شحنة من الكهرباء الساكنة عند ملء الخزان والاحتفاظ بها لمدة وقت يتجاوز بشكل ملحوظ. في هذه الحالة ، إذا لامس جسم عائم جسم موصل مؤرض ، فقد يحدث شرارة خطيرة.

انخفاض في الحجم والمقاومة الكهربائية السطحية (8 دقائق).

هذا يزيد من الموصلية الكهربائية ويضمن قدرة العازل على تحويل شحنات الكهرباء الساكنة. إن القضاء على خطر الكهربة الساكنة للعوازل الكهربائية بهذه الطريقة فعال للغاية ويمكن تحقيقه عن طريق زيادة رطوبة الهواء ، والمعالجة الكيميائية للأسطح ، واستخدام الطلاءات الموصلة للكهرباء والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة (المواد المضافة).

أ- زيادة الرطوبة النسبية للهواء.

تحدث معظم الحرائق الناتجة عن شرارات الكهرباء الساكنة عادةً في فصل الشتاء ، عندما تكون الرطوبة النسبية للهواء عالية. عند درجة رطوبة نسبية تبلغ 65 70٪ ، كما تظهر الدراسات والممارسات ، يصبح عدد الومضات والحرائق ضئيلًا.

يتم تفسير تسريع تصريف الشحنات الكهروستاتيكية من العوازل عند الرطوبة العالية من خلال حقيقة أن طبقة رقيقة من الرطوبة يتم امتصاصها على سطح العوازل المحبة للماء ، وعادة ما تحتوي على كمية كبيرة من الأيونات من الشوائب ومادة مذابة ، بسبب ذلك يتم ضمان الموصلية الكهربائية السطحية ذات الطبيعة الإلكتروليتية الكافية.

ومع ذلك ، إذا كانت المادة في درجة حرارة أعلى من تلك التي يمكن عندها وضع الفيلم على السطح ، فلا يمكن أن يصبح السطح المذكور موصلًا حتى في الرطوبة العالية جدًا. لن يتحقق التأثير أيضًا إذا كان السطح المشحون للعزل الكهربائي كارهًا للماء (غير قابل للبلل: الكبريت والبارافين والزيوت والمواد الهيدروكربونية الأخرى) أو إذا كانت سرعة حركته أكبر من معدل تكوين الطبقة السطحية.

تتحقق الزيادة في الرطوبة عن طريق رش بخار الماء أو الماء ، وتدوير الهواء الرطب ، وفي بعض الأحيان التبخر الحر من سطح الماء أو تبريد السطح المكهرب بمقدار 10 درجات مئوية تحت درجة الحرارة المحيطة.

B. المعالجة الكيميائية للأسطح ، والطلاءات الموصلة كهربائيا.

يمكن تحقيق انخفاض في مقاومة السطح المحددة للمواد البوليمرية عن طريق المعالجة الكيميائية لأسطحها بالأحماض (على سبيل المثال ، الكبريتيك أو الكلوروسلفونيك). نتيجة لذلك ، تتأكسد أو تتأكسد أسطح البوليمر (بوليسترين ، بولي إيثيلين وأغشية بوليستر) وتقل المقاومة إلى 10 6 أوم عند رطوبة هواء نسبية 75٪.

يتم تحقيق تأثير إيجابي أيضًا عند معالجة المنتجات المصنوعة من البوليسترين والبولي أوليفينات عن طريق غمر العينات في الإيثر البترولي مع التعرض المتزامن للموجات فوق الصوتية. تعتبر طرق المعالجة الكيميائية فعالة ، ولكنها تتطلب التزامًا دقيقًا بالظروف التكنولوجية.

في بعض الأحيان يتم تحقيق التأثير المطلوب عن طريق تطبيق فيلم موصل سطحي على العازل ، على سبيل المثال ، فيلم معدني رقيق ، يتم الحصول عليه عن طريق الرش ، أو الرش ، أو التبخر في الفراغ ، أو لصق رقاقة معدنية. يتم الحصول على الأفلام ذات الأساس الكربوني عن طريق رش الكربون في وسط سائل أو مسحوق بجزيئات أصغر من 1 ميكرومتر.

ب. استخدام العوامل المضادة للكهرباء الساكنة.

تتميز معظم السوائل القابلة للاشتعال والقابلة للاشتعال بمقاومة كهربائية عالية. لذلك ، أثناء بعض العمليات ، على سبيل المثال ، مع المنتجات البترولية ، تتراكم رسوم الكهرباء الساكنة ، مما يمنع تكثيف العمليات التكنولوجية ، كما أنه يعمل كمصدر للانفجارات والحرائق في مصافي النفط ومؤسسات البتروكيماويات.

يمكن أن تؤدي حركة الهيدروكربونات السائلة بالنسبة إلى وسط صلب أو سائل أو غازي إلى فصل الشحنات الكهربائية على أسطح التلامس. عندما يتحرك السائل عبر أنبوب ، فإن طبقة الشحنات الموجودة على سطح السائل تبتعد عن طريق تدفقها ، وتبقى شحنات العلامة المعاكسة على سطح الأنبوب الملامس للسائل ، وإذا كان الأنبوب المعدني مؤرض ، استنزاف في الأرض. إذا كان خط الأنابيب المعدني معزولًا أو مصنوعًا من مواد عازلة ، فإنه يكتسب شحنة موجبة ، ويصبح السائل سالبًا.

تعتمد درجة الكهربة للمنتجات البترولية على تكوين وتركيز الشوائب النشطة الموجودة فيها ، والتركيب الفيزيائي والكيميائي للمنتجات البترولية ، وحالة السطح الداخلي لخط الأنابيب أو جهاز العملية (وجود تآكل ، وخشونة ، إلخ. ) ، وخصائص العزل ، ولزوجة السائل وكثافته ، وكذلك سرعة حركة السوائل وقطرها وطول خط الأنابيب. على سبيل المثال ، يؤدي وجود 0.001٪ من الشوائب الميكانيكية إلى تحويل وقود هيدروكربوني خامل إلى وقود مكهرب إلى حدود خطيرة.

