مقدمه:

خودروهایی که با سوخت گاز طبیعی فشرده CNG کار می کنند ، برای سوخت گیری نیاز به محلی دارند که بتوانند مخازن ذخیره خود را با فشار bar ۲۰۰ پر کنند.

این محل که ایستگاه سوختگیری CNG نام دارد براساس شیوه سوخت گیری و تجهیزات به کار رفته به چهار دسته تقسیم میشوند.

·         سوخت گیری کند “ slow fill”

·         سوختگیری سریع “ Fast Fill “

·         سوختگیری سیار “ Mobile “

·         سوختگیری روستایی “ Mother_Doughter “

سوخت گیر کند   ( Slow Fill )

در این سیستم گاز طبیعی فشرده (CNG ) مستقیماٌ از کمپرسور به خودرو منتقل می شود و برای پارکینگ های خصوصی و آزمایشگاههای تحقیقاتی که زمان کافی برای سوخت گیری دارند ( ۵ تا ۸ ساعت ) مناسب است .

 معمولاٌ از این نوع ایستگاهها در طول مدت شب ، که خودروها در پارکینگ هستند استفاده می شوند

 سوخت گیری سریع (Fast Fill  )

در این سیستم گاز طبیعی فشرده CNG) ) از مخازنی که در ایستگاه قرار دارند و توسط کمپرسور پر شده اند به مخزن خودرو منتقل میشود .

زمان سوختگیری در این سیستم با توجه به اندازه مخزن روی خودرو ۱ الی ۸ دقیقه بوده و این سیستم برای ایستگاهها عمومی مناسب است .

  سوخت گیری روستائی ( Mother _ Doughter )

هنگامیکه محل گازرسانی بقدری دور افتاده باشد که از لحاظ اقتصادی انتقال گاز از طریق لوله کشی مقرون به صرفه نباشد می توان از سیستم سوخت رسانی مادر-دختر استفاده نمود .

در این روش یک تریلی با مخازن تعبیه شده روی آن در ایستگاه مادر ، مخازن را از سوخت پر کرده و به ایستگاه مورد نظر ( دختر ) انتقال می دهد .

پس از انتقال در ایستگاه دختر گاز CNG تقلیل فشار یافته و در شبکه گازرسانی منطقه استفاده می گردد .

در واقع در این سیستم ، تریلرهای حامل CNGجایگزین خطوط لوله انتقال گاز طبیعی می باشد.

سوخت گیری به روش سیار (Mobile )

این نوع از ایستگاهها بصورت سیار بوده و کلیه تجهیزات آن برروی تریلی نصب شده است .

کمپرسور این نوع از جایگاهها از نوع موتورهای گازسوز بوده تا این امکان را داشته باشد تا در هر نقطه بتوان به راحتی با وصل شدن به شبکه سراسری سوخت گیری انجام شود.

تجهیزات ایستگاههای سوخت گیری گاز طبیعی فشرده:

بطور کلی ، ایستگاههای سوخت گیری به:

میترینگ ،

خشک کن ،

کمپرسور ،

مخازن ،

توزیع کننده،

و تابلو های کنترل  مجهزند .

میترینگ :

رگولاتور تنظیم فشار و اندازه گیری گاز خروجی ، که شرکت ملی گاز جهت کنترل فشار خط و محاسبه میزان گاز مصرفی در هر انشعاب ، در مسیر ورودی آن قرار می دهد میترینگ نام دارد .

یک واحد میترینگ شامل یک شیر دستی جهت قطع جریان و فیلتر جهت گرفتن ذرات و ناخالصی های احتمالی موجود در گاز است .

از آنجاییکه این مجموعه متعلق به شرکت ملی گاز است ، بهره برداران وسازندگان تجهیزات حق دخل و تصرف در آن را نخواهند داشت .

مترینگ ها انواع متفاوتی از نظر حجم ، فشار و شکل به شرح ذیل دارند :

۱-      از نظر حجمی : ۲۵۰ – ۵۰۰ – ۱۰۰۰ – ۱۵۰۰ و ۲۵۰۰ متر مکعب بر ساعت

۲-      از نظر فشار ورودی : ۶۰ – ۲۵۰ psi

۳-      از نظر شکل : کابینتی و باز

خشک کن (Dryer Package )

به منظور کاهش رطوبت موجود در گاز طبیعی از خشک کن استفاده می شود.

که با توجه به محل استقرار آن در سیستم می تواند قبل از کمپرسور یا بعد از آن  باشد .

عملکرد این دستگاه نیز می تواند بصورت دستی یا خودکار باشد .

 کمپرسور (Compressor )

کمپرسور قلب ایستگاه CNG است و وظیفه فشرده کردن گاز طبیعی تا فشار ۲۵۰ بار را برعهده دارد .

کمپرسورهای مورد استفاده در ایستگاههای CNG ، عمدتاً از نوع سیلندر پیستونی ( رفت و برگشتی ) است که با استفاده از انرژی تولید شده توسط موتورهای الکتریکی یا موتورهای گازسوز ، گاز طبیعی موجود در خطوط لوله را فشرده کرده و جهت سوخت گیری در ایستگاههای CNG ، در مخازن پرفشار ذخیره و یا در برخی موارد متناسب با نوع استفاده از کمپرسور ، بدون ذخیره سازی ، مستقیماٌ عمل سوخت دهی به خودرو را انجام می دهند .

  مخازن :

ظرف یا ظروفی که توسط چند راهه ها بصورت دائمی به یکدیگر متصل شده اند و به منظور ذخیره گاز طبیعی فشرده و کاهش زمان سوخت گیری در ایستگاه تعبیه می گردد .

این مخازن توسط کمپرسور با فشاری بالاتر از فشار مخزن خودرو(بالاتر از bar200) پر می گردند .

هرچه اختلاف فشار این مخازن با مخزن خودرو بیشتر باشد سرعت سوخت گیری نیز بالاتر خواهد بود .

نوع مخازن استفاده شده در جایگاهها معمولاً از نوع تیپ ۱ ( تمام فولادی ) می باشد .

و نحوه چیدمان آنها با تعداد غیر مساوی و به نسبت ۲-۳-۵ به ترتیب برای مخازن فشار بالا ، متوسط و پایین ( LP-MP-HP ) می باشد .

توزیع کننده ( Dispenser ) :

دستگاهی که عملیات  انتقال سوخت از کمپرسور یا مخازن ذخیره به مخزن خودرو را انجام می دهد ،  توزیع کننده نام دارد .

این دستگاه که میزان و مبلغ گاز توزیع شده را نیز نشان می دهد از قطعات اصلی زیر تشکیل شده است :

۱-      جریان سنج

۲-      حسگر فشار

۳-      صفحه نمایش

۴-      اتصالات قطع کننده

۵-      شیلنگ تزریق

۶-  نازل سوخت رسانی

صفحه نمایش :

نمایشگری بر روی بدنه دیسپنسر است که میزان و بهای گاز منتقل شده به مخزن خودرو را در مدت سوختگیری ، نشان می دهد.

همچنین در صورت بروز اشکال در توزیع کننده ، نوع اشکال را بصورت کدهای از پیش تعریف شده نشان می دهد .

اتصالات قطع کننده :

قطعه ای است از جنس فولاد ضد زنگ که بین توزیع کننده و شیلنگ ارتباطی قرار دارد که به منظور ایمنی در نوزیع سوخت استفاده می شود

شیلنگ تزریق :

شیلنگ تزریق وسیله ارتباطی توزیع کننده با نازل سوخترسانی است .

