الكتريسيته ساكن را مهار كنيم

الكتريسيته ساكن را مهار كنيم



الكتريسيته ساكن پديده است كه در صنعت و فرآورده هاي نفتي به طور عمده در بسياري از عناصري كه با آن سروكار داريم مي تواند بوجود بيايد و خطر آفرين باشد. در مقاله زير ضمن تعريف اين پديده آثار و عوارض آن در فلزات، محصولات نفتي و چگونگي پيشگيري از خطرات حاصل از الكتريسيته ساكن از ديدگاه ايمني مطرح شده است.


شايد اين اتفاق براي شما افتاده باشد كه در يك روز كاملاً خشك موهاي سر خود را شانه كرده باشيد و ديده ايد كه چگونه موهاي سر شما به طرف شانه جذب مي شود. يا اگر شانه را به موهاي سرتان بماليد و به تكه كاغذ ريز شده نزديك كنيد آنها را به طرف خود جذب خواهد كرد. هم چنين اگر ژاكت نايلوني يا پشمي خود را از تن بيرون آوريد مشاهده خواهيد كرد كه جرقه هاي كوچكي ايجاد مي شود. اين كار را اگر در تاريكي انجام دهيد جرقه ها را به وضوح خواهيد ديد. همه اين ها بر اثر به وجود آمدن الكتريسته ساكن است.
عناصر گوناگون در طبيعت داراي اتم هستند و اتم ها داراي تعدادي مساوي الكترون و پروتون مي باشند كه از نظر الكتريكي خنثي هستند. اين اجسام را در اصطلاح بدون بار مي ناميم. حال اگر به وسيله اي تعادلي را كه در الكترون ها و پروتون ها موجود است برهم بزنيم تا جسم، تعدادي الكترون از دست بدهد و يا جذب كند، تعادل الكتريكي موجود مختل مي شود و بر حسب اينكه اتم، الكتروني را جذب كرده و يا از دست داده باشد از بار منفي و يا مثبت برخوردار مي شود. اجسامي كه داراي اين نوع اتم باشند اجسام باردار ناميده مي شوند. در واقع به جسمي باردار مي گوئيم كه داراي الكترون و يا پروتون اضافي باشد. اين اجسام را، اجسام جمع كننده يا نگهدارنده الكتريسته ساكن نيز مي نامند.

الكتريسته ساكن در فلزات
فلزاتي را كه بار الكتريسته ساكن در آنها جمع شده مي توان به زمين و يا به فلز ديگري كه به زمين اتصال داده شده وصل كرد تا بار آنها خالي شود.
زمين بزرگترين جسمي است كه مي توان از آن بعنوان يك عايق استفاده كرد. زيرا هر جسم حامل بار الكتريسته كه به آن وصل شود بار آن تخليه شده و به صفر مي رسد. بنابراين با اتصال يك جسم فلزي به زمين به صورت موقت مانند سيم و يا زنجيري كه در تانكرهاي نفتي به كار مي رود و يا بطور دائمي مانند مخازن نفت بار الكتريسته به مقدار زياد تقليل يافته و به صفر مي رسد.

الكتريسته ساكن در محصولات نفتي

مايعات مانند اجسام مي توانند ذخيره كننده الكتريسته ساكن باشند. اكثر فرآورده هاي نفتي، ذخيره كننده الكتريسته ساكن هستند، مخصوصاً فرآورده هايي كه خالص تر و روان تر باشند. مقدار ذخيره الكتريسته ساكن در فرآورده هاي نفتي متفاوت است. مثلاً در فرآورده هاي سفيد رنگ به مقدار زياد وجود دارد، در حالي در كه فرآورده هاي سياه رنگ مانند نفت كوره و قير مقدار آن تقريباً صفر است. جريان يافتن مواد نفتي از نقطه اي به نقطه ديگر و تماس آن ضمن حركت موجب الكتريسته ساكن است. مواد نفتي قبل از حركت و جا به جايي داراي بار مثبت و منفي بوده و از لحاظ بار الكتريكي خنثي هستند ولي به مجرد اينكه جريان شروع مي شود بارهاي منفي به وسيله سطح لوله و يا ظرف گيرنده جذب مي شود و فقط بار مثبت در داخل مواد نفتي باقي مي ماند (شكل 1)



