خطرهای الکتریسیته ساکن و نکات ایمنی مربوط به آن به خصوص مخازن

جرقه ناشی از الکتریسیته ساکن به آسانی می تواند در پالایشگاه ها و واحدهای نفت و گاز, انفجار و آتش سوزی ایجاد کند. تقریباً کلیه فرآورده های نفتی مانند بنزین, نفت سفید, سوخت جت, نفت کوره و فرآورده های مشابه در مراحل مختلف پالایش و هنگام جریان یافتن در تلمبه ها, لوله و مخازن, با الکتریسیته ساکن بارور می شوند. مقدار بار الکتریکی آن ها بر حسب نوع محصول, متفاوت است.
به طور کلی در فرآورده هایی که خاصیت هادی بودن بیش تری دارند, مقدار بیش تری الکتریسیته مقاومت بیشتری نشان دهد (فرآورده های تصفیه شده و خالص) معمولاً شدت تولید بار الکتریسیته, به مراتب کم تر است ولی, از آن جا که بار الکتریسیته آن ها به علت مقاوم بودن مایع, به کندی تخلیه می شود, اختلاف پتانسیل بیشتری در آن ها به وجود می آید.
هنگامی که فرآورده های نفتی به مخازن تلمبه می شوند, دو نوع خطر الکتریسیته ساکن به وجود می آید: یکی جرقه هایی که ممکن است در سطح مایع در مخزن تولید شوند و بسیار خطرناک هستند و دیگر آن که در صورت عایق بودن زمین, بار الکتریسیته در مخزن متراکم شود. در حالت دوم, خطر تراکم بار الکتریکی در جداره مخزن با نصب سیم تلفن از بین می رود.

مرتبط بودن مخزن با زمین, به هیچ وجه نمی تواند از خطر اول؛ یعنی, جهش جرقه در سطح مایع, جلوگیری کند بنابراین, تنها راه جلوگیری از انفجار در مخازن, استفاده از سقف شناور و قطع ارتباط هوا با سطح مایعات است. در ضمن مزیت دیگر این گونه مخازن, این است که تشکیل بخارات نفتی به علت تبخیر تا حدود زیادی کاهش می یابد.
برای این که احتمال تولید جرقه در سطح مایع به حداقل برسد, باید از پر کردن مخازن با سرعت زیاد و ریختن مایع از بالا که ایجاد تلاطم در سطح مایع می کند, خودداری شود. بار الکتریسیته ای که به هنگام پر شدن مخزن تولید می شود, پس از ساکن شدن مایع مخزن در مدت چند ثانیه تا حدود دو ساعت تخلیه می شود و پس از آن, خطر تولید جرقه از بین می رود.

برخی نکات ایمنی در مورد الکتریسیته ساکن وجود دارد که توجه به آنها می تواند از وقوع رخدادهای خسارت بار جلوگیری کند از جمله:
هنگام اندازه گیری مایعات در مخازن به وسیله نوار عمق یاب, مسئول اندازه گیری باید پیش از هر چیز, با تماس دست به نرده مخزن, بار الکتریکی را که احتمالاً با خود حمل می کند, به زمین تخلیه و سپس دریچه مخزن را باز کند. همچنین در مدتی که نوار عمق یاب, از درون لوله عمق یابی به پایین فرستاده می شود, باید نوار با جداره لوله در تماس باشد تا از ایجاد جرقه هنگام برخورد وزنه عمق یاب به سطح مایع, جلوگیری شود.

کارکنان باید از پوشیدن کفش های لاستیکی یا تخت لاستیکی که عایق الکتریسیته است, خودداری کنند زیرا, در این حالت بدن آن ها همیشه حامل بار الکتریسیته است و در لحظه برخورد دست یا بدن به یک جسم هادی, ایجاد جرقه می کند که ممکن است در محوطه های خطرناک, موجب انفجار و آتش سوزی شود. این خطر, به ویژه در هوای خشک یا هنگام رعد و برق, شدت می یابد.

هنگامی که لوله های لاستیکی برای بخار زدن یا شست و شوی مخازن برج ها و ظروف پالایش مورد استفاده قرار می گیرند, باید انتهای لوله در محل ورود آب یا بخار به مخزن, با بدنه مخزن به طور کامل مرتبط باشد تا از ایجاد اختلاف پتانسیل با مخزن جلوگیری شود.

