ارائه روش جدید اجرای سیستم اتصال زمین مخازن و تاسیسات مستعد خطر

عناوین اصلی

  • ضرورت استفاده از سیستم هاي زمین در تاسیسات مستعد خطر
  • حفاظت اتصال به زمین مخازن ذخیره سازي مواد نفتی
  • روش هاي ایجاد یک سیستم اتصال زمین
  • روش کوبشی به توسط لوله فولادي
  • روش پیشنهادي کوبشی به توسط لوله فولادي و هادي الکتریکی به روش عمیق
  • نحوه اجراي الکترود ارت به روش عمیق کوبشی
  • مقایسه روش پیشنهادي با سایر روش ها
  • نتیجه گیري و پیشنهادات

 ضرورت استفاده از سیستم هاي زمین در تاسیسات مستعد خطر

  • یکی از مواردي که در این صنایع مستعد خطر می تواند منجر به حوادث برقگرفتگی و یا آسـیب دیـدن تجهیـزات برقی و همچنین بروز آتش سوزي و صدمات سنگین شود عبور یا تخلیه جریان هـاي الکتریکـی در منـاطق حـائز شراط آتش سوزي (تشکیل مثلث آتش) است.
  • متاسفانه در کشور ما طبق آمار سازمان پزشکی قانونی کشور متاسـفانه در سـال 95 شـاهد 595 مـورد فـوت براثـر برقگرفتگی گزراش شده است، همچنین با آمار سازمان آتش نشانی در حریق هایی که در سالیان گذشته اتفاق افتاده نقش برق بین 40 تا 50 درصد است.
  • به منظور جلوگیري از مخاطرا ت الکتریسیته ساکن باید مخازن حاوي مواد قابل اشتعال، برج هـاي عملیـات مـواد قابل اشتعال و لوله هاي انتقال مواد قابل اشتعال، داراي اتصال زمین مؤثري باشند.
  • پیش بینی شده است تا اواسط قرن بیست و یکم تعداد صاعقه ها به بیش از دو تا سـه برابـر فعلـی افـزایش یابـد . همچنین، براساس گزارش ناسا، هر یک درجه سلسیوس افـزایش دمـاي کـره زمـین منجـر بـه افـزایش حـداقل 6 درصدي احتمال وقوع صاعقه خواهد شد و در بعضی منابع تا 29% افزایش هم پیش بینی شده است.

  شکل 1-اتفاقات ناشی از آتش سوزي ناشی از اشکالات برقی

 آمارتعداد و هزینه هاي ناشی از صاعقه در کشور آلمان

ادر کشور آلمان با توجه به افزایش تعداد صاعقه در جهان به لحاظ نقش پیشگیري و بهبود روش هاي حفاظت از صاعقه تعداد خرابی ها ناشی از صاعقه کاهش یافته اما به لحاظ رشد تورم طی 15 سال هزینه خرابی افزایش یافته است.

 شکل 2- آمارتعداد و هزینه هاي ناشی از صاعقه در کشورآلمان

شکل 3 – تصویر تقسیم بندي احتمال برخورد صاعقه در سطح قاره ها

شکل 4 –  تصویر تقسیم بندي احتمال برخورد صاعقه در ایران

استاندارد که 6651BS که کمی سخت گیرانه است به بررسی احتمال برخورد صاعقه می پردازد.

احتمال وقوع صاعقه در بیشتر نقاط کره زمین وجود داشته و حوادث ناشی از اصابت صاعقه در جهان ،مختص منطقه جغرافیایی یا اقلیمی خاصی نیست.

چگالی سطحی صاعقه در ایران تقریبا حدود 2/.تا 6می باشد.

هر چه چگالی سطحی صاعقه در یک منطقه بیشتر باشد، احتمال اصابت صاعقه در آن منطقه نیز بیشتر خواهد بود.

اما پایین بودن چگالی سطحی صاعقه، لزوماً به مفهوم پایین بودن سطح خطر صاعقه در آن منطقه نمی باشد زیرا عوامل دیگر مثل وسعت سطح و ارتفاع سازه و مشخصات فیزیکی آن، نقش مستقیم در میزان خطر صاعقه دارد.

 حفاظت اتصال به زمین مخازن ذخیره سازي مواد نفتی

  • مخازن تا قطر 30 متر باید حداقل از 2 اتصال زمین و مخازن بیش از 30 متر قطر باید حداقل از 3 اتصـال زمـین بـه فاصـله یکسان نسبت به هم برخوردار باشند. درصورت اتصال گروهی الکترودهاي مخازن در سیسـتم زمـین مشـترك هـر یـک از مخازن حداقل باید داراي 2 مسیر الکترود زمین باشند. این کار سبب می شود که در طول آزمایش بـا یـک الکتـرود سیسـتم ارت باید داراي مقاومت زمین حداکثر 10 اهم باشد، ( مطابق با اساندارد 100-IPS-E-EL)
  • همچنین مطابق با استاندارد  2-5-61000IECجهت کاهش اثرات الکترومغناطیسی کلیه سیستم هاي زمین بایستی با یکدیگر ههمبند گردند.

روش هاي ایجاد یک سیستم اتصال زمین

الف) روش سطحی:

این روش برای مناطقی که امکان حفاري عمیق وجود ندارد و داراي شرایط خاص آب و هوایی (پایین بودن ارتفاع از سطح دریا ) هستند به صورت الکترود هاي نواري و سیمی اجرا می گردد.

ب) روش نیمه عمیق:

عبارت است از احداث یک یا چند چاه به عمق مناسب (رسیدن به رطوبت طبیعی خاك) که با استفاده از الکترود هاي صفحه اي صورت می گیرد.