معمولاً از فولاد ضد زنگ و الیاف مصنوعی به انضمام پلاستیک فلئوری ( غیر قابل تعمیر ) می باشد

نازل سوخترسانی :

قطعه ای است فلزی از جنس برنج و فولاد ضد زنگ ، با روکش پلاستیکی که امکان اتصال ایمن بین شیلنگ توزیع کننده و خودرو را فراهم می سازد .

از مشخصات آن وجود شیرهای سه طرفه جهت باز و بسته نمودن مسیر انتقال و ونت گاز بر روی آن است .

جریان سنج :

ابزاریست که سرعت (دبی) تزریق سوخت از توزیع کننده به خودرو را اندازه گیری می کند  .

حسگر فشار :

ابزاریست که جهت نشان دان فشار گاز در داخل دیسپنسر و در محل خروج شلنگ نصب می شود .

برق جایگاههای CNG :

از ضروریات اولیه یک جایگاه CNG تامین برق مورد نیاز ایستگاه می باشد چرا که تقریباٌ تمامی تجهیزات مربوطه جهت بهره برداری نیاز به انرژی الکتریکی دارند .

توان مورد نیاز یک ایستگاه براساس قدرت کمپرسور و به دنبال آن قدرت الکتروموتور و دیگر تجهیزات برآورد می گردد .

از نکات قابل توجه در مورد توان ایستگاه ، در نظر داشتن قدرت الکتروموتور و جریان های راه اندازی و تعداد دفعات قطع و وصل آن می باشد .

در هر ایستگاه CNG به منظور تامین برق مصرفی از چهار دسته تابلو استفاده می گردد :

۱- تابلو توزیع :

در این تابلو پس از ورود برق از ترانس ، توزیع برق به مصرف کننده در سایت ، تجهیزات و روشنائی صورت می پذیرد .

۲- تابلو خازنی :

این تابلو جهت ذخیره و صرفه جوئی در مصرف برق در زمان راه اندازی نصب می گردد .

۳- تابلو فرمان :

تابلو فرمان مهمترین تابلو در ایستگاه می باشد .

وظیفه این تابلو راه اندازی کمپرسور ، کنترل عملگرها و کنترل سیستمهای حفاظتی می باشد .

۴- تابلو کنترل درایر :

تابلو کنترل درایر شامل کلید اصلی ، کلیدهای کنترل کولر و فن ، کنترلر زیمنس ، منبع تغذیه ، پنل عمل کننده ، چراغهای سیگنال و شاسی اضطراری می باشد .

 سیستم ارتینگ و صاعقه گیر:

صاعقه پدیده ای است طبیعی که احتمال وقوع آن نیز امری تصادفی می باشد و از یک قانون کلاسیک تبعیت نکرده بلکه تابع شرایط آماری و احتمالی است .

 عواملی که دربروز صاعقه دریک منطقه می توانند به طور نسبی موثرباشند عبارتند از :

موقعیت محل مانند ارتفاع ازسطح دریا ،

کوهستانی بودن یا واقع شدن دردشت ،

نوع آب و هوا ازقبیل استوایی ،

مدیترانه ای،

قطبی ،

کویری و..

وضعیت وزش باد ،

رطوبت محل ،

موقعیت محل درمسیر جریانات جوی و …  .

از سویی دیگر با توجه به اهمیت خاص جایگاههای CNG و آسیب پذیری آن دراثر آتش سوزی و انفجار وبه دنبال آن  خطرات جانی و مالی بحث حفاظت این نوع مکانها را دربرابر صاعقه مطرح گردیده است .

با جمع آوری اطلاعات مربوط به عملکرد صاعقه درهرمنطقه جغرافیایی و بررسی شرایط حاکم برپروژه می توان ، بهترین روش حفاظت دربرابر صاعقه را به دست آورد.

مطابق با استانداردهای روز دنیا برای بدست آوردن روش حفاظتی قبل از هرچیز باید به بررسی احتمال به  طراحی و نصب سیستم حفاظتی پرداخته و با تعیین کلاس حفاظتی ، سیستم مناسب را انتخاب نمود.

مناسب ترین روش حفاظت نصب صاعقه گیر الکترونیک خازنی با استفاده از تئوری گوی غلطان مطابق با استاندارد  NFC17-102 می باشد.

که برای جایگاه CNG درنظر گرفته میشود (حفاظت اولیه ) که هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و هم از نظر ایمنی و تامین شعاع حفاظتی لازم،  مناسب می باشد.

علاوه برآن برای کامل شدن سیستم حفاظت دربرابر صاعقه نیاز به یک  سیستم ارت مناسب (شامل موارد کاهنده و دریچه بازدید) بوده که باید با سیستم ارتینگ الکتریکی جایگاه هم پتانسیل و درنهایت برای حفاظت تجهیزات حساس در برابر شوکهای ناگهانی نصب SPD ها (حفاظت ثانویه ) ضروری میباشد.

مقدمه:

پارالل کردن ترانسفور ماتورها در پست برق

از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است که بجای استفاده از ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ ( توان بالا،ولتاژ بالا) از چند ترانسفورماتور کوچک که باهم موازی شده اند،استفاده کنیم.

این عمل ۴ تا مزیت مهم دارد که به اختصار به توضیح هر کدام می پردازم:

۱- افزایش بازده سیستم قدرت

شما بهتر از من میدونید که ترانسفورماتورهای قدرت در بار کامل (Full load) بیشترین بازده را دارند،اگر ما از چند ترانسفورماتور که باهم موازی شده اند،استفاده کنیم می توانیم از بین آنها ترانسفورماتورهای را وارد مدار کنیم که نزدیک بارکامل کار می کنند و به این ترتیب بازده سیستم قدرت را افزایش دهیم در صورتی که اگر از یک ترانسفورماتور قدرت بزرگ استفاده کنیم ممکن است در حالت بار کامل(Full load) نباشد.

۲- افزایش قابلیت دسترسی سیست قدرت

اگر یکی از چندین ترانسفورماتور موازی نیاز به تعمیر داشته باشد می توانیم ترانسفورماتور موردنظر را از مدار خارج کنیم ،ترانسفورماتورهای دیگر همه یا مقداری از بار(بستگی به انداز بار دارد) را تامین خواهند کرد و کل بار بدون توان نخواهد بود.

۳- افزایش قابلیت اطمینان سیستم قدرت

اگر یکی از چندین ترانسفورماتور موازی دچار خطا(fault)  شده و از مدار خارج شود،ترانسفورماتورهای دیگر می توانند مقدار بار اضافی ناشی از،از مدار خارج شدن ترانسفورماتور موردنظر را به اشتراک گذاشته و بار آن ترانسفورماتور را هم به دوش بکشند البته اگر دچار اضافه بار(Overloading)  نشوند.

۴-افزایش قابلیت انعطاف پذیری سیستم قدرت

همانطور که میدانید در سیستم قدرت همیشه ما با افزایش یا کاهش تقاضا در آینده روبه رو هستیم.

اگر پیش بینی شده است که در آینده افزایش تقاضا خواهیم داشت در این صورت استفاده از چندین ترانسفورماتور موازی یک راهکار کاملا منطقی و عملی است چون درصورت افزایش تقاضا تعداد ترانسفورماتورها را افزایش میدهیم ولی درصورتی که از یک ترانسفورماتور قدرت بزرگ استفاده کنیم به امید اینکه در آینده افزایش تقاضا خواهیم داشت از نقطه نظر اقتصادی یک سرمایه گذاری بیهوده و غیرضروری است.

همچنین اگر در آینده با کاهش تقاضا روبه رو شدیم چی؟

در این حالت اگر از چند ترانسفورماتور موازی برای تامین بار استفاده کرده باشیم می توانیم یکی از آنها را (بستگی به کاهش تقاضا دارد) را از مدار خارج کنیم و به این ترتیب سرمایه ما برگردانده می شود.

