การต่อสายดินและการเชื่อมเพื่อป้องกันไฟฟ้าสถิตในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม

การเชื่อมและการต่อสายดินเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการป้องกันการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิตที่อาจทำให้เกิดประกายไฟที่มีขนาดเพียงพอที่จะจุดไฟในชั้นบรรยากาศในสถานที่อันตราย

ภาพที่ 1. มุมมองทางอากาศของโรงกลั่นน้ำมันและก๊าซในกรุงเทพมหานครประเทศไทย

ข้อควรระวังหลายประการได้รับการพัฒนาในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเพื่อป้องกันการเกิดเพลิงไหม้และการระเบิดที่เกิดจากการปล่อยไฟฟ้าสถิต ข้อควรระวังเหล่านี้รวมถึงวิธีการทางกลเคมีและขั้นตอน ขั้นตอนเชิงกลที่สำคัญคือการเชื่อมและการต่อสายดิน

แม้ว่าจะไม่ใช่วิธีการที่ปลอดภัย แต่การเชื่อมและการต่อสายดินเป็นวิธีที่มีคุณค่าในการป้องกันไม่ให้ประจุไฟฟ้าติดไฟในชั้นบรรยากาศในสถานที่อันตราย พันธะคือการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่แน่นหนาระหว่างวัตถุโลหะทั้งหมดเช่นท่อและถังในขณะที่การต่อสายดินจะเชื่อมต่อวัตถุเหล่านี้กับพื้นโลก

รูปที่ 2. พันธะและการต่อสายดิน ได้รับความอนุเคราะห์จาก OSHA

การยึดติดและการต่อสายดินที่เพียงพอช่วยให้มั่นใจได้ว่าทุกอย่างมีศักย์เป็นศูนย์ของกราวด์เดียวกันและช่วยให้สามารถปล่อยกระแสไฟฟ้าสถิตลงสู่พื้นโลกได้อย่างปลอดภัย - ป้องกันประกายไฟคงที่ นอกจากนี้ยังสามารถต่อกราวด์แต่ละวัตถุแยกกันได้เมื่อกิจกรรมการกัดกร่อนการสั่นสะเทือนหรือการบำรุงรักษาอาจทำลายการเชื่อมต่อ

วิธีปฏิบัติเกี่ยวกับพันธะมาตรฐานและการต่อสายดิน

ต่อไปนี้เป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานบางประการสำหรับการเชื่อมและอุปกรณ์ต่อสายดินที่จัดการของเหลวก๊าซและไอระเหยที่ติดไฟได้

รถถังและเรือ

กราวด์เปลือกของถังที่มีผลิตภัณฑ์ไวไฟและที่ไม่มีผลิตภัณฑ์ไวไฟ แต่ตั้งอยู่ในพื้นที่อันตราย การต่อสายดินของเปลือกจะช่วยระบายประจุภายนอก แต่ไม่ได้ขจัดโอกาสที่จะเกิดประกายไฟภายในถัง

ค้นหาองค์ประกอบที่เป็นโลหะที่มีสายดินลอยอยู่บนพื้นผิวภายในของถังที่สัมผัสของเหลวไวไฟหากถังหรือภาชนะมีช่องว่างไอ ใช้หลังคาลอยเพื่อช่วยป้องกันไม่ให้พื้นผิวเกิดประกายไฟภายในถังและลดปริมาณเฟสไอ ผูกหลังคาและผ้าห่มภายในที่ลอยเข้ากับเปลือกของรถถัง

รูปที่ 3. หลังคาลอยเช่นเดียวกับที่เห็นในระบบนี้ซึ่งออกแบบโดย ZINO เป็นตัวเลือกสำหรับการป้องกันไฟฟ้าสถิตโดยให้พื้นผิวเกิดประกายไฟ ได้รับความอนุเคราะห์จาก ZINO

• ถังโลหะหรือภาชนะที่วางอยู่บนโลกและมีสายดินเพื่อป้องกันฟ้าผ่าไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันไฟฟ้าสถิตแยกจากกัน
• วางแผ่นโลหะที่มีสายดินไว้ด้านล่างโดยสัมผัสกับของเหลวหรือพื้นผิวโลหะบนเคลือบเมื่อถังโลหะมีซับที่ไม่นำไฟฟ้า ซับแทงค์เป็นวัสดุที่ใช้ในการสร้างฟิล์มที่แข็งแรงและหนาและช่วยป้องกันการปนเปื้อนของสารเคมีการกัดกร่อนและการรั่วไหล ผ้าซับในเหล่านี้เป็นผ้าเฉพาะที่ทำจากวัสดุที่มีน้ำหนักมาก
• ผูกมัดท่อจ่ายและถัง
• ห่อถังและภาชนะด้วยปลอกโลหะหรือฟอยล์ที่ต่อสายดินเมื่อทำจากวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า
• การเชื่อมและการต่อสายดินอาจไม่เพียงพอสำหรับของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ แนวทางปฏิบัติที่ปลอดภัยเรียกร้องให้มีเวลาผ่อนคลายประมาณหนึ่งนาทีและลดอัตราการไหล

รถบรรทุกถัง

• รถบรรทุกถังดินก่อนทำการขนถ่ายและเชื่อมต่อตลอดการใช้งาน ยังคงมีโอกาสที่จะเกิดประกายไฟภายในถังที่มีสายดิน

รูปที่ 4. ตัวอย่างอุปกรณ์ในการกราวด์รถบรรทุกถัง การตั้งค่านี้คือ e Earth-Rite II RTR ได้รับความอนุเคราะห์จาก Newson Gale

• ทำการต่อสายดินก่อนที่จะยกฝาครอบโดมขึ้นและปลดการเชื่อมต่อหลังจากปิดเมื่อโหลดผ่านโดมที่เปิดอยู่
• ผูกมัดตัวถังและถังของรถบรรทุก
• ผูกหัวฉีดของท่อเข้ากับถังก่อนเปิด
• นำท่อไปที่ด้านล่างของถังหรือเติมจากด้านล่าง - โหลดด้านล่าง - เพื่อหลีกเลี่ยงการเติมน้ำกระเซ็น เมื่อโหลดด้านล่างให้ลดความเร็วในการโหลดเพื่อลดการเกิดไฟฟ้าสถิตและให้เวลาประจุไฟฟ้าสถิตไปถึงด้านที่มีการต่อสายดินของถังและกระจายไป
• ใช้ระบบพิสูจน์พื้นดินเพื่อทดสอบการเชื่อมต่อภาคพื้นดินของรถบรรทุกก่อนที่จะอนุญาตให้ปั๊มโหลดทำงาน

รถราง

• คำแนะนำคล้ายกับคำแนะนำสำหรับรถบรรทุกถัง
• แม้ว่ารางรถไฟจะเชื่อมต่อรถกับพื้น แต่ให้ยึดแผ่นรองและตลับลูกปืนแบบไม่นำไฟฟ้าเข้ากับพื้นชั้นวางของ นอกจากนี้ให้ผูกรางเข้ากับท่อโหลดเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
• ผูกหัวฉีดของท่อเข้ากับถังก่อนเปิด

รถบรรทุก

• อย่าผูกมัดเรือกับชายฝั่งเนื่องจากไม่มีความสำคัญต่อการชาร์จไฟฟ้าสถิตและอาจเป็นอันตรายเนื่องจากเกิดประกายไฟระหว่างการเชื่อมต่อและการตัดการเชื่อมต่อ

• ใช้ฉนวนกันความร้อนเพื่อป้องกันการไหลของกระแสน้ำระหว่างเรือและฝั่ง โปรดทราบว่าไฟฟ้าสถิตและกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (เช่นกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสิ่งอื่นที่ไม่ใช่วงจรไฟฟ้าที่ตั้งใจไว้และมักเกิดจากปัญหาการเดินสายไฟหรือความไม่สมดุล) เป็นความเสี่ยงที่แตกต่างกัน

ท่อโลหะ

• ไม่จำเป็นต้องมีการต่อสายดินเพิ่มเติมเมื่อมีไฟฟ้าต่อเนื่องและสัมผัสกับระบบที่ต่อสายดินอย่างเพียงพอ
• อย่าปล่อยให้ส่วนประกอบของระบบท่อแยกออกจากกันโดยเจตนาหรือโดยไม่ได้ตั้งใจโดยปะเก็นเช่นข้อต่อหน้าแปลนที่ปะเก็น - วัสดุบุ, สี, ฟิล์มน้ำมันและสิ่งที่คล้ายกัน ผูกมัดส่วนที่แยกออกจากกัน
• คำเตือน: ให้ความสนใจกับระบบป้องกัน cathodic เนื่องจากปะเก็นสามารถทำหน้าที่แยกพื้นที่ป้องกันได้ ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกัน cathodic ก่อนที่จะติดตั้งสายจัมเปอร์กับชิ้นส่วนที่มีปะเก็นฉนวน