من أكثر الطرق فعالية للتخلص من كهربة المنتجات البترولية إدخال مواد خاصة مضادة للكهرباء الساكنة. إن إضافتها في الألف أو عشرة آلاف في المائة تجعل من الممكن تقليل مقاومة المنتجات البترولية بعدة أوامر من حيث الحجم وتأمين العمليات معها. وتشمل هذه المواد المضادة للكهرباء الساكنة: أوليات ونفثينات الكروم والكوبالت وأملاح الكروم القائمة على الأحماض الدهنية الاصطناعية والمضافات "سيبال" وغيرها. لذلك ، مادة مضافة تعتمد على حمض الأوليكيقلل أوليات الكروم ρ v من البنزين B-70 بمقدار 1.2 10 4 مرات. تم العثور على إضافات Ankor-1 و ASP-1 على نطاق واسع في عمليات غسل الأجزاء.

للحصول على توصيل كهربائي "آمن" للمنتجات البترولية تحت أي ظرف من الظروف ، من الضروري إدخال 0.001 0.005٪ إضافات. عادة لا تؤثر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتجات البترولية.

للحصول على المحاليل الموصلة للبوليمرات (المواد اللاصقة) ، يتم أيضًا استخدام المواد المضافة المضادة للكهرباء الساكنة القابلة للذوبان فيها ، على سبيل المثال ، أملاح المعادن ذات التكافؤ المتغير للأحماض الكربوكسيلية والاصطناعية الأعلى.

يتم تحقيق نتائج إيجابية من خلال استخدام العوامل المضادة للكهرباء الساكنة في مصانع معالجة الألياف الاصطناعية ، حيث تتمتع بالقدرة على زيادة الموصلية الأيونية وبالتالي تقليل المقاومة الكهربائية للألياف والمواد التي يتم الحصول عليها منها.

لتحضير المواد الاستاتيكية التي تؤثر على الخواص الكهربائية للألياف ، يتم استخدام ما يلي: هيدروكربونات البارافين ، والدهون ، والزيوت ، والمواد المسترطبة ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي

تُستخدم العوامل المضادة للكهرباء الساكنة في صناعة البوليمر ، على سبيل المثال في معالجة البوليسترين والبولي ميثيل ميثاكريلات. تتم معالجة البوليمرات بإضافات مضادة للكهرباء الساكنة عن طريق التطبيق السطحي وإدخالها في الكتلة المنصهرة. مثل هذه المواد المضافة ، على سبيل المثال ، يتم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي. مع التطبيق السطحي للمواد الخافضة للتوتر السطحي ، يتناقص ρ من البوليمرات بمقدار 5-8 مرات من حيث الحجم ، لكن فترة التأثير الفعال قصيرة

(حتى شهر واحد). يعتبر إدخال المواد الخافضة للتوتر السطحي في الداخل واعدًا أكثر. يتم الاحتفاظ بخصائص البوليمرات المضادة للكهرباء الساكنة لعدة سنوات ، وتصبح البوليمرات أقل عرضة للمذيبات ، والتآكل ، وما إلى ذلك. لكل عازل كهربائي ، تختلف تركيزات الفاعل بالسطح المثلى وتتنوع من 0.05 إلى 3.0٪.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام الأنابيب المصنوعة من تركيبات البوليمر شبه الموصلة مع مواد مالئة على نطاق واسع: الأسيتيلين الأسود ، ومسحوق الألومنيوم. الجرافيت وغبار الزنك. أفضل حشو هو الأسيتيلين الأسود ، والذي يقلل المقاومة بنسبة 10-11 مرة من حيث الحجم حتى عند 20٪ من وزن البوليمر. تركيز الكتلة الأمثل لإنشاء بوليمر موصل كهربي هو 25٪.

للحصول على مطاط موصل كهربائيًا أو مضاد للكهرباء الساكنة ، يتم إدخال مواد مالئة فيه: الجرافيت المسحوق ، وأسود الكربون المختلفة ، والمعادن المشتتة بدقة. تصل المقاومة النوعية ρ v لهذا المطاط إلى 5 10 2 أوم ∙ م ، والمقاومة المعتادة تصل إلى 10 6 أوم ∙ م.

تستخدم درجات المطاط المضاد للكهرباء الساكنة KR-388 ، KR-245 في الصناعات المتفجرة ، فهي تغطي الأرضيات وطاولات العمل وأجزاء المعدات وعجلات النقل داخل الورشة. يزيل هذا الطلاء بسرعة الشحنات الناشئة ، ويقلل من كهربة الناس إلى مستوى آمن.

في الآونة الأخيرة ، تم تطوير مطاط موصل بالكهرباء مقاوم للزيت والبنزين باستخدام مطاط النيتريك بوتادين وبولي كلوروبرين ، والذي يستخدم على نطاق واسع لتصنيع خراطيم الضغط وخراطيم ضخ السوائل القابلة للاشتعال. تقلل هذه الجلب بشكل كبير من خطر الاشتعال أثناء تفريغ وتعبئة السوائل القابلة للاشتعال في صهاريج الطرق والسكك الحديدية والحاويات الأخرى ، وتستبعد استخدام الأجهزة الخاصة لتأريض ممرات ونصائح التعبئة.

يتم تحقيق انخفاض فعال في إمكانات محركات الحزام وناقلات السيور المصنوعة من المواد مع ρ s = 10 5 أوم ∙ م من خلال زيادة التوصيل السطحي للحزام والتأريض الإلزامي للتركيب. لزيادة الموصلية السطحية للحزام ، سطحه الداخلي مغطى بشحم مضاد للكهرباء الساكنة ، يتم تجديده مرة واحدة على الأقل في الأسبوع.