پس به طور خلاصه ترانسفورماتورها را به منظور افزایش بازده،قابلیت دسترسی،قابلیت اطمینان وقابلیت انعطاف پذیری سیستم قدرت با یکدیگر موازی میکنند.

با توجه به موارد یاد شده بالا مشخص گردید که پارالل کردن ترانس های قدرت از چه مزایایی ما را برخوردار میکنند اما پارالل کردن ترانس ها در هر شرایطی ممکن نیست و به شرایط ویزه ای نیاز دارد که به شرح زیر میباشند.

۱– نسبت ولتاژ یکسان (The Same Voltage Ratio)

یعنی اینکه ولتاژهای اولیه و نیز ولتاژهای ثانویه ترانسفورماتورها باهم برابر باشد

U₁₁=U₂₁ , U₁₂=U₂₂

در صورتیکه این طور نباشد یعنی در نسبت ولتاژ ها اختلاف وجود داشته باشد  بین دو ترانسفورماتور جریان های گردشی ایجاد شده که این جریان ها باعث می شود که یکی از ترانسفورماتورها دچار اضافه بار(overloading) شود و همچنین باعث افزایش تلفات مسی(copper losses) نیز می شود.

۲- امپدانس درصد یکسان (The Same Percentage impedance)

یعنی نسبت کل امپدانس ها با عکس توان های آن ها برابر باشد

Z_{eq A}/Z_{eq B} = P_A/P_B

بدلیل اینکه مطمئن شویم که بارهای اکتیو و راکتیو بین دو ترانسفورماتور به طور مساوی به اشتراک گذاشته می شود.

۳- توالی فاز یکسان (The Same Phase Sequence)

۴- اختلاف فاز یکسان (The Same Phase Angle)

در صورتیکه شروط ۳  و ۴ را رعایت نکنیم و دو ترانسفورماتور را باهم موازی کنیم موازی نمودن این دو ترانس معادل با عبور جریان گردشی بسیار بالا از ثانویه های ترانسها و آسیب دیدن آنها می شود .

۵- پلاریته یکسان (The Same Polarity)

ترانسفورماتورها باید از نظر قطب یا پلاریته بطور صحیح با هم متصل شوند و اندازه ولتاژ قطب های اتصال نظیر به نظیر با هم برابر باشند .

در صورتی که محل اتصال سرها یا پلاریته صحیح نباشد یک جریان موضعی چه در حالت بی باری و چه در حالت بارداری در بین سیم پیچهای ثانویه جاری خواهد شد و یا یک مدار اتصال کوتاه بدون جریان یا یک مدار مرده خواهیم داشت .

منبع : elmebargh.blog.ir

اینورتر و کانورتر چه تفاوت هایی با هم دارند:

تعدادی از مردم فکر می کنند که اینورتر و کانورتر هیچ فرقی با هم ندارند.

دلیل این تفکر هم این می باشد که هر دو این دستگاه ها مبدل هستند برای همین است که چنین تفکر اشتباهی به وجود آمده است.

اینورتر و کانورتر هر دو مبدل هستند و منکر این قضیه نمی توان شد اما مبدل چه چیزی؟

یا بهتر بگوییم چه چیزی را تبدیل می کند؟

خروجی و وروی آن چه پارامترهایی هستند؟

مدارات اینورتر و کانورتر هر دو دارای مدار اوسیلاتور بوده و یک کمیت ولتاژ را به سطح بالاتر یا پائین تر تبدیل می کنند.

اما مدارات اینورتر :

فقط یک سطح ولتاژ D.C را به ولتاژ A.C تبدیل می کنند.

( ماننده اینورتر ۱۲ ولت باتری خودرو به ۲۲۰ ولت متناوب)

اما مدارات کانورتر :

فقط یک سطح ولتاژ D.C را به D.C با سطح بالاتر یا پائین تر D.C تبدیل می کنند.

(ماننده تبدیل ۱۲ ولت D.C به ۴۸ ولت D.C )

یا تبدیل ۱۲ ولت D.C به ۵ ولت D.C با جریان بالاتر ( مدارات سویچینگ)

اما تبدیل ۱۲ ولت D.C به ۵ ولت D.C با رگولاتور جزو کانورتر ها نمی باشد، چون از مدار سویچینگ یا اوسیلاتور استفاده نکرده اند.

( رگولاتور های خطی نه رگولاتور های سویچینگ)

در نهایت اینورتر را اگر بخواهیم به طور کامل توضیح دهیم یک دستگاه الکترونیکی می باشد که وظیفه ی تبدیل جریان dc به جریان ac را دارد.

یعنی اینکه ورودی این دستگاه یک جریان مسقیم می باشد ولی خروجی آن یک جریان متناوب.

و کانورتر هم  به طور کلی یعنی مبدل و این مبدل بودن می تواند تبدیل ولتاژ به جریان باشد یا تبدیل dc به dc، و در کل تبدیل یک پارامتر به پارامتر دیگر است.

و به طور کلی این قضیه برای هر پارامتری صدق می کند.

اما در اینورتر به صورت تخصصی این تبدیل انجام می شود آن هم تبدیل جریان dc به ac است.

واحدهای نفت و گاز برای نگهداری نفت خام و گاز و نیز انبار کردن فرآورده های نفتی گوناگون, نیاز به تعداد بسیاری مخزن دارند.

تعداد این مخازن به عواملی چند, چون دوری و نزدیکی واحد به منابع تامین کننده نفت خام, تعداد و ظرفیت واحدهای پالایش, تنوع فرآورده های تولیدی و سرانجام چگونگی انتقال و پخش فرآورده ها بستگی دارد.

در صنایع شیمیایی, مواد ارزشمند مانند بنزین یا گاز مایع, طی فرآیندهای مختلفی از مواد شیمیایی خام, مانند نفت خام جدا می شوند یا از آنها به وجود می آیند.

چند راه برای انتقال مواد خام از منابع تامین کننده به واحد فرآیندی وجود دارد که بر حسب مورد و شرایط, از یکی از آنها مانند خطوط انتقال یا تانکر استفاده می گردد.

همچنین محصولات تولیدی نیز به روش های مختلف به بازار داخلی یا خارجی عرضه می شوند.

به دلایل زیادی از جمله یکسان کردن کیفیت محصول, اندازه گیری حجم محصول جهت فروش, امکان بارگیری و انتقال به تانکر یا کشتی در حداقل زمان ممکن و … سبب می شود تا مواد محصول را بعد از تولید, در مخازن یا تانک های مناسب ذخیره نمایند.

از اصطلاح تانک برای ظروف ذخیره سازی بزرگ با کاربرد جابجا کردن, ذخیره سازی, اندازه گیری و حمل و نقل مایعات استفاده می گردد.

به طور کلی مخازن چند وظیفه اصلی به عهده دارند:

۱- ذخیره مواد اولیه و خوراک واحدها

۲- ذخیره مواد واسطه تولید شده در فرآیند

۳- ذخیره فرآورده ها

۴- ذخیره مواد برای بارگیری و پخش

۵- همسان نمودن کیفیت محصول

۶- معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصول تولید شده

تقسیم بندی جامع و یکسانی برای مخازن ذخیره وجود ندارد. طبقه بندی مخازن, می تواند از دیدگاه های متفاوتی مانند شکل هندسی, نوع سیال یا بر حسب فشار بخار ماده ذخیره شده در آن باشد. اما می توان همه مخازن را به دو دسته کلی مخازن روباز و در بسته تقسیم بندی نمود.