ท่อที่ไม่นำไฟฟ้า

• พันสายดินรอบท่อ

หัวฉีดเจ็ท

• กราวด์หัวฉีดและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อไล่ก๊าซหรือของเหลวออกจากไอพ่นหรือกระบวนการดำเนินการเช่นการพ่นทรายและการยิง

การเติมน้ำมันเครื่องบิน

• เครื่องจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงโดยเชื่อมต่อหลุมจ่ายน้ำแรงดันของสนามบินกับถังเชื้อเพลิงของเครื่องบินผ่านตัวกรอง ผูกมัดเครื่องจ่ายและเครื่องบิน เชื่อมต่อก่อนถอดฝาฟิลเลอร์และปลดการเชื่อมต่อหลังจากเติมน้ำมันและเปลี่ยนฝาฟิลเลอร์เสร็จแล้ว อย่าเชื่อมหัวจ่ายหรือเครื่องบินกับหลุมจ่ายน้ำ

รูปที่ 5. อุบัติเหตุที่เกิดจากการยึดติดที่ไม่เหมาะสม ได้รับความอนุเคราะห์จาก Federal Aviation Administration

บุคลากร

• นอกจากสิ่งอำนวยความสะดวกแล้วให้วางสายผู้ปฏิบัติงานในระหว่างการดำเนินการเฉพาะ อุปกรณ์ต่อสายดินสำหรับผู้ปฏิบัติงานควรป้องกันการสะสมประจุที่เป็นอันตรายโดยไม่เพิ่มความเสี่ยงจากไฟฟ้าดูด การต่อสายดินของบุคลากรจะต้อง จำกัด กระแสไฟฟ้าลงกราวด์ให้น้อยกว่า 3 mA ซึ่งเป็นวิธี "การต่อสายดินแบบอ่อน" เพื่อป้องกันการบาดเจ็บจากไฟฟ้าช็อตและกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
• ใช้พื้นพิเศษและวัสดุพื้นผิวที่สวมใส่ที่ข้อมือหรือบนรองเท้า

รูปที่ 6. ระบบสายดินบุคลากร VESX45 / PGS พร้อมสายกราวด์ ได้รับความอนุเคราะห์จาก Newson Gale

สวมรองเท้าป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ รองเท้าป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ช่วยกระจายประจุไฟฟ้าสถิตและป้องกันไฟฟ้าสถิต

อิเล็กโทรดสายดิน

• จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องผูกมัดสิ่งของทั้งหมดที่มีแนวโน้มที่จะเกิดประจุไฟฟ้าสถิตและเชื่อมต่อทั้งสิ่งกับพื้นโดยใช้อิเล็กโทรดกราวด์ อิเล็กโทรดกราวด์แบบ "คงที่" มีความเข้มงวดน้อยกว่าเครือข่ายกราวด์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูงเนื่องจากกระแสที่ปล่อยออกมามีค่าน้อยกว่า 1mA จากนั้นจึงไม่จำเป็นที่จะต้องสร้างระบบสายดินเพิ่มเติมสำหรับการป้องกันไฟฟ้าสถิตและการเชื่อมต่อกับสายดินอาจใช้ระบบอุปกรณ์หรือขั้วไฟฟ้าสายดินที่ป้องกันฟ้าผ่า
• เกณฑ์เชิงอนุรักษ์สำหรับการกำหนดค่าความต้านทานต่อพื้นดินคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดเล็กพอที่จะรักษาพลังงานที่เก็บไว้สูงสุดของวัตถุให้ต่ำกว่า MIE ของส่วนผสมที่ติดไฟได้ โดยทั่วไปความต้านทานต่อพื้นต่ำกว่า 1 MΩเป็นที่ยอมรับได้