تأين الهواء (9 دقائق).

يتمثل جوهر هذه الطريقة في تحييد الشحنات الكهربائية السطحية أو التعويض عنها بأيونات ذات علامات مختلفة ، والتي يتم إنشاؤها بواسطة أجهزة خاصة - معادلات. الأيونات التي لها قطبية معاكسة لقطبية شحنات المواد المكهربة ، تحت تأثير الحقل الكهربائي، التي تم إنشاؤها بواسطة شحنات هذه المواد ، تستقر على أسطحها وتحييد الشحنات.

يتم تأين الهواء بواسطة مجال كهربائي عالي التوتر باستخدام معادلات من نوعين: الحث والجهد العالي.

تأتي المعادلات الحثية مع أشواك (الشكل 2 ، أ) والأسلاك (الشكل 2 ، ب) ، المعادل ذو المسامير في قضيب خشبي أو معدني له مسامير مؤرضة أو أسلاك رفيعة أو رقائق معدنية. يستخدم محايد السلك سلكًا فولاذيًا رفيعًا ممتدًا عبر مادة مشحونة متحركة. يعملون على النحو التالي. تحت تأثير مجال كهربائي قوي لجسم مكهرب بالقرب من الحافة أو السلك ، يحدث تأين تصادم ، ونتيجة لذلك تتشكل أيونات كلتا العلامتين. لزيادة فعالية المعادلات ، فإنها تميل إلى تقليل المسافة بين أطراف الإبر أو السلك والسطح المراد تحييده إلى 5-20 مم. تتمتع هذه المعادلات بقدرة عالية على التأين ، خاصة تلك ذات المسامير.

أرز. 2. رسم تخطيطي لمعادل التعريفي (شريحة):

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

عيوبها هي أنها تتصرف إذا وصلت إمكانات الجسم المكهرب إلى عدة كيلوفولت.

مزاياها: تصميم بسيط ، تكلفة منخفضة ، تكاليف تشغيل منخفضة ، لا تتطلب مصدر طاقة.

تعمل معادلات الجهد العالي (الشكل 3) على تيار متناوب ومباشر وعالي التردد. وهي تتكون من محول بجهد خرج عالي وفجوة شرارة. في المعادل العاصمةيتضمن مقوم الجهد العالي. يعتمد مبدأ عملها على تأين الهواء بالجهد العالي. المسافة القصوى بين قطب التفريغ والمادة المحايدة ، في حين أن المعادل لا يزال فعالاً ، يمكن أن تصل هذه المعادلات إلى 600 مم ، ولكن عادةً ما تكون مسافة العمل 200 ÷ 300 مم. تتمثل ميزة المعادلات عالية الجهد في وجود تأثير مؤين كافٍ حتى عند وجود جهد منخفض لمادة عازلة كهربائية. عيبها هو الطاقة العالية للشرارات الناتجة ، القادرة على إشعال أي مخاليط متفجرة ، لذلك ، بالنسبة للمناطق المتفجرة ، لا يمكن استخدامها إلا في نسخة مقاومة للانفجار.

التين. 3 مخطط محايد الجهد العالي (منزلق).

لحماية أفراد التشغيل من الجهد العالي ، يتم تضمين المقاومة الوقائية في دائرة الجهد العالي الخاصة بهم ، والتي تحد من التيار إلى قيمة 50-100 مرة أقل من التيار الذي يهدد الحياة.

معادلات النظائر المشعة بسيطة جدًا في التصميم ولا تتطلب مصدر طاقة. فعالة وآمنة للغاية عند استخدامها في البيئات المتفجرة. تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. عند استخدام مثل هذه المعادلات ، من الضروري توفير حماية موثوقة للأشخاص والمعدات والمنتجات المصنعة من الآثار الضارة للإشعاع المشع.

غالبًا ما تكون معادلات النظائر المشعة في شكل ألواح طويلة أو أقراص صغيرة. يحتوي أحد الجوانب على مادة مشعة تخلق إشعاعًا مشعًا يؤين الهواء. من أجل عدم تلويث الهواء والمنتجات والمعدات ، يتم تغطية المادة المشعة بطبقة واقية رقيقة ومينا أو رقائق خاصة. للحماية من التلف الميكانيكي ، يتم وضع المؤين في غلاف معدني ، والذي يخلق في نفس الوقت الاتجاه المطلوب للهواء المتأين. يوضح الجدول 3 بيانات عن المواد المشعة المستخدمة في معادلات النظائر المشعة.

بيانات عن المواد المشعة لمعادلات النظائر المشعة (شريحة).

الجدول 3

المواد المشعة الأكثر فعالية وأمانًا مع جسيمات ألفا. تصل قوة اختراق جسيمات ألفا في الهواء إلى 10 سم وأكثر بيئات كثيفةأقل بكثير. على سبيل المثال ، ورقة من الورق النظيف العادي تمتصها تمامًا.

تعد المعادلات التي تحتوي على مثل هذا الإشعاع مناسبة للتأين الموضعي للهواء وتحييد الشحنات في مكان تكوينها. لتحييد الشحنات الكهربائية في الأجهزة ذات الحجم الكبير ، يتم استخدام بواعث β.

لا تستخدم المادة المشعة ذات الدراسة γ في المعادلات بسبب قدرتها العالية على الاختراق وخطرها على الناس.

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

لتحييد الشحنات الكهربائية ، يمكن استخدام المعادلات المركبة ، على سبيل المثال ، الحث الإشعاعي. يتم إنتاج معادلات مماثلة من قبل الصناعة وتحسين الأداء. تعبر خصائص الأداء عن اعتماد تيار تأين التفريغ على حجم إمكانات الجسم المشحون.