گازها, سیالات آتش گیر, مواد شیمیایی خطرناک مانند اسید ها یا بازها و سیالاتی که از خود گازهای سمی منتشر می کنند, باید در مخازن در بسته نگهداری و ذخیره شوند.

از مخازن در بسته, می توان به مخازن با سقف ثابت, مخازن سقف شناور, مخازن کروی, استوانه ای و مخازن سرد اشاره نمود.

از آنجا که مواد مختلف, دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مختلفی هستند، شرایط و نحوه مناسب ذخیره سازی آن ها از یکدیگر متفاوت است.

به همین جهت انتخاب نوع مناسب اهمیت فراوانی دارد.

از آنجا که مواد مختلف, دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مختلفی هستند, شرایط و نحوه مناسب ذخیره سازی آن ها از یکدیگر متفاوت است.

به همین جهت انتخاب نوع مناسب مخزن اهمیت فراوانی دارد.

مهمترین پارامترهایی که در انتخاب نوع مخزن ملاک قرار می گیرند, شامل موارد زیر می باشد:

۱- فراریت یا به عبارت دیگر فشار بخار

۲- سمی بودن

۳- میزان آتش گیری ماده مورد نظر

 می توان دسته بندی مخازن ذخیره سازی را که بر حسب فشار بخار سیال, صورت گرفته, به طور یکجا مشاهده کرد. در صورتی که فشار بخار ماده مورد نظر زیاد نباشد ولی, ماده مورد نظر, سمی یا آتش گیر باشد, مانند ترکیبات سنگین نفتی, اکریل آمید, دی اتیل پیرو کربنات, دی ایزوپیل فلوئوروفسفات و … از مخازن با سقف ثابت استفاده می گردد که تا حد زیادی نسبت به تاک های باز, ایمنی بیشتری دارند.

موادی چون نفت خام که فشار بخار آنها, کمی زیاد بوده و در حدود نزدیک به psi5/0 می باشد, در مخازن خاصی که مجهز به سقف شناور می باشند, ذخیره می گردند.

این نوع از سقف شناور ها, فاقد سقف ثابت بوده و اصطلاح External Floating Roof گفته می شوند.

گفتنی است که این مخازن, برای موادی که سمی نبوده یا آتش گیری کمی دارند, مناسب می باشند.

اگر فشار بخار ماده ای در همین محدوده بوده ولی, ماده مذکور سمی یا آتش گیر باشد, از نوع خاصی از مخازن با سقف شناور که دارای یک سقف نیز می باشند, استفاده می گردد.

این نوع مخازن در اصطلاح, Internal Floating Roof گفته می شوند.

در مواردی که فشار بخار ماده مورد نظر در حدود psi50-5/0 باشد, از مخازن تحت فشار, مانند مخازن کروی یا استوانه ای افقی استفاده می گردد.

البته, در این محدوده فشاری, مخازن استوانه ای افقی ترجیح داده می شوند ولی, بر حسب شرایط عملیاتی گاهی از مخازن کروی نیز استفاده می گردد و در فشار بخار های بالاتر از psi باید حتماً از مخازن کروی استفاده گردد.

گازهای مایع که دارای نقطه جوش پایین و غالباً زیر صفر درجه سانتیگراد می باشند, در مخازن ویژه ای به نام مخازن سرد ذخیره می گردند.

با توجه به پایین بودن دمای جوش این مواد, بیش تر آن ها در دمای عادی محیط به شکل گاز می باشند لذا, برای ذخیره کردن آن ها, دو راه وجود دارد:

الف) در فشار بالا و دمای محیط

ب) در دمای پایین و فشار حدود فشار اتمسفر

از دید اقتصادی و ایمنی, ذخیره سازی به شکل دوم مناسب تر می باشد.

از جمله این مواد می توان به اتیلن, بوتادیئن, آمونیاک, پروپان, LPG, نیتروژن و … اشاره نمود.

از دیگر انواع مخازن که کاربرهای کم تری دارند, نوع بیضوی می باشد.

به طور کلی مخازن هر پالایشگاه را بنا به نوع کارشان به چهار دسته تقسیم می کنند:

۱- مخزن های نفت خام

انواع گوناگون نفت خام سبک یا سنگین را می توان به طور جدا یا آمیخته, در این مخزن ها ذخیره کرد.

مخزن های امروزی نفت خام, سقفی شناور داشته, بیشتر به لوله های مارپیچ بخار, برای گرم کردن نفت خام در فصل زمستان, پروانه های همزن, عمق سنج و … مجهزند.

۲- مخزن های واسطه

این مخزن ها, برای دریافت فرآورده های نیم نهایی از یک واحد پالایش, و دادن آن ها به واحدهای دیگر برای انجام گرفتن فرآیندهای دیگر پالایش یا دریافت ترکیبات گوناگون فرآورده های پیش از آمیختگی و انتقال آن ها به مخزن های فرآورده های نهایی به کار برده می شوند.

۳- مخزن های فرآورده ها

فرآورده های گوناگون نفتی بنا به مشخصات مورد نظر در این مخزن ها تهیه و به شبکه پخش انتقال داده می شوند.

۴- مخزن های بارگیری و پخش

برخی از فرآورده های سبک و سنگین, مانند گاز مایع, روغن موتور, قیر و … که بردن آن ها به جاهای دوردست از راه خطوط لوله, دشوار یا نشدنی است, در مخزن های بارگیری انبار شده, سپس به نفت کش ها یا مخزن دارهای راه آهن منتقل و به محل مصرف فرستاده می گردد.

کار بارگیری معمولاً به وسیله تلمبه انجام می گیرد. اگر فرآورده های نفتی روان باشد و فاصله مخزن تا جای بارگیری زیاد نباشد, با ایجاد اختلاف سطح میان مخزن نقطه بارگیری, مایع با نیروی جاذبه به وسیله نقلیه منتقل می شود. مخزن هایی که در این سرویس هستند, مخزن های بارگیری و پخش خوانده می شوند.

چون نصب مخزن ها در هر پالایشگاه, هزینه سرمایه ای بسیار خواهد برد, در طرح پالایشگاه کوشش می گردد تا شمار و ظرفیت مخزن ها به کمترین حد کاهش یابد.

برای مثال, شمار و ظرفیت مخزن های واسطه تا حد منظور می شود که بتوان تداوم عملیات و موازنه کار عادی دستگاه ها را حفظ کرد.

همچنین با انجام عملیات آمیختگی فرآورده های گوناگون در لوله ها و در مرحله انتقال به مخازن, می توان شمار مخزن های واسطه و فرآورده ها را کاهش داد, به شرطی که میان تولید و انتقال فرآورده ها, موازنه برقرار باشد.

این کار نیازمند یک برنامه ریزی دقیق روزانه, هفتگی و ماهانه است.

شیوه قرار گرفتن مخازن در حصار ها

از نظر ایمنی و پیشگیری از خطر سرایت آتش از مخزن ها به واحدهای پالایش و برعکس, در طرح هر پالایشگاه, مخزن های نفت خام و فرآورده های نیمه نهایی و نهایی, دور از محوطه کارخانه ها قرار داده می شوند.

قرارگاه مخزن ها, از گرد آمدن چندین حصار خاکی یا آجری تشکیل می گردد که در هر حصار ممکن است یک یا چند مخزن قرار گرفته باشد.

حصار های خاکی یا آجری, به صورت دایره یا چهار پهلو, با مساحت کافی و ظرفیت متعادل ساخته شده و طرح و ساختمان آن ها برابر استاندارد است.

