كيف يمكن تحديد ما إذا كانت الأنابيب بحاجة إلى توصيلها بالأرض للتخلص من الشحنة الكهربائية الساكنة؟
Thread Content
كيف يمكن تحديد ما إذا كانت الأنابيب بحاجة إلى توصيلها بالأرض للتخلص من الشحنة الكهربائية الساكنة؟ ما هو المعيار الذي تم وضعه؟ أرجو نصيحتكم يا أهل الخبرة، شكرًا 1**وثيقة المواصفات الفنية للسلامة للمعدات الخاصة “لوائح الإشراف على السلامة التقنية لخطوط الضغط – خطوط الأنابيب الصناعية” (TSG D0001-2009)، التي أصدرتها الإدارة العامة للإشراف على الجودة والتفتيش والحجر الصحي في 8 مايو 2009، تعرف خطوط الأنابيب الصناعية على النحو التالي:**
تنطبق هذه اللوائح على خطوط الأنابيب الصناعية التابعة لوحدات التشغيل والمعدات المساعدة والمرافق العامة داخل المنطقة الصناعية، والتي تتوافر فيها الشروط التالية في آن واحد:
(1) أن يكون الضغط التشغيلي الأقصى مساوياً أو أكبر من 0.1 ميجا باسكال (ضغط جوي، والقاعدة نفسها تنطبق على باقي الحالات) ; (2) القطر الاسمي (ملاحظة 1) أكبر من 25 مم ; (3) الوسط الناقل هو غاز، أو بخار، أو غاز مسال، أو سائل يكون أقصى درجة حرارة تشغيل له أعلى من أو تساوي نقطة غليانه القياسية، أو سوائل قابلة للاشتعال أو الانفجار أو سامة أو تآكلية. معظم أنابيب الضغط التي يتم العثور عليها خلال الفحوصات الروتينية تندرج ضمن فئة أنابيب الصناعة المذكورة أعلاه. ينص البند الثمانون من “اللوائح التقنية للرقابة على سلامة الأنابيب تحت الضغط – الأنابيب الصناعية” (TSG D0001‑2009) على ما يلي فيما يتعلق بمكافحة الشحنات الكهربائية الساكنة عند استخدام الفلانشات: يجب قياس قيمة المقاومة بين كل نقاط الربط، بالإضافة إلى قيمة المقاومة لنظام الأنابيب بالنسبة للأرض، في الأنابيب التي تتطلب توصيلها بالأرض لمنع الشحنات الكهربائية الساكنة. عندما يتجاوز الضغط المسموح به ما هو محدد في «مواصفات الأنابيب تحت الضغط – الأنابيب الصناعية» (GB/T20801-2006) أو في وثائق التصميم، يجب تركيب أسلاك ربط (بين الفلانشات أو الموصلات ذات الخيوط) بالإضافة إلى أسلاك للتأريض. يتضح من هذه المعلومة أنه لتحديد ما إذا كان من الضروري استخدام أسلاك ربط بين الفلانجات، يجب قياس قيمة المقاومة بين الفلانجات؛ وعندما تتجاوز قيمة المقاومة القيمة المحددة، يصبح من الضروري استخدام أسلاك الربط. ينص البند 10.12.1 من «مواصفات خطوط الأنابيب تحت الضغط — خطوط الأنابيب الصناعية، الجزء الرابع: التصنيع والتركيب» (GB/T20801.4-2006) على أنه فيما يخص الأنابيب التي تتطلب توصيلاً أرضيًا لمنع الشحنات الكهربائية الساكنة، يجب أن يكون هناك توصيل كهربائي جيد بين كل أجزائها. عندما يكون قيمة المقاومة بين كل زوج من الوصلات المسمارية أو الملولبة أكبر من 0.03 Ω، يجب تركيب سلك للربط بينهما. علاوة على ذلك، ينص البند 7.13.1 من “معايير تنفيذ مشاريع أنابيب المعادن الصناعية” (GB 50235—2010) على أنه في الأنابيب التي يتطلب تصميمها وجود توصيل للتيار الكهربائي الساكن، يجب استخدام أسلاك للربط بين كل زوج من الفلانشات أو الموصلات الأخرى، عندما يتجاوز قيمة المقاومة بينها 0.03 أوم. من هذا يتضح أنه لتحديد ما إذا كانت الفلانشات المعدنية للأنابيب الصناعية متصلة ببعضها، من الضروري قياس قيمة المقاومة بين الفلانشات. عندما يتجاوز مقاومة الوصلة بين الفلانجات قيمة 0.03 Ω، يجب تركيب سلك للربط بينهما. ثانيًا: ربط فلانشات أنابيب الغاز. تستخدم الشركات الغاز بشكل واسع، فما هي القواعد المتعلقة بربط فلانشات أنابيب الغاز؟ لا تتضمن «معايير تصميم أنظمة الغاز في المدن» (GB50028—2006) أي أحكام صريحة بشأن التوصيل الكهربائي بين الفلانشات، ولكنها تنص في الفقرة 3 من المادة 10.8.5 على أن: «يجب أن يتوافق تصميم وسائل التأريض المضاد للكهرباء الساكنة لخطوط وأجهزة الغاز مع أحكام المعيار الحالي «اللوائح الفنية لتصميم التأريض المضاد للكهرباء الساكنة في المؤسسات الكيميائية» (HGJ28-90)». تم تغيير رقم “المعايير الفنية لتصميم نظام التوصيل الأرضي للكهرباء الساكنة في المؤسسات الكيميائية” (HGJ28-90) إلى HG/T20675-1990. ينص البند 2.7.5 من هذه اللوائح على أنه عند استخدام براغي معدنية أو مشابك لتثبيت الفلانشات المعدنية، فإنه في الحالات العادية لا حاجة إلى تركيب أسلاك ربط كهروستاتيكية إضافية. في ظروف التآكل، يجب ضمان وجود سطح اتصال بين مسمارين أو مشابك على الأقل، كما يجب إزالة الصدأ والشوائب الزيتية قبل التركيب، بالإضافة إلى استخدام صامولات لمنع التساقط أثناء التركيب. يوضح «دليل إعداد المواصفات الفنية لتوصيل المنشآت الكيميائية بالأرض لتفريغ الشحنات الكهربائية» تفسير المادة 2.7.5 على النحو التالي: وفقًا للخبرة العملية للعديد من الوحدات، فإن الوصل بين الفلانشات المعدنية عبر مسامير معدنية يوفر قدرة كافية على توصيل الشحنات الكهربائية. متطلبات التركيب في ظروف التآكل، من أجل ضمان القدرة على التوصيل. يتضح من ذلك أنه عند استخدام براغي معدنية أو مشابك لتثبيت الفلانشات المعدنية، فإن فلانشات أنابيب الغاز لا تحتاج إلى ربط بينية. نظرًا لأن معظم خطوط الغاز هي خطوط صناعية، ففي حالة حدوث تآكل شديد في فلانجات خطوط الغاز بحيث يتجاوز قيمة المقاومة 0.03 أوم، يمكن توصيل أسلاك التحويل وفقًا لمتطلبات "لوائح الإشراف الفني على سلامة خطوط الضغط - الخطوط الصناعية" (TSG D0001-2009). ثالثًا: وصلات فلانجات أنابيب البتروكيماويات. تفرض صناعة النفط متطلبات عالية فيما يتعلق بمكافحة الشحنات الكهربائية، فهل هناك قواعد أكثر صرامة بخصوص وصلات فلانجات الأنابيب؟ ينص البند 8.9.1 من “معايير قبول جودة تنفيذ أعمال الأنابيب المعدنية في صناعة البتروكيماويات” (GB50517-2010) على أنه في الأنابيب التي تتطلب توصيلًا للكهرباء الساكنة، يجب وجود أسلاك للربط بين كل زوج من الوصلات الفلانجية أو الخيوطية، عندما يكون قيمة المقاومة بينهما أكبر من 0.03 Ω. «معايير تصميم التوصيل الأرضي للكهرباء الساكنة في صناعة البتروكيماويات» (SH 3097-2000)، كمعايير خاصة بالشركات، تتسم بصرامة أكبر من **المعايير الوطنية والصناعية. ينص البند 4.3.3 من هذه المواصفات على أنه في أنظمة الأنابيب، عندما يتم تثبيت الفلانشات المعدنية باستخدام براغي معدنية أو مشابك، فلا حاجة عادةً إلى استخدام أسلاك للربط الكهربائي، لكن يجب ضمان وجود سطح اتصال كهربائي جيد بين اثنين على الأقل من البراغي أو المشابك. ينص البند 6.2.13 من معيار “هندسة البتروكيماويات وبناء وفحص أنابيب المواد القابلة للاشتعال” (SH 3501‑2001) على أنه في الأنابيب التي تتطلب توصيلًا للكهرباء الساكنة، يجب أن يكون هناك توصيل كهربائي جيد بين كل قسم من أقسام الأنبوب. عندما يكون قيمة المقاومة بين كل زوج من الفلانجات أو الموصلات الملولبة أكبر من 0.03 Ω، يجب وجود سلك لربطهما معًا. تنص المادة 14.2.14 من “معايير تصميم مخازن النفط” (GB 50074-2002) على أنه يجب ربط نقاط التوصيل بالفلانشات في خطوط نقل النفط (أو الغاز النفطي) ببعضها البعض. عند توصيل 5 براغي على الأقل، لا يلزم الربط العرضي في البيئات غير التآكلية. ينص البند 10.3.3 من “معايير تصميم وبناء محطات تعبئة الوقود والغاز للسيارات” (GB 50156—2002) على أنه يجب استخدام أسلاك معدنية لربط نقاط الاتصال مثل الفلانشات وطرفي الأنابيب المستخدمة في نقل الوقود والغاز الطبيعي في المناطق المعرضة لخطر الانفجار. عندما يكون عدد براغي الربط في الفلانجة خمسة أو أكثر، في بيئة غير متآكلة، لا حاجة لعمل توصيلات. "إجراءات الفحص الأمني للكهرباء الساكنة في مؤسسات الصناعات الكيميائية" (HG/T23002-92)، باعتبارها المعيار الصناعي لفحص الأمان من الكهرباء الساكنة، تنص المادة 5.1.2 على أنه في حالة توصيل المعدات المعدنية ببعضها البعض أو توصيل الأنابيب ببعضها البعض باستخدام فلانشات معدنية، يمكن عدم تركيب أسلاك توصيل إضافية، ولكن يجب استخدام أكثر من برغي للتوصيل. من هنا يمكن ملاحظة أن الحاجة إلى توصيل فلانجات أنابيب البتروكيماويات بشكل متقاطع تعتمد على قيمة مقاومتها الكهربائية أو عدد براغيها، وليس من الضروري توصيلها جميعًا بشكل إلزامي. رابعاً، الخلاصة: استناداً إلى ما سبق، ليس من الضروري ربط جميع فلانشات الأنابيب المعدنية ببعضها. ما إذا كان هناك حاجة إلى توصيل عابر أم لا، يعتمد على ما إذا كانت وثائق التصميم تتضمن متطلبات لتوصيل الأرضية ضد الشحنات الكهربائية الساكنة. إذا لم يمكن رؤية ملف التصميم، فيجب تحديده عن طريق قياس قيمة المقاومة؛ وعندما تتجاوز قيمة المقاومة بين الفلانشات 0.03 أوم، يلزم توصيل سلك عابر. يتم تحديد ما إذا كان هناك حاجة إلى أسلاك ربط من خلال طريقة التثبيت بالفلانجات أو عدد البراغي المعدنية، يُستخدم في أنابيب الغاز والأنابيب داخل المصانع البتروكيماوية، أما الأنابيب الصناعية الشائعة فلا ينطبق عليها استخدام صفائح الربط الكهروستاتيكية للفلانجات أو أسلاك الربط الكهروستاتيكية.
4.2.1 يجب توفير أجهزة للتوصيل الكهربائي للتخلص من الشحنات الكهربائية الساكنة في الأماكن التالية، في خطوط نقل الغازات القابلة للاشتعال والهيدروكربونات المسالة والسوائل القابلة للاشتعال والمواد الصلبة القابلة للاشتعال:
أ) نقاط الدخول والخروج من الأجهزة أو المنشآت ; ب) حدود المناطق المعرضة لخطر الانفجارات ; ج) مضخات الأنابيب ومرشحاتها ومخففات الصدمات وغيرها. 4.2.2 يجب توفير نظام لتوصيل الأجزاء الكهربائية الساكنة في أنظمة معالجة راتنجات البولي أوليفين وأنظمة النقل ومناطق التخزين، ولا يجوز وجود أي موصلات منعزلة غير متصلة بالأرض. 4.2.3 يجب أن تكون الأنابيب طويلة الأمد والخالية من الفروع متصلة بشكل موثوق بجسم التوصيل الكهربائي كل 100 متر. 4.2.4 عندما يكون المسافة الفاصلة بين الأنابيب المتوازية أقل من 100 مم، يجب وضع أسلاك ربط كل 20 مترًا. عندما تتقاطع الأنابيب ويكون المسافة الفاصلة بينها أقل من 100 مم، يجب استخدام أسلاك ربط. 4.2.5 في الوصلات المعدنية بين أنابيب الغازات القابلة للاشتعال والهيدروكربونات المسالة والسوائل القابلة للاشتعال، وكذلك بين الأنابيب والمعدات والصمامات، عند استخدام براغي معدنية أو مشابك لتثبيت هذه الوصلات، فلا حاجة إلى استخدام أسلاك توصيل كهربائية إضافية. 4.2.6 يجب ربط فلانشات الوصل بين الأنابيب المستخدمة في نقل المواد الصلبة القابلة للاشتعال على شكل مساحيق أو حبيبات، والتي قد تولد كهرباء ساكنة، بالإضافة إلى فلانشات الوصل بين الأنابيب والمعدات والصمامات، وذلك عن طريق استخدام أسلاك توصيل، كما يجب ربط هذه الأسلاك بجهاز تصريف الكهرباء الساكنة كل 100 متر. 4.2.7 يجب أن تكون أنابيب التسخين المرافقة لأنابيب العملية متصلة بنفس الجهد الكهربائي عند مدخل البخار ومخرج الماء في هذه الأنابيب المرافقة. 4.2.8 عند استخدام ألواح معدنية رقيقة لصنع غطاء أنابيب التهوية وطبقات العزل، يجب أن تكون هذه الألواح متصلة ببعضها البعض باستخدام مسامير أو وسائل أخرى لضمان التوصيل الكهربائي المناسب. 4.2.9 يجب، بالنسبة للأجزاء غير المعدنية في الأنابيب المعدنية، إلى جانب تطبيق إجراءات خاصة لمنع التفريغ الكهربائي، أن يتم ربط الطرفين المعدنيين بخطوط الأرض، أو باستخدام أسلاك نحاسية معزولة ذات مقطع عرضي لا يقل عن 6 مم² لربط الطرفين وتوصيلهما بخطوط الأرض. 4.2.10 يجب توصيل جميع الأجزاء المعدنية الموجودة على أجزاء الأنابيب غير الموصلة بالأرض. 4.2.11 لا حاجة إلى توصيل الأنابيب المعدنية المدفونة تحت الأرض بالأرض من أجل التخلص من الشحنة الكهربائية الساكنة.