طرق إضافية لتقليل خطر الكهرباء الساكنة (3 دقائق ، شريحة 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 للكهرباء:

في ص 10 5 أوم ∙ م قبول الخامس≤ 10 م / ث ؛

في ρ> 10 5 أوم ∙ م قبول الخامس≤ 5 م / ث.

للسوائل التي تحتوي على ρ> 10 9 يتم تعيين معدلات نقل وتدفق أوم ∙ م بشكل منفصل لكل سائل. عادة ما تكون سرعة الحركة أو انتهاء الصلاحية 1.2 م / ث آمنة لمثل هذه السوائل.

لنقل السوائل من ρ> 10 11 -10 12 أوم ∙ م مع السرعة الخامس≥ 1.5 م / ث ، يوصى باستخدام مرخيات (مثل مقاطع الأنابيب الأفقية ذات القطر المتزايد) مباشرة عند مدخل خزان الاستقبال. القطر المطلوب د ص، م من هذا القسم يتم تحديده بواسطة الصيغة

د ص = 1.4 د تي ∙ . (7)

طول المرخي إل ص يتم تحديده من خلال الصيغة

إل ص ≥ 2.2 ∙ 10 -11 ξρ, (8)

أين ξ هي السماحية النسبية للسائل ؛

ρ - مقاومة حجم محددة للسائل أوم ∙ م.

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

في بعض الأحيان يكون مطلوبًا زيادة سرعة السوائل في خط الأنابيب حتى 4 5 م / ث.

يتضح أن قطر أداة الاسترخاء المحسوبة بالصيغة (7) كبيرة بشكل غير معقول في هذه الحالة. لذلك ، لزيادة فعالية كريم الفرد ، يوصى باستخدامه بالخيوط أو الإبر. في الحالة الأولى ، يتم شد الخيوط المؤرضة داخل جهاز التمليس وعلى طول محوره ، مما يقلل من التيار الكهربائي بأكثر من 50٪ ، وفي الحالة الثانية ، يتم إدخال إبر مؤرضة في تدفق السائل لإزالة الشحنات من تدفق السائل.

يمكن تقدير الحد الأقصى المسموح به والآمن (فيما يتعلق بإمكانية اشتعال بخار السائل في خزان صناعي) لأنماط نقل المنتجات البترولية عبر أنابيب طويلة بقطر 100 250 مم من خلال النسبة

الخامس تي 2 د تي ≤ 0.64 , (9)

أين الخامس تيهي السرعة الخطية للسائل في الأنبوب ، م / ث ، د تي- قطر الأنبوب ، م.

أثناء العمليات باستخدام المواد السائبة والمشتتة بدقة ، يمكن تقليل مخاطر الكهرباء الساكنة من خلال التدابير التالية: عند نقلها بالهواء المضغوط ، استخدم أنابيب مصنوعة من البولي إيثيلين أو من نفس المادة (أو ما شابه ذلك في تكوين المادة المنقولة) ؛ يجب أن تكون الرطوبة النسبية للهواء عند مخرج الناقل الهوائي 65٪ على الأقل (إذا كان هذا غير مقبول ، يوصى بتأين الهواء أو استخدام غاز خامل).

يجب تجنب مخاليط الغبار والهواء القابلة للاشتعال ، ويجب عدم سقوط الغبار أو الدوران أو الدوران. من الضروري تنظيف معدات وهياكل المبنى من الغبار المتراكم.

أثناء العمليات بالغازات القابلة للاحتراق ، من الضروري مراقبة نظافتها ، وعدم وجود أجزاء غير مؤرضة من المعدات أو الأجهزة على 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 بأخرى غير قابلة للاحتراق إذا لم يعطل هذا الاستبدال العملية وكان مجديًا اقتصاديًا.

عندما يتلامس جسمان يختلفان في حالة الطور ، تتشكل طبقة كهربائية مزدوجة.

هناك ثلاثة أسباب لتشكيل طبقة كهربائية مزدوجة:
1) الحركة السائدة لحاملات الشحنة من جسم إلى آخر - الانتشار ؛
2) تحدث عمليات الامتصاص في الواجهة ، عندما تستقر شحنات إحدى المراحل في الغالب على سطح المرحلة الأخرى ؛
3) يحدث استقطاب جزيئات واحدة على الأقل من المراحل. هذا يؤدي إلى استقطاب جزيئات المرحلة الأخرى. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون الاستقطاب في المرحلة الثانية غير واضح (منتشر).

تعتمد الطبقة الكهربائية المزدوجة على مقاومة المادة. كلما زادت مقاومة المادة ، زاد عدم وضوح الطبقة الكهربائية الثانية في العمق.

إذا أخذنا في الاعتبار نقل النفط ، فيمكن نقل الطبقة الكهربائية الثانية المتآكلة عن طريق نقل الزيت والتراكم في القبو. كلما زادت سرعة حركة الزيت ، زادت كهربة الزيت.

يعتمد حجم شحنات الكهرباء الساكنة بشكل كبير على الظروف التي يحدث في ظلها الكهربي ، وعلى وجه الخصوص ، على حقيقة أن أسطح الأجسام الملامسة يمكن أن "تتلوث" بمواد أخرى. لذلك ، الأساس تحليل كميهي تجربة أو ، في أحسن الأحوال ، دراسات حسابية وتجريبية.

العملية التكنولوجية لنقل النفط

بدأ الشحن الثابت للوقود في الظهور بشكل حاد منذ حوالي الستينيات والسبعينيات ، عندما بدأ استخدام الوقود النظيف لتحسين كفاءة التشغيل وعمر المحرك. يوضح الشكل 1 السلسلة التكنولوجية لنقل النفط.

رسم بياني 1. زيادة كثافة الشحنة في الزيت عند المرور عبر المجرى

تحدث زيادة في كثافة شحنة الزيت في الأجهزة التكنولوجية حيث يتلامس الزيت مع المواد ، مما يؤدي إلى شحنه ، وحيث يزداد معدل تدفق الزيت. لوحظ انخفاض في الشحن عندما يتحرك الزيت عبر خطوط الأنابيب الأرضية.

عندما يتحرك الزيت على طول المسار التكنولوجي حتى خزان الاستقبال ، لا يوجد خطر عمليًا من تراكم شحنة الكهرباء الساكنة ، حيث لا توجد فجوات هوائية في الجهاز ولا توجد إمكانية لحدوث عطل كهربائي في الغاز. يوجد موقف مختلف في الخزان المستقبِل ، حيث يكون وجود مساحة غاز فوق سطح النفط أمرًا إلزاميًا.

يمكن تحديد الشحنة المتراكمة في خزان الاستقبال من حالة زيادتها بسبب تدفق الزيت المشحون إلى الخزان ، مع مراعاة استرخاء (تصريف) الشحنة على الهياكل الأرضية للخزان:

دق / دينارا | المجموع = dQ / dt | في + dQ / dt | استرخاء

هنا ، يحدث استرخاء الشحنة وفقًا للاعتماد الأسي:
Q (t) \ u003d Q 0 e -t / τ
حيث τ = εε 0 / v هو ثابت وقت الاسترخاء ، و و هما السماحية النسبية وموصلية الزيت ، على التوالي.

dQ / dt | استرخاء \ u003d - Q 0 / τ ⋅ e -t / τ \ u003d -Q / τ

دعنا نعيد كتابة المعادلة الأصلية ، مع الأخذ في الاعتبار أن dQ / dt | in = I in ، حيث أنا هو تيار شحنات الكهرباء الساكنة عند مدخل الخزان.

dQ / dt | المجموع = I in - Q / τ

حل المعادلة التفاضلية هو:

س \ u003d أنا في τ (1 - e -t / τ)

على التين. يوضح الشكل 2 تبعيات التغيير في الكثافة والشحنة الحجمية الكلية للزيت في خزان الاستقبال.


الصورة 2. اعتماد الشحنة الحجمية الإجمالية للزيت في خزان الاستقبال على وقت الملء

يمكن أن نرى من التبعيات أن معدل نمو الشحنة يتناقص بشكل كبير ، وأن إجمالي شحنة الفضاء ، المتزايدة ، تميل بشكل كبير إلى القيمة المحددة التي يحددها المنتج I in τ.

لذلك ، هناك طريقتان لتقليل الشحنة المتراكمة في خزان الاستقبال. الأول هو تقليل ثابت وقت الاسترخاء عن طريق إضافة إضافات خاصة إلى الزيت تزيد من قابليته للتوصيل. تم اختيار هذا الاتجاه من قبل شركة شل الهولندية. عيب هذه الطريقة هو المراقبة المستمرة لكمية المادة المضافة في الزيت وجرعتها الدقيقة ، حيث تتم إزالة المادة المضافة في نفس الوقت أثناء تنقية الزيت بواسطة المرشحات.

الطريقة الثانية هي تقليل الشحنة مباشرة في الخزان المستقبِل. لهذا الغرض ، يتم استخدام أجهزة خاصة تسمى محايد الكهرباء الساكنة. يظهر مخطط معادل الكهرباء الساكنة في الشكل. 3.


تين. 3. محايد الكهرباء الساكنة

نتيجة لعمليات التأين ، تتشكل المناطق ذات المحتوى المتزايد من الأيونات بشحنة معاكسة للشحنة الزائدة من الزيت (في حالتنا ، الأيونات الموجبة) حول الأقطاب الكهربائية على شكل إبرة. نتيجة لإعادة اتحاد الأيونات السالبة والموجبة ، تنخفض الشحنة الزائدة للزيت.

لحل مشكلة منع اشتعال بخار الزيت بسبب تفريغ الكهرباء الساكنة ، من الضروري تحديد حجم وتوزيع الشحنات في الخزان المستقبِل اعتمادًا على معلمات نظام النقل ، وحساب التوزيع الميداني وتحديد إمكانية التفريغ و اشتعال الأبخرة حسب الطاقة الدنيا اللازمة للاشتعال. إذا كانت إمكانية الاشتعال عالية ، فيجب استخدام المعادلات أو وضع حدود على أنظمة الضخ (على سبيل المثال ، حدود سرعة الضخ). تعتمد مخاطر تصريف الكهرباء الساكنة على حجم وشكل الخزانات المستخدمة (شكل 4).


الشكل 4. أنواع الخزانات
أ) مستطيل ب) أسطواني أفقي. ج) عمودي
إسطواني؛ د) أسطواني عمودي بقاعدة مركزية

اشتعال بخار الزيت

شحنة النفط التي تدخل الخزان موزعة بشكل غير متساوٍ على الحجم. هذا بسبب استرخاء الشحنة على الجدران الأرضية للهيكل. لذلك ، كلما زاد حجم الزيت قيد النظر من جدار الخزان ، زادت الشحنة في الحجم. بالإضافة إلى ذلك ، تسترخي الشحنة بشكل أبطأ على سطح الزيت (خاصة عندما يقترب المستوى من الجدار العلوي للخزان) بسبب تأثير السعة الكبيرة بين سطح الزيت والجدار العلوي.