 شمار مخزن ها در یک حصار مشترک

 مخزن هایی که ظرفیت آن ها بیش از ۶۰۰۰ متر مکعب است, در گروه های چهارتایی با ظرفیت کل ۶۰۰۰۰ متر مکعب (بیشترین حد) می توانند در یک حصار قرار گیرند, مخزن هایی که ظرفیت آن ها از ۶۰۰۰ کمتر است, در گروه های دوازده تایی با ظرفیت کل ۳۵۰۰۰ متر مکعب (بیشترین حدی که می توانند در یک حصار قرار گیرند).

فواصل مخزن ها در یک حصار

برای نفت خام و فرآورده های سبک, فاصله میان مخزن ها برابر نصف قطر مخزن و برای فرآورده های سنگین, یک سوم قطر مخزن منظور می شود.

فواصل مخزن ها در حصار های گوناگون

برای نفت خام و فرآورده های سبک, فاصله دو مخزن برابر با قطر یک مخزن است, برای فرآورده های سنگین فاصله دو مخزن برابر دو سوم قطر یک مخزن در نظر گرفته می شود.

ظرفیت حصار ها

اگر یک مخزن در حصار جا گرفته باشد ظرفیت حصار باید برابر صد در صد ظرفیت مخزن باشد, اگر در دو حصار جا گرفته باشد, ظرفیت حصار باید برابر ۸۰ درصد مجموع ظرفیت مخزن ها باشد.

اگر سه مخزن یا بیش تر در حصار جا گرفته باشد, ظرفیت حصار باید برابر با ۶۰ درصد مجموع ظرفیت مخزن های موجود در حصار باشد.

بلندی حصار ها

بلندی حصار ها به ظرفیت آنها ـ که پیش از این به آن ها اشاره شد ـ بستگی دارد.

دیوارها, ممکن است خاکی یا آجری باشند ولی باید به طور کامل صاف بوده و فشار مایع را در حالتی که حصار پر است, تحمل کنند.

انواع فرآورده های نفتی را از نظر انباشتن در مخزن ها

به طور کلی فرآورده های نفتی را از نظر انباشتن در مخزن ها می توان به سه دسته تقسیم کرد:

۱- فرآورده هایی که فشار بخار آن ها از ۵/۱ پوند بر اینچ مربع مطلق کمتر است, معمولاً در مخزن های سقف ثابت انبار می شوند.

۲- فرآورده هایی که فشار بخار آن ها بیشتر از ۵/۱ پوند بر اینچ مطلق است, در مخزن های سقف شناور نگهداری می شوند.

۳- فرآورده هایی که دارای فشار بخاری زیادتر ـ تا نزدیک ۱۰۰ پوند بر اینچ مربع ـ هستند, در مخزن های کروی یا استوانه ای تحت فشار, انبار می شوند.

خطرهای الکتریسیته ساکن و نکات ایمنی مربوط به آن:

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, ۱۰ 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 ۲ تا ۱۵ درصد وزنی غلظت هیدروکربور در آمیزه هوا و بخارات موجود در مخزن 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 (Ear thing 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.

مطالب مورد نیاز جهت اجرای یک سیستم ارت استاندارد برای یک سایت نفتی یا پتروشیمی:

۱- آشنایی با روشهای اجرایی وعملی زمین کردن وهم بندی در شرایط اقلیمی ومنطقه ای متفاوت

۲-آشنایی با مواد کاهنده مقاومت خاک

۳-آشنایی با روشهای هم بندی اصلی واضافی درساختمانها ، صنایع وکارخانجات

۴-آشنایی با عوامل مخرب در چا ههای ارت ودیگر الکترودهای اتصال به زمین

۵-توانایی روشهای تست واندازه گیری الکترودهای اتصال زمین

۶- آشنایی با اصول نگهداری وتعمیرات سیستمهای ارتینگ وباندینگ

۷- توانایی تشخیص مناسب ترین روش احداث الکترود زمین با توجه به شرایط خاک در پروژ ها

۸-آشنایی با طراحی و محاسبات سیستمهای اتصال به زمین

۹-آشنایی با خطرات احتمالی ناشی از فقدان ارت مناسب وراههای جبران ساز

۱۰- تعاریف اولیه ومفاهیم بنیادی شامل:زمین،الکترود زمین،الکترودهای مستقل،مقاومت کل زمین، جرم کلی زمین ،مقاومت مخصوص زمین،هادی زمین،ترمینال اصلی       زمین،ولتاژ تماس ،ولتاژ گام یا قدم ،گرادیان ولتاژ،انواع تماس ،زمین کردن حفاظتی ،زمین کردن الکتریکی و…

۱۱- معرفی انواع شبکه های فشار ضعیف طبق استاندارد IEC ( TN-C-S ، TN-C ، TN-S ، IT و TT )

۱۲- مقایسه بین سیستمهای الکتریکی وبررسی مزایا ومعایب هریک

۱۳- مراحل انتخاب بهترین محل برای نصب الکترود های اتصال به زمین

۱۴- مقاومت ویژه خاک وعوامل وابسته به زمین

۱۵- بررسی اثرات دما ومحیطی بر مقاومت ویژه خاک

۱۶- روشهای کاهش مقدار مقاومت خاک اطراف الکترود

۱۷- آشنایی با مواد کاهنده مقدار مقاومت خاک

۱۸- آماده سازی محل احداث الکترودهای زمین

۱۹- دسته بندی الکترودهای متداول اتصال به زمین(الکترودهای مصنوعی: صفحه ای،قائم ، سطحی والکترودهای موجود در سیستم)

۲۰- بررسی گرادیان ولتاژ در الکترودهای مصنوعی

۲۱- معرفی روشهای عملی اجرای الکترودهای اتصال به زمین

۲۲- تشریح روش اجرای ارت به طریقه سنتی (چاه ارت)

۲۳- تشریح انواع روش های نصب الکترودهای میله های

۲۴- تشریح روش نصب الکترودهای زمین به طریقه مش

۲۵- – تشریح روش نصب الکترودهای زمین به طرق دیگر سطحی

۲۶- – آموزش جوش Cadweld و وآشنایی با تجهیزات مربوطه

۲۷- اصول انتخاب مناسب ترین روش نصب الکترود زمین با توجه به شرایط زمین، محیط و…

۲۸- همبندی کردن (هدف از انجام همبندی، انواع همبندی ، سطح مقطع هادی همبندی)

۲۹- بررسی همبندی در مکانهای ویژه (استخرها ، حمامها و….)

۳۰- بررسی اثرات امواج الکترومغناطیس (EMI) برروی سیستمهای فشار ضعیف توزیع

۳۱- مقررات سازگاری الکترومغناطیسی

۳۲- روشهای گوناگون اتصال زمین وسطح هم پتانسیل برای کاهش ویا سازگاری الکترومغناطیس

۳۳- طراحی سیستم زمین برای تجهیزات حساس مانند وسایل کنترل صنعتی وپردازش اطلاعات

۳۴- بازرسی وتست سیستمهای اتصال زمین

۳۵- دستورالعملهای بازرسی ونگهداری سیستمهای اتصال زمین وانجام تعمیرات اساسی

محافظت مخزن ها از آتش و اطفاء حریق آنها

از نظر ایمنی و پیشگیری از خطرات آتش سوزی, مخزن های سقف شناور بر مخزن های سقف ثابت, برتری بسیاری دارند زیرا, احتمال روی دادن آتش سوزی در این مخزن ها, کمتر و در صورت پیش آمدن این خطر, مهار کردن و مبارزه با آتش, به مراتب آسانتر است.