هنگام پر کردن بشکه یا ظروف فلزی از مایعات نفتی, باید دقت شود که سر لوله حتماً با بدنه در تماس باشد. از ایستادن در نزدیکی نقاطی که بخار, از لوله یا ظرف, متصاعد می شود و در فضا ابر تشکیل می دهد, خودداری شود زیرا, ممکن است بار الکتریسیته در بدن, القا شده و به محض تماس دست یا بدن با هر شیئی که با زمین ارتباط دارد, جرقه ایجاد شود. به طور کلی, بخار مزبور یا بخاری که ذرات زنگ فلز با خود حمل می کند, هنگام پخش در فضا, الکتریسیته ساکن تولید می کند و چنانچه فردی در نزدیکی این محل, قرار گیرد و کفش تخت لاستیکی پوشیده یا روی تخته ای ایستاده باشد, مقداری بار الکتریسیته با خود حمل می کند و خطر جرقه انفجار به وجود می آورد. لذا, باید توجه داشت که افراد یا اشیایی که نسبت به زمین, عایق هستند در مجاورت جت های بخار قرار نگیرند.

جت یا فواره بخار می تواند الکتریسیته ساکن کرده و برقی که به این ترتیب تولید می شود, اگر به یک جسم عایق برخورد کند, در آن ذخیره شده و در تماس با یک جسم هادی, به صورت جرقه تخلیه می شود که می تواند به اشتعال مواد نفتی منجر شود.
در مواردی که مواد نفتی ذخیره شده در یک مخزن با هوا مخلوط شده است, باید توجه داشت که بخار زدن در مخزن باعث تولید جرقه و انفجار مخلوط نشود. برای جلوگیری از خطر الکتریسیته ساکن, باید لوله بخار زنی همچنین مخزن یا وسیله ای که باید با بخار تمیز و گاز زدا شود, با یک سیم به زمین متصل شود تا برق ایجاد شده در آن ها به زمین تخلیه گردد. بر پایه پژوهش های انجمن نفت ایالات متحده آمریکا, 10 درصد از انفجار ها و حریق هایی که از الکتریسیته ساکن ایجاد شده, مربوط به کاربرد نادرست بخار بوده است لذا, لازم است که کلیه احتیاط های لازم به هنگام بخار زنی یا گاز زدایی از یک دستگاه, به عمل آید.

در مخزن ها, خطرهای الکتریسیته ساکن را که به هنگام نقل و انتقال مواد نفتی و در شرایط ویژه ایجاد می شود, نباید از نظر دور داشت. هنگام نقل و انتقال مواد نفتی دو عامل سبب بارور شدن مخزن با الکتریسیته ساکن می گردد, یکی پخش شدن مایعات به قطرات کوچک, دیگری اصطکاک مایعات هنگام جریان در خطوط لوله. پس از ورود مایع به مخزن و بارور شدن مخزن از دو راه بالا, حتی جرقه کوچکی در آمیزه بخارات نفتی و هوای موجود در بالای مخزن, سبب انفجار و آتش سوزی می شود.

الف) پخش شدن مایعات به قطرات کوچک
این حالت وقتی پدید می آید که مایع از بالای مخزن وارد و به سوی پایین ریزش کند. در هنگام ریزش, بر سطح مایع قطرات ریز پدید می آید. همچنین در مخزن هایی که دارای نازل های هم آمیزی هستند, اگر پیش از بالا آمدن سطح مایع به حد کافی, جریان مایع در نازل برقرار گردد, فوران جت سبب شکسته شدن سطح مایع و تولید قطرات و در نتیجه بارور شدن مخزن با الکتریسیته ساکن می گردد. به این سبب نباید مخزن ها را از بالا پر کرد. به همین منظور نازل های هم آمیزی باید بار کرد که سطح مایع در مخزن کمی بالاتر از نازل باشد.

ب) اصطکاک مایعات هنگام جریان در خطوط لوله
علل ایجاد الکتریسیته ساکن از این راه کمی پیچیده است ولی, به طور کلی می توان گفت که وقتی الکتریسیته ساکن تولید می شود که هیدروکربورها با نا خالصی هایی چون مقدار کمی اسید, آب و مواد معدنی همراه باشند. با زیاد شدن سرعت جریان تنها عامل موثر ایجاد الکتریسیته ساکن نیست, بلکه عوامل شناخته و ناشناخته دیگری نیز هستند که هر یک سهمی در تولید آن دارند.
الکتریسیته ساکن وقتی خنثی می شود که جریان مواد نفتی بدون بار الکتریکی یا دارای دو بار بسیار کم وارد مخزن شود, یا به همان نسبتی که بار الکتریکی تولید می شود, به تدریج از بدنه مخزن به وسیله سیم به زمین تخلیه شود.
حد نصاب قابلیت انفجار بخارات نفتی در مخزن ها, میان 2 تا 15 درصد وزنی غلظت هیدروکربور در آمیزه هوا و بخارات موجود در مخزن است (البته برای مواد مختلف این عدد متفاوت و متغیر است)و این شرایط, معمولاً هنگامی که مخزن خالی یا در حال خالی شدن است به وجود می آید. به همین سبب لازم است که این مخزن ها در آغاز با سرعتی کم پر شوند تا از تراکم الکتریسیته ساکن و جرقه زدن جلوگیری گردد.
مخزن های نفت خام و بنزین سبک و نیز مخزن های نفت گاز و فرآورده های سنگین از این نقطه نظر ایمن تر هستند, در گروه نخست درصد غلظت هیدروکربور در آمیزه بخارات, بیش تر از بیش ترین حد غلظت قابل انفجار بوده و در گروه دوم از کمترین حد, کم تر است. بر عکس مخزن های نفتی سنگین و نفت سفید از این نظر خطرناکترند زیرا, هنگامی که مخزن خالی است, درصد هیدروکربور در فضای بخار در حد نصاب قابل انفجار می باشد. بسیار خطرناک خواهد بود. به طور خلاصه می توان گفت که انفجار به دو سبب صورت می گیرد: یکی در صورتی که الکتریسیته ساکن تولید شود و دیگر هنگامی که در مخزن, آمیزه بخارات قابل انفجار موجود باشد.