هذا يعني أن شحنة كبيرة تتراكم على سطح الزيت في أبعد نقطة عن جدران الخزان ، مما يخلق مجالًا كهربائيًا بين هذه النقطة على سطح الزيت وجدران الخزان الأرضية. مع تراكم الشحنة ، تزداد شدة المجال الكهربائي إلى قيمة مساوية للقيمة التي يبدأ عندها التفريغ. في التفريغ النامي ، يتم إطلاق الطاقة المتراكمة في الزيت. من أجل اشتعال أبخرة الزيت ، هناك حاجة إلى طاقة معينة تساوي الحد الأدنى من طاقة الاشتعال. يختلف باختلاف المواد:

الحد الأدنى من طاقة الاشتعال لبخار الهواء
والأكسجين (بين قوسين) مخاليط (mJ)

يتم تحديد الطاقة المنبعثة أثناء تصفح فجوة الغاز من خلال الصيغة:

حيث ، على التوالي ، U هو الجهد عبر الفجوة وأنا هو التيار المتدفق عبر الفجوة.

لا يؤدي التفريغ الجزئي للكهرباء الساكنة إلى أي تغيير ملحوظ في الجهد بسبب قصر مدة التفريغ نفسها وطاقتها المنخفضة. ثم يمكننا أن نفترض تقريبًا أن U ≈ const. لذلك

أولئك. تتناسب الطاقة مع كمية الشحنة المتدفقة عبر القناة.

على التين. يوضح الشكل 5 تبعيات حجم الشحنات المؤدية إلى اشتعال أبخرة المنتجات البترولية على قطر الكرة الأرضية بشحنات موجبة وسالبة للكهرباء الساكنة.


الشكل 5. تعتمد قدرات التفريغ على الاشتعال
من قطر الكرة الأرضية

عادة ما يتم تحديد قابلية تصريف الكهرباء الساكنة للاشتعال عن طريق وضع قطب كهربائي أرضي كروي بالقرب من سطح السائل. يمكن ملاحظة أن قدرة الاشتعال للتصريفات تتناقص بشكل حاد إذا أصبح قطر الكرة أقل من 20 مم. أصغر قيمة لشحنة الاشتعال تتوافق مع قطب بقطر 20-30 مم. مع القطبية السالبة لشحنة الزيت والمنتجات النفطية ، تكون طاقة الإشعال أقل من طاقة الاشتعال الإيجابية. في الجدول. يوضح الشكل 1 معلمات مجموعات الوقود وفقًا لقابلية الاشتعال.
الجدول 1. مجموعات الوقود حسب مستوى القابلية للاشتعال

الشكل 6. اعتماد السرعة المسموح بها لضخ المنتجات النفطية على الشحن النوعي المتراكم وموصلية المنتجات النفطية

أظهرت الدراسات أن عملية ملء الخزان آمنة إذا كانت القدرة على سطح السائل لا تزيد عن 25 كيلو فولت للوقود المشحون "-" ولا تزيد عن 54 كيلو فولت للوقود المشحون "+".

بناءً على أوضاع تشغيل الأنظمة التي تضخ المنتجات النفطية وظروف التشغيل الآمن لها ، يتم تحديد الأداء المسموح به عند تراكم شحنة معينة في المنتجات النفطية (الشكل 6).

3.3 الحماية والحماية من الصواعق

من الكهرباء الساكنة

3.3.1. المعدات والمباني والهياكل التكنولوجية ، حسب الغرض ونوع المتفجرات و مناطق خطرة للحريقيجب أن يكون مزودًا بالوقاية من الصواعق والحماية من الكهرباء الساكنة والمظاهر الثانوية للصواعق وفقًا للمتطلبات الوثائق المعياريةبشأن تصميم وتركيب أنظمة الحماية من الصواعق للمباني والمنشآت وحمايتها من الكهرباء الساكنة.

3.3.2. يجب تضمين الأجهزة والتدابير التي تفي بمتطلبات الحماية من الصواعق للمباني والهياكل في المشروع والجدول الزمني لبناء أو إعادة بناء مستودع النفط (المرافق التكنولوجية الفردية ، مزرعة الخزانات) بحيث يتم تنفيذ الحماية من الصواعق في وقت واحد مع أعمال البناء والتركيب الرئيسية.

3.3.3. يجب حماية مزارع الخزانات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال وسوائل قابلة للاحتراق بسعة إجمالية تبلغ 100 ألف متر مكعب أو أكثر ، وكذلك مزارع صهاريج مستودعات النفط الموجودة في المناطق السكنية ، بواسطة قضبان مانعة للصواعق منفصلة.

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

أجسام الخزان بسمك معدني للسقف أقل من 4 مم - مع قضبان صواعق منفصلة أو مثبتة على الخزان نفسه ؛

يتم توصيل أجسام الخزانات التي يبلغ سمكها 4 مم أو أكثر ، وكذلك الخزانات الفردية بسعة أقل من 200 متر مكعب ، بغض النظر عن سمك السقف المعدني ، بأقطاب كهربائية أرضية.

3.3.5. يجب حماية تجهيزات التنفس في الخزانات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال والمساحة الموجودة فوقها ، وكذلك المساحة الموجودة فوق فتحة عنق الخزانات ذات السوائل القابلة للاشتعال ، والمحدودة بمنطقة 2.5 متر ارتفاع وقطر 3 أمتار ، من الهواء المباشر الصواعق.

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

يجب توصيل الهياكل المعدنية وأغلفة جميع المعدات والأجهزة الموجودة في المبنى المحمي بجهاز التأريض للتركيبات الكهربائية أو بالأساس الخرساني المسلح للمبنى ، شريطة أن يتم ضمان الاتصال الكهربائي المستمر من خلال تركيباتها وإرفاقها بالأجزاء المدمجة بواسطة اللحام.

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

3.3.7. تعتبر المعدات الأرضية المغطاة بالدهانات والورنيش مؤرضة كهربائياً إذا كانت مقاومة أي نقطة من سطحها الداخلي والخارجي بالنسبة لخط الأرض لا تتجاوز 10 أوم. يجب إجراء قياسات هذه المقاومة عند رطوبة نسبية للهواء المحيط لا تزيد عن 60٪ ، ويجب ألا تتجاوز مساحة التلامس بين قطب القياس وسطح الجهاز 20 سم من العناصر والأجزاء والتجهيزات.