از آنجا که سرعت کار در مبارزه با آتش سوزی یک مخزن بزرگ نفتی اهمیتی بسیار دارد و اگر در دقایق نخستین, آتش سوزی مهار نشود, بیم آتش گرفتن مخزن خواهد بود, مخزن های نفتی باید با وسایل و تجهیزات ثابت مبارزه با آتش, مجهز شوند تا در موارد آتش سوزی بتوان در کمترین زمان از گسترش آتش جلوگیری و آن را خاموش کرد.

از بهترین موادی که تا کنون برای خاموش کردن آتش در مخزن ها مورد استفاده قرار گرفته اند, یکی کف ضد حریق (Foam) و دیگر پودر خشک (Dry Powder) است.

پودر خشک را با مخزن های متحرک آتش نشانی, به محل آتش گرفته آورده, به وسیله لوله های بلند پلاستیکی و با فشار روی مخزن می پاشند, ولی کف ضد حریق را به وسیله وسایل و تجهیزاتی که روز مخزن ها نصب شده, به درون مخزن تزریق می کنند.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

آمار دقیقی از صدمات ناشی از صاعقه در ایران نداریم .

ولی در امریکا سالانه حدود ۱۰۰۰ نفر اصابت و ۱۰۰ نفر مرگ گزارش می شود.

یعنی میزان مرگ آن ۱۰% است.

مکانیسم و نحوه تولید رعد و برق :

دو مکانیسم کلی برای تولید ابرهای تولید کننده صاعقه وجود دارد:

۱- انتقال هوا :

OROGRAPHIC هوا در سطح زمین در اثر تابش خورشید گرم شده و در دامنه کوه صعود کرده به تدریج سرد شده و ابر توفان زا تولید می شود.

معمولا در بعد از ظهر بهار و تابستان دیده شده ناحیه کوچکی را پوشانده و ظرف چند ساعت از بین می رود و هوا آرام میشود.

۲- تصادم توده های هوا :

COLLIDING AIR MASS توده های عظیم هوا با هم برخورد کرده و ابرهای توفان زا تولید می کنند.

روز و شب ندارد و منطقه وسیعی را می پوشاند . سبب تغییرات عمده آب و هوا می شود.

هنگامی که ابرهای توفان زا تشکیل شد، به خاطر حرکت ابر و اصطکاک و همچنین حرکت مداوم قطرات آب و کریستال های یخ، در داخل ابر بار الکتریکی تولید میشود.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

بار مثبت در بالای ابر و بار منفی در پایین ابر قرار می گیرد.

زمین مجاور هم بار مثبت می گیرد.

در این وضعیت شرایط برای تخلیه الکتریکی فراهم است.

هر صاعقه از تعدادی جرقه تشکیل شده که هر کدام چند صد متر طول داشته و در حد میلیونیم ثانیه طول می کشند و در جهات مختلفی حرکت می کنند.

سرعت آن حدود ۲۰۰۰۰۰۰ متر بر ثانیه است و با چشم ما به صورت یک جریان پیوسته به نظر می آید.

وقتی این جرقه به نزدیکی سطح زمین رسید، یک جرقه برگشتی از یک ناهمواری در سطح زمین تولید می شود که با جرقه اصلی متصل شده و مسیر تخلیه الکتریکی کامل میشود.

در نهایت با تخلیه الکترون ها نور تولید می شود.

چون این جریان از کانال باریکی عبور می کند هوای اطراف را تا حد ۳۰۰۰۰ درجه گرم می کند که سبب اتساع انفجاری هوا شده و رعد را تولید می کند.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

برخورد با صاعقه و خطرات آن:

انسان به سه روش توسط صاعقه تحت تاثیر قرار می گیرد:

۱- برخورد مستقیم :

جرقه مستقیما به فرد برخورد می کند.

۲- جریان زمینی :

جرقه در فاصله ای دورتر به زمین برخورد کرده و از طریق زمین به بدن فرد می رسد.

۳- جریان القایی :

هوای اطراف باردار است و شرایط برای تخلیه الکتریکی بسیار آماده است.

آسیب های ناشی از صاعقه :

با توجه به اینکه صاعقه یک جریان مستقیم و کوتاه مدت است، آسیب های ناشی از اصابت آن با آسیب های ناشی از برق گرفتگی خانگی کاملا متفاوت است.

۱- سوختگی خیلی کم است.

۲- آسیب احشای شکمی نادر است.

۳- وقفه دستگاه تنفسی و سپس قلبی علت اصلی مرگ است.

۴- آسیب های روانی شایع است (تغییرات شخصیتی،، کم خوابی، اختلالات حافظه، افسردگی و …)

۵- اختلالات سیستم عصبی مرکزی (تشنج، فلج گذرا یا دایم، سردرد و …)

۶- افزایش فشار خون

۷- آب مروارید

۸- پارگی پرده گوش ناشی از رعد

پیشگیری و احتیاطات لازم :

اصل اول این است که از حضور در محل صاعقه دور و اجتناب کنیم.

چنانچه در ساختمانهای بلند مرتبه زندگی میکنید سعی کنید ساختمان را مجهز به سیستم صاعقه گیر کنید.

سایر روش ها چنان که به طور ناخواسته در شرایط رعد و برق قرار گرفتیم می توانند کمک کننده باشند.

هنگامی که در معرض توفان و برخورد احتمالی صاعقه قرار داریم و رسیدن به محل امن امکان پذیر نیست می بایست سریعا اشیای فلزی را از خود دور کرده کوله پشتی و یا زیرانداز و یا هر چیز عایق دیگری را در زیر پاهای خود قرار داده و به وضعیت چمباتمه قرار می گیریم و سعی می کنیم حداقل تماس را با زمین داشته باشیم.

اگر در پای درخت یا شی مرتفع قرار داریم امن ترین فاصله از آن جایی در حدود ارتفاع آن شی در روی زمین است به طوری که فاصله ما تا آن شی حداکثر کمی کمتر از ارتفاع آن باشد.

زمانی که در معرض جریان القایی قرار می گیریم، در حقیقت شرایط برای بروز صاعقه بسیار محیا است و احتمال آن زیاد است.

در این حالت اشیا فلزی وز وز کرده و شبیه زنگ صدا می کنند.

همچنین هاله ای آبی رنگ دور آنها پدیدار می شود.

موی افراد حالت سیخ سیخ پیدا می کند و دستگاه های صوتی پارازیت دار می شوند.

در این حالت می بایست هر چه سریع تر به دنبال محل امن رفت.

در پایان بر این نکته تاکید می شود که می بایست هر چه سریع تر اقدامات احیا فرد مصدوم به خصوص تنفس مصنوعی را شروع نمود زیرا عامل اصلی مرگ این افراد وقفه تنفسی است.

همچنین لازم به ذکر است که فرد مصدوم هیچ گونه بار الکتریکی نداشته و لمس او بی خطر است.

در صورتی که گریز از توفان امکان پذیر نیست می بایست به دنبال مکان های نسبتا امن باشیم و از نقاط خطرناک دوری کنیم.

مکان های خطرناک :

۱- نوک قله ها

۲- گرده ها و یال های بلند و خط الراس ها

۳- درختان بلند و منفرد

۴- زمین ای خیس، علفزار و پوشیده از برف خطرناک

۵- غارهای کوچک فرو رفتگی های سطح زمین

۶- در پناه و کنار صخره های بلند

۷- مکان های خیلی باز و مسطح

۸- فنس ها و نرده های فلزی

مکان های نسبتا امن:

۱- دره های کم عمق و پایین تر از اطراف

۲- خاک و سنگ خشک

۳- کوتاه ترین درختان در بین انبوه درختان

۴- غارهای عمیق

۵- ماشین های رو بسته

مقدمه:

برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب گشته و اولین نقطه اصابت رعد و برق می باشد.

به دلیل این که رعد و برق از کوتاه ترین فاصله بین ابر و زمین تخلیه می گردد .

البته از نوک برقگیر نصب شده به زاویه ۴۵ درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند.

و هر جسمی که در درون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد بود.

و به همین دلیل است که دربعضی موارد برای پوشش کل ساختمان سایت از چندین برقگیر به صورت قفس فاراده استفاده می گردد.

حتی در استاندارد NFC 17-100 فرانسه برای حفاظت از کارخانجات پتروشیمی و نفت و … پیشنهاد گردیده که در اطراف ساختمان چهار دکل نصب شود.

و هر کدام از  این چار دکل به وسیله سیم از سر به هم وصل شوند.

تا بدین صورت مخروط ایمنی با ضریب اطمینان بالا حاصل گردد.

در حالت کلی می توان نصب برقگیرها را با توپولوژی ساده یا مش (Mesh ) نمود .

برقگیر بر دو نوع است :

۱- برقگیر غیرفعال ( پسیو)

۲- برقگیر فعال ( اکتیو)

برقگیر غیرفعال شامل یک میله ساده نوک تیز است که دقیقاً مخروط ایمنی از نوک آن به فاصله ۴۵ درجه می باشد.

در محاسبات عملی برای بالا رفتن اطمینان این زاویه را ۳۵ یا حتی پایین تر در نظر می گیرند .

برقگیر فعال با فناوری مختلف ( خازنی ، اتمی و … ) هوای اطراف خویش را یونیزه می نماید.

بدینوسیله ایمنی بیشتری را ایجاد می نماید .

این نوع برقگیرها با توجه به توان ایمنی ایجادی به کلاس های ۱ ، ۲ و ۳ تقسیم می گردند.

در برقگیرهای فعال معمولاً سه مؤلفه کلاس حفاظتی ، شعاع حفاظت و ارتفاع برقگیر نسبت به سطح بایستی مورد توجه قرار گیرد.

از نظر قیمت نیز برقگیرهای فعال گران تر هستند.

و می بایست در انتخاب برقگیر دقت نماییم تا مجهز به سیستم هادی میانی مناسب باشد تا برقگیر درست عمل کرده و موجب خسارت نشود.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

هادی میانی :

ارتباط بین برقگیر و سیستم زمین توسط هادی میانی انجام می گیرد.

با توجه به استاندارد NFC اگر ارتفاع ساختمان از ۲۸ متر بالاتر باشد یا این که طول ساختمان از ۲ برابر ارتفاع بزرگ تر باشد بایستی برای اتصال برقگیر به سیستم زمین از ۲هادی میانی استفاده نمود.

در مورد قطر هادی نیز استاندارد مصارف خانگی برای هادی میانی سیم ۵۰ مسی و برای مصارف صنعتی سیم های ۷۵ ، ۹۰ ، ۱۲۰ و … بسته به مؤلفه محتویات ساختمان می توان استفاده نمود.

یک نکته ضروری در مورد هادی میانی تخلیه جانبی است اگر هنگام نصب اتصالات هادی میانی به اندازه کافی دقت نگردد، امکان ایجاد اتصال کوتاه و تخلیه انرژی از مسیرهای نامناسب وجود دارد.

خطر این مسئله می تواند بیشتر از خطر اصابت صاعقه باشد.

برای نصب هادی میانی از بست های مخصوصی استفاده می گردد.

این بست ها معمولاً از جنس مس یا استیل هستند.

همچنین منطبق بر استاندارد اروپا فاصله هادی میانی از دیوار بایستی کمتر از یک دهم متر باشد.

سیستم زمین :

یکی از مهم ترین قسمت های سیستم ارتینگ سیستم زمین می باشد آن می باشد به طوری که بعضی سیستم ارت را در این قسمت خلاصه می کنند.

با اصابت رعد و برق به برقگیر انرژی آن به برقگیر منتقل می گردد .

سیستم هادی میانی وظیفه دارد بدون تخلیه از مسیرهای نادرست از یک مسیر مناسب که در طراحی مدنظر بوده آن را به سیستم زمین منتقل گرداند.

و کار سیستم ارت به تزریق انرژی رعد و برق به زمین منتهی می شود.

سیستم زمین به انواع مختلفی از قبیل سیستم چاه، سیستم حلقه و سیستم میله ای ارت تقسیم بندی می شود.

با توجه به نوع خاکی که می خواهیم سیستم زمین ایجاد نماییم انتخاب می گردد.

مثلاً در جاده های سنگلاخی، میله های ارت که به صورت شبکه ای در زمین فرو می روند برای ایجاد و گسترش سیستم زمین بهترین گزینه است.

با توجه به توضیح بالا معلوم می گردد که قسمت زمین سیستم ارت بایستی به نحوی تخلیه انرژی به زمین را در اسرع وقت انجام نماید.

می دانید زمین مبداء توان است و دارای مقاومت صفر ، ولی به علت وجود لایه های پوسته زمین، در سطح زمین مقاومت آن دقیقاً صفر نیست.

ما با ایجاد سیستم زمین مقاومت زمین را به صفر نزدیک می نماییم تا قابلیت جذب انرژی رعد و برق را داشته باشد.

پس مهمترین مؤلفه یک سیستم زمین مقدار مقاومت آن است که هر چه پایین تر باشد بهتر است.

برای سیستم های قدرت، مقاومت ارت زیر ۱۰ اهم قابل قبول می باشد.

ولی برای سیستم های حساس از قبیل سیستم های مخابراتی معمولاً مقاومت زیر ۳ اهم مدنظر است.

در موارد خاص با توجه به پیشنهاد سازنده دستگاه این مقدار تغییر می یابد.

مقدمه:

امروزه رشد روز افزون فناوری در تجهیزات پزشکی ، گسترش استفاده از سیستم های دیجیتالی و ابزارهای دقیق و مکانیزه شدن واحدهای درمانی و پزشکی ، اعمال کنترل و مراقبت پیوسته بر سیستم های برق در این مراکز را به یک الزام تبدیل کرده است.

این ضرورت مدیریتی برای حفظ سرمایه ، انجام مطمئن عملیات تشخیص و درمان و دستیابی به بهره وری مطلوب است.

در گذشته نه چندان دور ، بیشتر تجهیزات پزشکی فاقد سیستم های الکترونیکی و دیجیتالی بودند.

ولی در حال حاضر تقریباً تمام تجهیزات پزشکی علاوه بر قسمت های مکانیکی ، پنوماتیکی ، هیدرولیکی ، الکتریکی و … حتماً دارای قسمت های الکترونیکی ، حداقل در خروجی (صفحه نمایش و …) یا ورودی (سوئیچینگ پاورهای تغذیه دستگاه و …) است.

به عنوان مثال یک ونتیلاتور جزء دستگاه های مکانیکی و الکترومکانیکی با تجهیزات پنوماتیکی طبقه بندی می شد.

ولی در حال حاضر ، جزء دستگاه های فول الکترونیک ، تمام دیجیتال ، تمام پنوماتیک و … قرار دارد که با این وضعیت ، کوچکترین خطایی در سیستم های الکترونیکی و دیجیتالی ، امکان هرگونه استفاده درست از امکانات آن را غیرممکن می سازد.

بنابراین توجه به این نکته که هزینه های ثابت و جاری مربوط به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی پیشرفته پزشکی ، سهم رو به افزایشی از منابع مالی واحدهای تشخیصی ، بهداشتی و درمانی را به خود اختصاص می دهد ، شناخت و مقابله با عوامل کاهش بازدهی ، کاهش عمر مفید ، افزایش خطاها و هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات پزشکی ، از درجه اهمیت بالایی برخوردار است.