پ) روش کوبش میله:

در این روش از میله هاي مسی، مغز فولاد آبکاري مس، مغز فولاد آبکاري گرم گالوانیزه و استیل به روش کوبشی استفاده می گردد. در صورت نیاز به کوبش بیش از یک میله، می بایست میله ها را با یکدیگر رزوه کرده که این موضوع بعد از گذشت زمان سبب اتصالی سست و بالا رفتن مقاومت زمین می شود، همچنین در حین کوبش روکش هاي لوله آسیب می بیند.

ج) روش کوبشی به توسط لوله فولادي و هادي الکتریکی به روش عمیق:

الکترود اصلی (از جنس سیم مسی،فولاد گالوانیزها با استیل) به همراه لوله پیشرو که توسط قطعه موشکی قفل می شود به صورت همزمان در کنار یکدیگر به اعماق زمین فرو می روند. به منظور بیشتر نمودن عمق از لئله هاي توسعه دهنده استفاده می گردد و الکترود اصلی در این روش بصورت یکپارچه و فاقد هرگونه اتصالی می باشد.

شکل 9 – اتصال الکترود زمین به طریق میله هاي کوبشی با اتصال هادي ارت به سر ابتدایی الکترود در عمق زمین

مقایسه روش پیشنهادي با سایر روش ها

تخلیه جریان هاي صاعقه به علت تیز بودن نوك الکترود عمودي بسیار بهتر نسبت به روش هاي دیگر مثل صفحه و یا مش صورت می گیرد.

 سهولت و سرعت اجرا در مقایسه با سایر روش ها بسیار بالاتر است، بطوریکه چون نیاز به حفر چاه ندارد لذا به سهولت و به سرعت اجرا می شود.

 عدم تاثیر از امکان نامرغوبی مواد بنتونیت و صفحه مسی (امکان صفحه ارت نامرغوب به علت گرانی مس و مواد نامرغوب بسیار زیاد است.) چون این روش از هیچکدام از این مواد استفاده نمی کند پس مطمئن تر است.)

 بیشترین شباهت با چاه هاي ارت موجود مخازن را دارا است بطوریکه همگی آنها از نوع الکترود عمودي هستند.

در این روش به علت کوبشی بودن حفظ یکپارچگی خاك به سهولت انجام می شود. (بطوریکه تاکید بر این است که همیشه چاه هاي ارت در محل هایی اجرا گردد که خاك بکر یا دست نخورده باشد.) به علاوه وقتی اجرا شد خود با خاك دستی پر می شود که خود یکپارچگی خاك محل را از بین می برد.

به علت عدم حفاري خاك محل در تردد وسایل موتوري سنگین و یا بارندگی نشست نکرده و حفره یا چاله در محوطه درست نخواهد شد.

 این چاه نیازي به ایجاد دریچه و آبیاري ندارد و نگهداري راحتر و کم هزینه تري دارد.

، الکترود فلزي فولادي نقش آند را ایفا کرده و خود در سالین طولانی خورده شده و بنا براین الکترود سیم مسی در گذشت سالیان کاملا سالم خواهد ماند و نقش خود را با کیفیت روز اول دنبال خواهد کرد.

عدم نیاز به اتصالات پیچ و مهره و یا هیچگونه کابلشو (به لحاظ تفاوت آلیاژ ها تشکیل پیل گالوانیک را داده و بنابراین باعث خوردگی و قطع اتصالات در چند سال ابتدایی می شود.)

پایین بودن هزینه اجراي صفحه مسی بطوریکه نسبت به چاه هاي متداول هزینه حدود یک سوم تا نهایت یک دوم می شود (قیمت گران صفحه مسی و همچنین هزینه حفر چاه و تهیه و انتقال مواد و لوازم).

در روش اجرایی اندازه گیري مقاومت ویژه خاك با انجام محاسبات لازم تعداد الکترودهاي عمودي و فواصل آنها مشخص و سپس نسبت به اجرا اقدام می شود.

کلیه قسمت ها به یکدیگر هم بند شده که خود باعث ارتقاء کیفیت و پایداري چاه ارت می شود و در این روش در صورت استفاده از روش مکمل رینگ پیرامونی ولتا ژ گرادیان سطحی صاعقه بهتر به زمین تخلیه خواهد شد.

نتیجه گیري و پیشنهادات

با توجه به وجود قوانین و مقررات ملی و بین المللی در خصوص احداث، نگهداري و بازرسـی سیسـتم هـاي اتصـال زمین و امکان بروز حوادث پیش بینی نشده که باعث تخریب و آتش سوزي و آسیب به انسـان هـا و تجهیـزات را دارد شایسته است در حوزه HSE این موضوع به صورت برجسته موردبررسی قرار داده شود، با توجه به اینکه درزمینه اجرا با مشکلاتی چون امکان نامرغوبی لوازم، گرانی و اتلاف وقت زیاد و بالا بودن هزینـه مواجـه هسـتیم بایسـتی دنبـال روش هایی برویم که این نوع مشکلات را کمتر داشته باشند، لذا ما نیازمند جایگزین روش هاي بهتر کـه داراي هزینـه کمتري و کیفیت بهتري هستند مانند روش ارائه شده هستیم.

تهییه کنندگان : بهروز رحمانی ، بابک ردگاه

شرکت ایمن گروه ردگاه به عنوان مجری سیستم های ارتینگ و ساعقه گیر در ایران و تولید کننده و تامین کننده تجهیزات جانبی و تجهیزات سیستم ارت کوبشی یا ارتینگ عمیق همواره یاوری مطمئن در کنار شما و در خدمت صنعت میباشد .

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *