بازدیدها: 2

 حفاظت مخازن نفتی در برابر صاعقه و بهینه سازی سیستم زمین مخازن

چکیده
از گذشته تابهحال ارتینگ و حفاظت مخازن ذخیره نفت و گاز همواره یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در حیطه
مهندسی برق بوده است.

با توجه به وسعت بالای مخازن و محیط اطراف آن و امکان ایجاد ولتاژهای گامی و تماسی بالا در اثر برخورد و عبور جریان صاعقه و ایجاد خطر برای تجهیزات و افراد پیرامون و همچنین موارد زیاد آتش سوزی که در اثر صاعقه و بارهای الکتریکی ساکن در مخازن نفتی اتفاق افتاده، نیاز به مطالعه و تحقیق در خصوص سیستم اتصال زمین مخازن ذخیره مواد نفتی جهت جلوگیری از آتش سوزی و بالا بردن ایمنی افراد لازم است.

در این مقاله ابتدا طرح موجود نمونهای از مخازن نفتی در مرکز انتقال نقت و تأسیسات شهید بهشتی شرکت خطوط لوله و مخابرات نفت منطقه اصفهان مورد بحث و نقد قرار گرفته و با اندازهگیری میدانی مقاومت ویژه خاک و سایر پارامترهای موردنیاز، سیستم زمین آن مدلسازی و شبیه سازی کامپیوتری آن در محیط نرمافزار CYMGRD صورت گرفت و مقادیر ولتاژهای گام، تماسی، مقدار مقاومت سیستم زمین بهدست آمده و سپس با استاندارد و دستورالعملها مقایسه و معایب آن بررسی و طرح بهینه با توجه به شرایط محیط و رعایت ملاحظات انتخاب و توصیه شده است .

در ادامه دستورالعمل های حفاظت در مقابل صاعقه و الکتریسیته ساکن در استاندارهای مختلف نیز مورد مطالعه قرار گرفته و روشهای مختلف مقابله با خطرات آتشسوزی مخازن بررسی و با شرایط موجود مخازن مقایسه و توصیه هایی جهت بهینهسازی همبندی و همپتانسیل سازی اجزای مختلف مخازن و نحوه بهرهبرداری از آنها جهت کاهش احتمال
آتشسوزی و حریق مخازن ذخیره نفتی صورت گرفته است

کلمات کلیدی :  حفاظت مخازن نفتی در برابر صاعقه و الکتریسیته ساکن، سیستم زمین، همبندی سقف شناور و بدنه مخزن و اجرای سیستم زمین ، اجرای سیستم صاعقه گیر در تهران ، اجرای چاه ارت، تجهیز چاه ارت

مقدمه
سیستم های زمین و صاعقه گیر در مخازن رو زمینی ، به علت اینکه این مخازن حاوی مواد هیدروکربنی و شیمیایی
قابل اشتعال و انفجار هستند، باید با دقت ویژهای طراحی و اجرا شود. در این زمینه، عنایت به استانداردهای
NFPA780 و API RP 2003 لازم است ولی کافی نیست؛ زیرا برخی نکات محلی و چالشهای بومی در مملکت
وجود دارند که باید بهطور اختصاصی مورد بررسی و تحلیل قرار گیرند.

مقالۀ حاضر به یکی از این مطالعات میدانی میپردازد.
چگونگی حفاظت مخازن در برابر صاعقه و الکتریسیته ساکن و متفاوت بودن و متحدالشکل نبودن استانداردهای
مختلف، نحوه همپتانسیلسازی اجزای مخزن، یکی از چالشهای بزرگ صنعت نفت کشور است.
در اکثر سایت های نفتی مخازن جهت ذخیره مواد نفتی وجود دارد و اقدامات پیشگیرانه و نحوه بهرهبرداری از مخازن در پیشگیری از حریق و حفاظت مخازن میتواند بسیار مؤثر باشد.

همچنین سیستم زمین اجرا شده یکی از مراکز انتقال نفت مدلسازی و شبیه سازی گردیده و راهکارهای کاهش ولتاژ تماسی و گامی و توصیه های قابل اجرا جهت بهینه سازی سیستم زمین مخازن نفتی نیز پیشنهاد گردیده است
و نهایتاً اهمیت همبندی اجزای مختلف و راهکارهای ساده و دور از ذهن که سبب کاهش بسیار زیاد خطرات
آتش سوزی و حریق میشود بیان شده است.

منابع :
[ 1 نشر دانش پژوهان برین، اصفهان، ،» نفوذ به عمق زمین « ، [ شاهرخ شجاعیان 1392 .
[2] CYMGRD 6.3 for windows, “CymGrd User guide and reference manual”, 2006.

[3] IEEE Std 81, “IEEE guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Ground System”,2012. [4] IEEE Std 80,” IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding”, 2013
[5] NFPA 780,”Standard for the Installation of Lightning Protection Systems”, 2017 Edition.

[6] API RP 545, “Lightning Protection of Aboveground Storage Tanks for Flammable or Combustible Liquids”, 2012. [7] API 2003, “Protection against Ignitions Arising out of Static, Lightning, and Stray Currents”, 1998. [8] IEC 61000-5-2,”Electromagnetic compatibility (EMC) Installation and mitigation guidelines Earthing and cabling”, 1998

.
[9] IPS-E-EL100, “Engineering Standard for Electrical System Design (Industrial and Non-Industrial) “, First Edition, 2012. [10] API 650, “Welded Tanks for Oil Storage”, 2014. [11] NFPA 77, “Recommended Practice on Static Electricity”, Edition 2014.

[12] BS 7430, “Code of practice for protective earthing of electrical installations”, 2011.

[13] Lanzoni, J, “Improving Lightning Safety of Petroleum Storage Tanks”, Lightning Eliminators & Consultants, Inc.

Boulder, Colorado USA, October 2009. [14] Tyurenkov, S and Lanzoni, J, “Foreign Experience Whit Lightning In Oil & Gas Industry”, Science and Technology of Pipeline Petroleum Products, 2010.

[15] Ç. KÖKSAL, Ö. GÜL, “Analysis of wind turbine grounding systems in terms of touch and step voltage”,
IU-JEEE, Vol. 15, No. 1, pp. 1867-1872, 2015.