ระบบสายดินเพื่อ จำกัด การกัดกร่อน

• สิ่งอำนวยความสะดวกในกระบวนการจำนวนมากมีระบบสายดินเพื่อ จำกัด ผลกระทบของการกัดกร่อนที่เกิดจากประจุไฟฟ้า ประโยชน์พิเศษของระบบสายดินเหล่านี้คือช่วยกระจายประจุที่อาจเป็นแหล่งจุดระเบิด ป้องกันการกัดกร่อนและมีประสิทธิภาพสำหรับการต่อสายดินแบบคงที่

วิธีการอื่น ๆ เพื่อลดการสะสมของประจุ

มาตรการมาตรฐานอื่น ๆ เพื่อ จำกัด การสะสมของประจุในของเหลว ได้แก่ :

• สารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์: เพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้าของของเหลว
• ความชื้น: เพิ่มการนำไฟฟ้าของของเหลว 
• ชาร์จความผ่อนคลาย: ให้เวลาในการกระจายประจุ

วิธีการที่กล่าวมาข้างต้นจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อกับกราวด์เพื่อถ่ายโอนประจุ วิธีอื่น ๆ ได้แก่ :

• จำกัด ความเร็วการไหลในท่อและหัวฉีด
• กำจัดบรรยากาศที่ติดไฟได้โดยการกำจัด - การนำ“ ก๊าซล้าง” ที่ไม่ติดไฟเข้าสู่ระบบปิดเช่นไนโตรเจนหรือกำจัดพื้นที่ไอโดยใช้หลังคาลอย เทคนิคนี้ช่วยบรรเทาสภาวะที่อาจเกิดการระเบิดได้

มาตรฐานความปลอดภัย

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้คำแนะนำสำหรับการจัดการผลิตภัณฑ์อย่างปลอดภัยในบรรยากาศที่เป็นอันตราย รับคำแนะนำจากแนวทางปฏิบัติที่แนะนำมากมายในสาขานี้หรือโดยคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ

หลักปฏิบัติที่ออกโดยองค์กรและ บริษัท ต่างๆอธิบายถึงข้อควรระวังด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าสถิต เนื่องจากพื้นฐานเดิมอาจมีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์และการเปลี่ยนแปลงของอุปกรณ์องค์กรและ บริษัท ต่างๆจะตรวจสอบรหัสเป็นระยะ

มาตรฐานบางประการ ได้แก่ :

• แนวทางปฏิบัติที่แนะนำของ API ปี 2003“ การป้องกันการจุดระเบิดที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าสถิตฟ้าผ่าและการหลงทาง”
• NFPA 77“ แนวทางปฏิบัติที่แนะนำเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต”
• NFPA 407“ มาตรฐานการให้บริการเชื้อเพลิงอากาศยาน”

การทบทวนการต่อสายดินและการยึดติดเพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าสถิตในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม

ความเชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าสถิตที่รวมตัวกันในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมีได้ริเริ่มแนวทางปฏิบัติเพื่อจัดการกับสถานที่อันตรายเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดไฟไหม้และการระเบิด

การเชื่อมและการต่อสายดินเป็นวิธีที่ดีที่สุดและตรงไปตรงมาในการกระจายประจุไฟฟ้าสถิตสะสมอย่างรวดเร็วและลดอันตรายที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของประจุไฟฟ้าในสิ่งของจากพืช สิ่งที่สำคัญอีกอย่างคือการต่อสายดินของบุคลากรผ่านรองเท้าพื้นและชุดกราวด์พิเศษ

ความต้านทานต่อพื้นดินที่ต้องการน้อยกว่า 1 MΩ ระบบไฟฟ้าอุปกรณ์และขั้วไฟฟ้าสายดินมีคุณสมบัติเป็นอิเล็กโทรดกราวด์แบบคงที่เนื่องจากมีความต้านทานต่ำ - น้อยกว่า5Ω

วิธีการอื่น ๆ ในการควบคุมการสะสมของประจุไฟฟ้า ได้แก่ การเพิ่มการนำของเหลวการผ่อนคลายการลดความเร็วในการไหลการกำจัดและการเฉื่อย

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่แนะนำซึ่งระบุไว้ในหลักปฏิบัติเพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะที่ไม่ปลอดภัยที่อาจก่อให้เกิดเพลิงไหม้และการระเบิด