اگر احتمال داده شود که بخارات قابل انفجار در مخزن موجود است, نکته های زیر باید رعایت گردد:
مخزن ها نباید از بالا پر شوند, از دمیدن هوا در خطوط لوله به سوی مخزن خودداری گردد.
تلمبه کردن مواد نفتی به مخزن در آغاز, با سرعتی کم انجام شود, تا هنگامی که این مخزن ها حال پر شدن هستند, نباید موجودی آن ها به وسیله نوار یا میله های فلزی اندازه گیری شود زیرا, احتمال دارد که شخص حامل نوار عمق سنج, با خود بار الکتریسیته داشته باشد و با تماس نوار به دیواره مخزن, جرقه ساکن تولید گردد.

سیم اتصال به زمین (Earthing wire)
دیواره همه مخزن ها, باید به وسیله سیم به زمین متصل شود. ابتدا چاله ای به عمق کافی تا آن جا که به رطوبت طبیعی زمین برسد, حفر می شود. سپس یک سیم مسی یا نقره ای یا آلومینیومی چند لا با مقاومت الکتریکی کم را به یک صفحه مسی یا پرچ یا جوش دادن, اتصال داده و صفحه مذکور را به صورت تیغه ای در چاله قرار می دهند و اطراف آن را توسط خاک, خاک زغال و نمک طعام یا جوش شیرین تا روی صفحه مسی شفته می کنند و بقیه چاله را با خاک پر می کنند. کار این سیم, هدایت بار الکتریسیته ساکن از مخزن به زمین و جلوگیری مصون باشد و سالی یک بار توسط شخص آگاه مورد بررسی و آزمایش قرار گیرد تا در صورتی که مقاومت آن در اثر اکسیداسیون زیاد شده باشد, تعویض یا رفع عیب گردد.
برای حفظ دستگاه ها و وسایل فلزی از خطرات الکتریسیته ساکن, اتصال این وسایل به زمین, بسیار ضروری است. همانطور که بیان شد, یک سر سیم مسی را به دستگاه و سر دیگر آن را, به لوله یا میله ای که در عمق خاک کار گذاشته شده است, وصل می کنند. لوله های آب زیرزمینی نیز, وسیله بسیار موثری برای تخلیه الکتریکی به زمین است. متصل بودن وسایل فلزی و ادوات الکتریکی به زمین از دو نظر مهم است:

الف) پیشگیری از خطر آتش سوزی:
هم زمان با القاء بار الکتریسیته ساکن در اشیا فلزی, تخلیه الکتریکی به زمین نیز صورت می گیرد و به این ترتیب, تراکم الکتریسیته ساکن در شیئی فلزی و خطر تولید جرقه در اثر تماس با بدن انسان یا اشیا دیگری که با زمین ارتباط دارند, از بین می روند و در نتیجه, خطر آتش سوزی, به کمترین میزان خود می رسد.
ب) ایمنی افراد و وسایل:
به منظور حفظ جان افرادی که با وسایل برقی سروکار دارند و همچنین جلوگیری از آسیب دیدن وسایل برقی, لازم است کلیه ادوات و وسایل برقی به وسیله سیم با زمین مرتبط باشند.
جریان الکتریسیته, مانند جریان گازها و مایعات در لوله های تحت فشار سعی می کند در مسیر خود راهی به خارج پیدا کند اما, وجود عایق ها, مانع از انحراف جریان الکترون ها است. حال اگر روکش عایق سیم, معیوب باشد و قسمتی از سیم لخت به شیئی فلزی اتصال پیدا کند, جریان برق با آن شی برقرار می شود و اگر بدن انسان با شی مزبور, تماس پیدا کند, ممکن است موجب وارد آمدن شوک الکتریکی و مرگ شود.

منبع : http://www.hsecloob.ir/

موضوعات مرتبط: ایمنی در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی
برچسبها: خطر های ناشی از الکتریسته ساکن , ایمنی مخازن