EN

صفحه اصلی  >  همبندی و حفاظت مخازن سقف شناور
اصول همبندی و حفاظت مخازن سقف شناور


مخازن استونه ای ذخیره سوخت و فراورده های نفتی به طور گسترده در پالایشگاهها، مراکز استخراج و انبار و انتقال نفت، پورتهای واردات و صادرات نفت، نیروگاهها و ... استفاده می شوند. این مخازن از نظر نوع سقف، به نوع سقف ثابت و سقف شناور ساخته و مرود استفاده قرار می گیرند. معمولا در فراورده هایی که امکان انفجار و آتش سوزی بخارات فراورده در فضای داخلی مخزن باشد، سقف مخزن به منظور کاهش فضای خالی، شناور ساخته می شود. در این میان به دلیل اینکه در مخازن سقف شناور؛ 1- امکان خروج بخارات اشتعال زا وجود دارد، 2- سقف فلزی از دیواره فلزی مخزن توسط یک رینگ سیل جدا شده است، امکان ایجاد اختلاف پتانسیل و در نتیجه آتش سوزی وجود دارد. در این مقاله می خواهیم به تشریح نحوه همبندی و حفاظت مخازن روزمینی سقف شناور بپردازیم.

موسسه API (American Petroleum Institute) در سال 2009 راهنمای نحوه حفاظت مخازن روزمینی در برابر صاعقه را تحت شماره API RP 545 منتشر کرده است. کارگروه 545 تحقیقاتی را انجام داده و نشان داد که هادی هایی که تحت عنوان shunt از طرف استاندارد NFPA780 برای مخازن سقف شناور پیشنهاد شده (نصب شنت در فواصل 3 متری و در بالای سیل سقف شناور) در لحظات اصابت صاعقه و جاری شدن جریان صاعقه می توانند ذرات جرقه ایجاد کنند. هدف از نصب این هادی شنت تامین مسیر هادی برای اتصال سقف شناور به بدنه هادی است(شکل 1). در صورتی که فاصله ای مابین دیواره مخزن و سقف شناور موجود باشد. احتمال آتش سوزی وجود دارد. فاصله مذکور معمولا به دلیل انحنای نامناسب و کج شدن دیواره و یا لبه سقف شناور در اثر مرور زمان و استهلاک به وجود می آید(شکل 2).


شکل 1

شکل 2

تحقیق نشان می دهد که مولفه سریع (کم مدت) جریان صاعقه عامل این جرقه ها نیست بلکه مولفه طولانی مدت جریان است که موجب به وجو آمدن این جرقه های خطرناک می شود.
علاوه بر هادی های شنت، معمولا یک یا چند مسیر هادی بای پاس Bypass Conductor برای اتصال سقف شناور به بدنه استفاده می شود (که معمولا در حالت متداول آن طول هادی ثابت بوده و در حالت بالا بودن سقف، هادی بر روی آن به صورت خودی رها خواهد شد(شکل 3) ولی در ساختارRGA (Retractable Grounding Assembly) توسط قرقره جمع می شود(شکل4))  این هادیها جریانهای متوسط و طولانی مدت صاعقه را هدایت می نماید. در صورت عدم حضور یا قطعی این هادی این دو مولفه جریان اجازه خواهند یافت تا از طریق هادی های شنت جاری شوند که بسیار خطرناک است.

 

شکل 3 هادی بای پس متداول

شکل 4 هادی بای پس خود جمع شونده قرقره دار RGA

افزون بر این، این راهنما موارد زیر را توصیه می نماید:
1- هادی های شنت می بایست به صورت غوطه ور در زیر سقف و سیل شناور در فواصل حداکثر 3 متری در پیرامون سقف نصب شوند . تمامی هادی های شنت بیرون از سقف نیز باید حذف شوند(شکل 5) . لازم به ذکر است استاندارد IEC62305 حداکثر فواصل هادی های شنت را 1.5 متر عنوان میکند. لذا معیار انتخاب مقدار بستگی به الزامات و مقررات منطقه، سازمان و یا شرکت بهره بردار دارد.

شکل 5 نصب شانتهای غوطه ور و حذف شانتهای روی سقف

2- تمامی اجزاء فلزی سیل و همچنین نردبانها و مسیرهای دسترسی و دیپ زنی می بایستی از نظر الکتریکی از سقف شناور مخزن عایق شوند. سطح حفاظتی عایق بایستی بیش از 1KV باشد.
3- در پیرامون مخزن به ازاء هر فاصله حداکثر 30 متری محیط مخزن یک هادی بای پس بین سقف و دیواره نصب شوند. این هادی ها می بایست تا حد امکان کوتاه و به صورت مساوی در پیرامون نصب شده باشند(شکل 6). حداکثر مقاومت کل مسیر هر هادی نباید بیش از 0.03 اهم باشد و کل کورس حرکت سقف را شامل شود. (استاندارد IEC62305 تاکید می کند در صورتیکه فقط از هادی بای پس استفاده می شود، استفاده از هادی بای پس زمانی مجاز است که هادی و اتصالات مربوطه توسط تستها و آزمایشات مربوطه به تایید رسیده باشند).
دو مورد اول پیشنهادی RP 545 معمولا برای نصب و بهره برداری هزینه بر و تا حدی از جهت تعویض و جایگزینی مشکل می باشد. چرا که می بایست مخزن کاملا تخلیه و برای مدتی از مدار سرویس خارج شود. البته می توان عملیات نصب را تا اولین تعمیرات اساسی به تعویق انداخت تا مشکل زمان نیز برطرف گردد.

شکل 6 توزیع برابر هادی های بای پس در پیرامون مخزن

پیشنهاد سوم بهترین و ساده ترین روش بدون خروج مخزن از چرخه بهره برداری می باشد. ساختار RGA بهترین روش نصب هادی بای پس می باشد. هادی های RGA در مقایسه با هادی های متداول در هر حالتی دارای طول کمتری هستند. چرا که طول اضافه هادی در حالت بالا بودن سقف بر روی قرقره جمع می شود که به این ترتیب اندوکتانس هادی به میزان قابل توجهی (تا یک ششم هادی ساده) کاهش می یابد و ولتاژ القایی ناشی از L.di/dt در زمان عبور جریان صاعقه بسیار کمتر خواهد بود و خطرات نیز کاهش می یابد.

با توجه به این حقیقت که مخازن استوانه ای معمولا به دلیل فنونداسیون گسترده دارای ارتباط خوبی با زمین هستند، برای ارتینگ این نوع مخازن نگرانی خاصی وجود ندارد. برای اتصال به زمین مناسبتر و مطمئنتر این مخازن می توان با استفاده از توصیه استاندارد NFPA780 بدنه مخازن را در فواصل پیرامونی هر 30 متر به سیستم زمین متصل نمود. برای مخازن با محیط کمتر از 30 متر هم حداقل 2 اتصال لازم است. برای مخازن دارای لایه عایق زیرین به همین روش عمل می شود. در صورتی که بدنه فلزی مخزن دارای پیوستگی باشد، هر اتصال ارتینگ می تواند با استفاده از یک میل زمین منفرد 3 متری به عنوان الکترود صورت گیرد. حداکثر مقاومت کل ارتینگ مخزن نیز نباید از 10 اهم تجاوز نماید.

 
ایمن شده توسط وب سایت عرش هاست