3.3.8. يجب إجراء توصيلات قضبان الصواعق مع الموصلات السفلية والموصلات السفلية مع موصلات التأريض ، كقاعدة عامة ، عن طريق اللحام ، وإذا كان العمل على الساخن غير مقبول ، يُسمح بإجراء اتصالات مثبتة بمقاومة انتقال لا تزيد عن 0.05 أوم ، مع السيطرة السنوية الإلزامية على الأخير قبل بدء موسم العواصف الرعدية.

3.3.9. تخضع موصلات التأريض والموصلات السفلية للتحكم الدوري مرة كل خمس سنوات. كل عام ، يخضع 20٪ من إجمالي عدد الأقطاب الكهربائية الأرضية والموصلات السفلية للفتح والتحقق من التلف الذي يلحق بالتآكل. إذا تأثر أكثر من 25 ٪ من مساحة المقطع العرضي ، فسيتم استبدال أقطاب الأرض هذه.

يتم تسجيل نتائج الفحوصات والتفتيش التي يتم إجراؤها في جواز السفر الخاص بجهاز الحماية من الصواعق وتسجيل حالة أجهزة الحماية من الصواعق.

3.3.10. تخضع المباني والهياكل التي يمكن أن تتشكل فيها تركيزات متفجرة أو قابلة للاشتعال لأبخرة المنتجات البترولية للحماية من تراكم الكهرباء الساكنة.

3.3.11. لمنع المظاهر الخطيرة للكهرباء الساكنة ، من الضروري التخلص من إمكانية تراكم رسوم الكهرباء الساكنة على المعدات والمنتجات النفطية عن طريق تأريض المعدات المعدنية وخطوط الأنابيب ، وتقليل سرعة حركة المنتجات النفطية في خط الأنابيب ومنع تناثر المنتجات النفطية أو تقليل تركيز أبخرة الزيت إلى حدود آمنة.

3.3.12. من أجل الحماية من مظاهر الكهرباء الساكنة ، يخضع التأريض لما يلي:

خزانات أرضية للسوائل القابلة للاشتعال والاشتعال والسوائل الأخرى التي تكون عازلة للكهرباء وقادرة على تكوين خلائط متفجرة من الأبخرة مع الهواء أثناء التبخر ؛

خطوط الأنابيب الأرضية كل 200 متر بالإضافة إلى كل فرع مع توصيل كل فرع بالقطب الأرضي ؛

رؤوس معدنية وأنابيب متفرعة من الأكمام ؛

وسائل متنقلة للتزود بالوقود وضخ الوقود - أثناء عملهم ؛

قضبان السكك الحديدية لأقسام التحميل والتفريغ ، مترابطة كهربائيًا ، وكذلك الهياكل المعدنية لأرفف التحميل والتفريغ على كلا الجانبين بطول الطول ؛

الهياكل المعدنية للوادر الآلية.

جميع آليات ومعدات محطات الضخ لضخ المنتجات النفطية ؛

الهياكل المعدنية لأرصفة البحر والأنهار في الأماكن التي يتم فيها تفريغ (تحميل) المنتجات النفطية ؛

مجاري هواء معدنية وأغلفة عازلة للحرارة في الغرف المتفجرة كل 40 - 50 م.

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

3.3.14. جميع الأجزاء المعدنية وغير المعدنية الموصلة المعدات التكنولوجيةيجب تأريضه بغض النظر عن استخدام تدابير حماية البيئة والتنمية المستدامة الأخرى.

3.3.15. يتم التوصيل بين الهياكل المعدنية الثابتة (الخزانات ، وخطوط الأنابيب ، وما إلى ذلك) ، بالإضافة إلى توصيلها بموصلات التأريض ، باستخدام شريط فولاذي مع مقطع عرضي لا يقل عن 48 مم 2 أو صلب دائري بقطر يزيد عن 6 مم عن طريق اللحام أو باستخدام البراغي.

3.3.16. يتم تأريض الأكمام اللولبية من النسيج المطاطي (RBS) عن طريق ربط (لحام) سلك نحاسي مجدول بمقطع عرضي يزيد عن 6 مم 2 إلى راف وملف معدني ، وأكمام ملساء (RBG) - عن طريق تمرير نفس السلك داخل السلك الأكمام مع علاقتها بالرافعات.

3.3.17. يجب ضمان الحماية من الحث الكهروستاتيكي من خلال توصيل جميع المعدات والأجهزة الموجودة في المباني والهياكل والتركيبات بأرض واقية.

3.3.18. يجب حماية المباني من الحث الكهروستاتيكي عن طريق تطبيق شبكة من الأسقف غير المعدنية أسلاك الفولاذبقطر 6-8 مم ، مع جانب خلية لا يزيد عن 10 سم ، يجب لحام عقدة الشبكة. يجب وضع الموصلات السفلية من الجدار على طول الجدران الخارجية للهيكل (بمسافة لا تزيد عن 25 مترًا) ومتصلة بالقطب الكهربائي الأرضي. يجب أيضًا توصيل الهياكل المعدنية للمبنى وحالات المعدات والأجهزة بموصل التأريض المحدد.

3.3.19. للحماية من الحث الكهرومغناطيسي بين خطوط الأنابيب والأشياء المعدنية الأخرى الممتدة (إطار الهيكل وأغلفة الكابلات) الموضوعة داخل المبنى والهيكل ، في أماكن اقترابها المتبادل على مسافة 10 سم أو أقل ، كل 20 مترًا من الطول ، من الضروري لحام أو لحام وصلات العبور المعدنية لتجنب تشكيل حلقات مغلقة. في الوصلات بين عناصر خطوط الأنابيب والأجسام المعدنية الممتدة الأخرى الموجودة في الهيكل المحمي ، من الضروري ترتيب وصلات العبور المصنوعة من أسلاك فولاذية بقطر لا يقل عن 5 مم أو شريط فولاذي مع مقطع عرضي لا يقل عن 24 مم 2.