مشکلات موجود در سیستم های برق علاوه بر این که در عملکرد ، دقت ، کارآیی و عمر مفید تجهیزات تأثیر نامطلوبی بر جای می گذارد ، باعث تحمیل هزینه های گزاف دیگری از جمله هزینه تعمیرات اتفاقی ، هزینه های مرتبط با زمان خواب تجهیزات و خسارات ناشی از لغو گارانتی خواهد شد.

الزامات برق بیمارستانی به شرح زیر می باشند:

– اتصال زمین (ارت)

– برق اضطراری (دیزل ژنراتور)

– برق سالم (استابلایزر)

– برق پشتیبان (UPS)

– ایزولاسیون (ترانس ایزوله)

در این مقاله به مورد اول یعنی اتصال زمین (اِرت) خواهیم پرداخت.

ضروریات مربوط به سیستم ارت در یک مرکز درمانی:

با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل ۲ متر تا ۸ متر و قطر آن حدود ۸۰ سانتیمتر یا کمتر می تواند باشد.

در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری است ، مانند خاک های کشاورزی و رسی ، عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمین های شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری است ، نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر است.

برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاه های خاص استفاده می شود.

در صورتی که تا عمق ۲-۴ متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهیم رسید ، نیازی نیست چاه را بیشتر از ۶ متر حفر کنیم.

کلیه بخش های درمانی ، تشخیصی و کلیه قسمت هایی که دارای تجهیزات پزشکی هستند ، باید مجهز به سیستم ارت باشند.

تعداد چاه ارت می بایست متناسب با حجم تجهیزات مرکز درمانی (میزان آمپر مصرفی) باشد.

(دستگاه های پرمصرف مانند آنژیوگرافی بایستی دارای چاه ارت مستقل در نزدیکی تابلوی اصلی توزیع برق خودش باشد.)

چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد ، حفر کرد.

محل چاه ارت اصلی مرکز بایستی در نزدیکی محل تابلوی اصلی توزیع برق آن باشد.

نباید چاه ارت با چاه نول (چاه ویژه نول) یکی باشند و بایستی به صورت مستقل طراحی و ساخته شوند.

مراکزی که دارای انشعاب ۲۰ کیلو ولت و پست برق هستند ، دارای چاه نول نیز می باشند.

نباید در تابلوی برق بیمارستان سیم نول و ارت به هم متصل شوند.

این موضوع غیر استاندارد است و در صورت وجود بایستی اصلاح شود.

در ادامه به چرایی این امر پرداخته شده است.

محل اتصالات سیم ارت باید به روشی ، هر چند وقت یکبار بازدید و مقاومت سیم زمین اندازه گیری شود.

بدنه فلزی کلیه تجهیزات اعم از الکتریکی یا غیر الکتریکی که فاقد دو شاخه ارت دار یا به طور کلی فاقد ارت است ، باید به طریق مناسب به سیم ارت متصل شود.

مخصوصاً در اتاق های عمل و بخش هایی که دارای سیستم های صوتی و تصویری (اکو ، مانیتور و …) هستند ، رعایت این نکته ضروری است.

تولید برق در سراسر جهان غالباً توسط نیروهای مکانیکی ای که باعث گردش ژنراتور مولد برق می شوند ، صورت می گیرد.

این انرژی ها در نیروگاه های حرارتی ، حرارتی سیکل ترکیبی ، گازی ، هسته ای ، آبی ، بادی ، زباله سوز و غیره تبدیل به نیرو برای ایجاد گردش در ژنراتور می شوند.

ژنراتورِ تمام نیروگاه های ذکر شده از نوع سه فاز است که با شبکه سراسری برق سنکرون است.

ولتاژ خروجی ژنراتورهای نیروگاهی بین ۶ تا ۱۱ کیلو ولت بین هر دو فاز بوده و سه فاز T ، S و R از آن خارج می شود.

در خروجی توسط چندین مرحله پست فشار قوی از ترانس های مثلث به مثلث استفاده می شود تا به ۴۰۰ کیلو ولت (ولتاژ انتقال شبکه سراسری برق) افزایش یافته و سپس در نزدیکی شهرها یا کارخانجات طی چندین مرحله تا ۶۳ کیلو ولت و در داخل شهرها به ۲۰ کیلو ولت کاهش می یابد.

در تمام این مراحلِ انتقال ، فقط سه سیم انتقال می یابد که همان سه فاز هستند و سیم نول اصلاً وجود ندارد.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

این ولتاژ سپس توسط کابل های ۲۰ کیلو ولت یا تیرهای سیمانی خطوط انتقال شهری به پست های تبدیل انتقال داده شده و در آنجا به ۳۸۰ ولت یا ۴۰۰ ولت بین هر دو فاز کاهش می یابد.

باید افزود که ثانویه این ترانس ها (۲۰KV/400V) بر خلاف سایر ترانس ها در شبکه توزیع برق ، از نوع ستاره است و سر وسط ستاره از طریق چاه نول ایجاد شده در پست برق زمین می شود و سیم نول را ایجاد می کند.

مصرف کننده های خانگی و کوچک از حالت تکفاز (یکی از فازها و نول) استفاده می کنند که ولتاژ بین هر فاز تا فاز بعدی ۴۰۰ ولت و ولتاژ بین هر فاز تا نول ۲۳۰ ولت (یا طبق استاندارد کشورمان ۲۲۰ ولت) خواهد بود.

سیم نول از طریق چاهی که دقیقاً مشابه چاه ارت است ، زمین می شود ولی از محل پست تا محل مصرف کننده ، با حرکت از بالای تیرهای سیمانی یا داخل کابل ها کلیه امواج الکترومغناطیسی ناشی از فرستنده های رادیویی ، تلویزیونی ، بی سیم ، موبایل و … را جذب می کند و تبدیل به سیمی مملو از انواع نویزها می شود.

و هر چند از نظر حفاظتی در مقابل ولتاژهای زیاد ممکن است قابل قبول باشد ولی برای زمین کردن نویزهای ناشی از امواج الکترومغناطیسی که روی بدنه تجهیزات یا بدن بیمار ایجاد شده است ، به هیچ عنوان کارایی ندارد و حتی اتصال آن به دستگاه ها مقدار بیشتری پارازیت را وارد دستگاه می کند.

از آنجا که سیم نول مملو از انواع امواج الکترومغناطیسی و پارازیت ها است ، به منظور جلوگیری از وارد شدن نویز به دستگاه ها و سیستم های پزشکی از طریق سیم نول ، طبق استاندارد بایستی سیم نول و ارت از هم جدا باشند.

اتصال زمین (ارت):

وجود ارت در مراکز درمانی جزء الزامات اساسی است.

استانداردی که در این خصوص وجود دارد به دلیل تماس و ارتباط الکتریکی تجهیزات پزشکی با بدن بیماران کاملاً با استاندارد مراکز صنعتی تفاوت دارد.

وجود ارت مناسب و اتصال به زمین بدنه تجهیزات در مراکز درمانی علاوه بر حفاظت الکتریکی پرسنل و بیماران و مراجعان در مقابل جریان های نشتی ، پارازیت ها و نویزهای ناشی از خود بیمار ، تخت ها و تجهیزات اطراف بیمار را نیز که از طریق امواج الکترومغناطیسی موجود در فضا (موبایل ، تلوزیون و …) القاء می شوند ، از بین می برد.

شمای دو نمونه از چاه ارت در شکل زیر نشان داده شده است.

مقدمه:

دیتا سنتر چیست؟