زماني كه ماده نفتي در طول حركت، از پمپ ها، فيلترها و شيرهاي متعدد بگذرد، مقدار بيشتري الكتريسته ساكن توليد مي كند. از طرف ديگر پراكندگي، پاشيدگي و بهم خوردن مواد نفتي در داخل مخازن و وجود ناخالصي هايي مانند آب و تكه هاي فلز كه نتيجه زنگ زدگي است باعث افزايش الكتريسته ساكن خواهد شد. (شكل 2)


چگونه و كجا خطر الكتريسته ساكن ظهور مي كند؟
هنگام جابه جا كردن مواد نفتي، الكتريسته ساكن توليد مي شود. در بارگيري مواد نفتي حتي اين خطر وجود دارد كه الكتريسته ساكن موجب آتش سوزي شود. فرض كنيد تانكري هنگام بارگيري اتصال زمين نداشته باشد، در اين حال محصول نفتي هنگام ورود به مخزن تانكر داراي بار الكتريسته مثبت است در صورتي كه لوله بارگيري در اثر حركت و جريان مواد نفتي داراي بار الكتريسته منفي است. در همين حال ماده نفتي كه داراي با ر مثبت است وارد مخزن شده ويك جريان الكتريسته مساوي ولي مخالف (منفي) بر سطح داخلي مخزن وارد مي كند. خط تفكيك الكتريسته ساكن روي ديوار مخزن، خود باعث ايجاد الكتريسته مثبت بر سطح خارجي ديوار مخزن تانكر مي شود. همان طوري كه در شكل 3 نشان داده شده است دو نقطه خطر در تانكر بوجود مي آيد.


وجود پتانسيل براي ايجاد جرقه بين لوله پركننده كه قسمت بيرون آن بار الكتريسته منفي است و لبه سوراخ اصلي كه قسمت بيروني آن داراي با الكتريسته مثبت مي باشد، باعث ايجاد جرقه در بين بخاراتي كه از مواد نفتي بلند مي شود شده و پس از مخلوط شدن با هوا مشتعل شده و انفجار توليد مي كند. براي جلوگيري از خطر آتش سوزي مي توانيم مخزن و يا تانكر را به زمين اتصال بدهيم. (شكل4) حتي بعد از اتصال زمين نيز مقدار كمي بار الكتريسته مثبت در سطح مايع نفتي و بار الكتريسته منفي در سطح داخلي مخزن براي ايجاد جرقه وجود خواهد داشت. براي مواد نفتي با فشار بخار زياد مانند بنزين، خطر كمتر از مواد نفتي است كه داراي فشار بخار كمتري هستند. زيرا فضاي خالي هنگام بارگيري بنزين به سرعت با بخارات بنزين پر شده و از (حد بالايي قابليت اشتعال) بالاتر رفته و خطر آتش سوزي را كاهش مي دهد.

چگونه مي توان خطرات حاصل از الكتريسته ساكن را در مواد نفتي كاهش داد

بطور خلاصه براي جلوگير از آتش سوزي در اثر الكتريسته ساكن مي توان موارد زير را به كار بست :
- وسايل حمل و نقل مواد نفتي مانند نفت كش ها، قطارها و حتي بشكه ها به زمين اتصال بدهيم و اطمينان داشته باشيم كه اين كار بنحو احسن انجام شده است.
- هنگام پر كردن مخزن هاي نفتي چه ثابت و چه متحرك بايد سعي كرد لوله بارگيري به ته مخزن برسد و از پاشيده شدن آن جلوگيري بعمل آيد.
- اگر نمي توانيد جلو پراكنده شدن ويا پاشيدن مواد نفتي در داخل مخازن را بگيريد بهتر است ميزان خالي كردن مواد نفتي را در داخل مخازن كمتر كنيد.
- تا حد امكان از ورود آب به داخل محصول نفتي جلوگيري كرده و مخصوصاً از بهم خوردن آب جمع شده در ته مخازن خودداري شود. بهترين راه، خالي كردن آب از شير پايين مخازن است.
- حتي المقدور سعي كنيد كه غلظت بخارات نفتي به حد قابليت اشتعال نرسد.
- هنگام تعويض مخزن از يك ماده نفتي سبك نظير بنزين به ماده نفتي ديگري كه داراي نقطه اشتعال بالاست دقت كافي داشته باشيد.
- هنگام پر كردن يك مخزن با عجله اين كار را انجام ندهيد، و از تلاطم مايع هنگام پر كردن جلوگيري كنيد.
□