3.3.20. للحماية من الانجرافات ذات الإمكانات العالية من خلال الاتصالات المعدنية تحت الأرض (خطوط الأنابيب والكابلات ، بما في ذلك تلك الموضوعة في القنوات والأنفاق) ، من الضروري ، عند دخول الهيكل ، توصيل الاتصالات بالأقطاب الكهربائية الأرضية للحماية من الحث الكهروستاتيكي أو إلى التأريض الوقائي للمعدات.

3.3.21. تتزامن جميع تدابير حماية المباني والهياكل من المظاهر الثانوية لتفريغ البرق مع تدابير الحماية من الكهرباء الساكنة. لذلك ، يجب استخدام الأجهزة المصممة للمظاهر الثانوية لتفريغ البرق الثانوي لحماية المباني والهياكل من الكهرباء الساكنة.

يرجع تكوين شحنات الكهرباء الساكنة إلى حقيقة أن الزيت ومنتجات الزيت عبارة عن عوازل كهربائية ، وبالتالي ، مع الاحتكاك الشديد لجزيئاتها ضد بعضها البعض ، وكذلك ضد الهواء ، يحدث الحث الكهروستاتيكي.

لضمان السلامة الجوهرية الكهروستاتيكية للخزانات ، من الضروري:

• تأريض جميع مكوناتها وأجزائها الموصلة للكهرباء ؛
• القضاء على عمليات رش ورش الزيت (المنتجات البترولية) ، وكذلك إمكانية حدوث شرارة أثناء أخذ العينات وقياس مستوى السائل في الخزانات ؛
• للحد من سرعة ملء الخزانات وكذلك انتهاء صلاحية الزيت (المنتجات البترولية) أثناء تآكل الرواسب السفلية.

يتم دمج أجهزة التأريض المستخدمة للحماية من الكهرباء الساكنة مع أجهزة مماثلة من المعدات الكهربائية أو دروع الصواعق. يجب ألا تتجاوز مقاومة هذه الأجهزة 100 أوم.

يعتبر الخزان الخرساني المسلح مؤرضًا إلكتروستاتيكيًا إذا كانت المقاومة في أي نقطة من سطحه الداخلي والخارجي بالنسبة للحلقة الأرضية لا تتجاوز 10 7 أوم. من أجل تجنب تفريغ الشرر ، لا يُسمح بوجود أجسام عائمة موصلة للكهرباء غير مؤرضة (عوامات ، أسطح عائمة ، عوامات قياس المستوى ، إلخ) على سطح النفط (المنتجات البترولية) في الخزانات. يتم تأريضها عن طريق ربطها بجسم الخزان. علاوة على ذلك ، يتم توصيل السقف العائم أو العائم به بواسطة اثنين على الأقل من العتبات الفولاذية المرنة.

لا يُسمح باستخدام الأجهزة والأشياء العائمة غير الموصلة (على وجه الخصوص ، تلك المصممة لتقليل فقد الزيت والمنتجات النفطية من التبخر) إلا بالاتفاق مع منظمة متخصصة معنية بالحماية من الكهرباء الساكنة.

يجب أن تكون خطوط الأنابيب والمعدات التكنولوجية الموجودة في مزرعة الخزانات وعلى الخزانات ، بطولها بالكامل ، دائرة كهربائية مستمرة ومتصلة بالحلقة الأرضية في مكانين على الأقل.

من أجل تجنب تناثر ورش الزيت (المنتجات البترولية) ، مما يؤدي إلى تكوين شحنات الكهرباء الساكنة ، يتم ملء الخزانات فقط إلى المستوى. إذا لم يكن ذلك ممكنًا (عند ملء الخزانات بعد اكتشاف الخلل أو إصلاحه) ، فيجب ألا تتجاوز سرعة ضخ الزيت (المنتجات البترولية) فيه 1 م / ث حتى لحظة غمر أنبوب الاستقبال والتوزيع في خزانات نوع RVS وحتى ظهور العائم أو السقف العائم في خزانات من أنواع RVSP و RVSPK.

عند أخذ العينات يدويًا أو قياس مستوى الزيت (المنتجات البترولية) في الخزان من خلال فتحة القياس ، يجب إجراء هذه العمليات في موعد لا يتجاوز 10 دقائق بعد توقف عملية الضخ (الضخ).

• بالنسبة للسوائل ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة التي لا تزيد عن 10 5 أوم م ، يجب ألا تزيد سرعة الضخ في الخزان عن 10 م / ث ؛
• للسوائل ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة التي لا تزيد عن 10 9 أوم م - حتى 5 م / ث ؛
• بالنسبة للسوائل ذات المقاومة الكهربائية الحجمية المحددة لأكثر من 10 9 أوم م ، يتم تحديد معدلات النقل والتدفق المسموح بها على أساس حسابات خاصة.

لتقليل معدل التدفق الخارج للزيوت (المنتجات البترولية) بمقاومة كهربائية حجمية محددة فوق 10 9 أوم م ، يوصى باستخدام ما يسمى بخزانات الاسترخاء ، وهي عبارة عن مقطع أفقي من خط الأنابيب بطول L e و a زيادة القطر D e ، الموجود مباشرة عند مدخل الخزان:

D e = D √2 W ؛ L e = 2.2 10-11 ε ρ الخامس ،

حيث D هو قطر خط الأنابيب ؛ W - سرعة السائل فيه ، م / ث ؛ ε هو ثابت العزل الكهربائي للزيت (منتج بترولي) ؛ ρ v - المقاومة الكهربائية ذات الحجم النوعي للسائل ، أوم · م.