منشآت تعبئة المذيبات ونقلها

تتحكم ثلاثة مخاطر مجتمعة في تصميم أي منشأة لتعبئة المذيبات ونقلها: تكوّن أبخرة قابلة للاشتعال فوق سطح السائل، وتراكم الكهرباء الساكنة أثناء التدفق بحيث تصبح مصدر اشتعال لتلك الأبخرة، وفقدان نقاوة المنتج بسبب التلوث. تُدار الكهرباء الساكنة بالحد من توليد الشحنة وبتأريض كل جزء موصل، وتُدار الأبخرة بالنقل المغلق وتجميع الأبخرة، أما النقاوة فتُحفظ بخطوط مخصصة لكل منتج وبإجراءات منضبطة لتغيير المنتج. ويتوقف مدى صرامة كل إجراء على نقطة الوميض والموصلية الكهربائية للمذيبات المتداولة.

تعرض هذه الصفحة الطابع العام لمنشآت المذيبات والحلول المرتبطة بها. أما تعبئة الصهاريج وتفريغها ووحدات القياس والنقل الدفعي والتأريض ومنع الفيضان واسترجاع الأبخرة فلكل منها صفحة مستقلة.

لا تحمل جميع المذيبات المخاطر نفسها

المذيب اسم جامع لعائلة واسعة من المنتجات تُستخدم وسطًا حاملًا أو مادة وسيطة في صناعة الدهانات والطلاءات والأدوية والمواد اللاصقة والكيماويات. ومن الناحية الكهروستاتيكية لا تتصرف هذه العائلة بطريقة واحدة؛ إذ تُصنَّف السوائل إلى منخفضة الموصلية ومتوسطتها وعاليتها، ويرتبط التراكم الخطر للشحنة في أغلب الحالات بالسوائل منخفضة الموصلية.

لذلك يبدأ تصميم منشأة المذيبات من قائمة المنتجات. وإذا كانت المنشأة تتداول مذيبات منخفضة الموصلية وأخرى عالية الموصلية، تُختار المعدات المشتركة وفق المنتج الأشد تطلبًا.

نقطة الوميض والأجواء القابلة للانفجار

نقطة الوميض هي أدنى درجة حرارة يطلق عندها السائل أبخرة كافية لتكوين خليط قابل للاشتعال مع الهواء قرب سطحه. وتصنّف التشريعات السوائل القابلة للاشتعال بحسب نقطة الوميض ونقطة الغليان؛ فعلى سبيل المثال تشمل لوائح السلامة المهنية الأمريكية السوائل التي تبلغ نقطة وميضها 93 °C أو أقل وتقسمها إلى أربع فئات. وحين يُتداول المذيب عند درجة حرارة أعلى من نقطة وميضه، يُفترض وجود أبخرة قابلة للاشتعال في حجيرات الصهاريج وفي الفراغ البخاري للخزانات أثناء التشغيل العادي.

تُقسَّم الأماكن التي قد توجد فيها هذه الأبخرة إلى مناطق عبر دراسة تصنيف المناطق الخطرة، ويُختار أسلوب حماية المعدات الكهربائية مثل محركات المضخات وأجهزة الإرسال ولوحات التحكم والإنارة بناءً على هذا التصنيف. ولا يخرج المذيب ذو نقطة الوميض المرتفعة تلقائيًا من هذا التقييم إذا جرى تسخينه أثناء النقل أو احتُمل تسربه على هيئة رذاذ.

الكهرباء الساكنة: أين تتولد الشحنة؟

يكتسب السائل شحنة كهربائية كلما تحرك ملامسًا سطحًا صلبًا، سواء جدار الأنبوب أو دافع المضخة. وتزيد المرشّحات الدقيقة والتقليب ووجود طور ثانٍ غير ممتزج مثل الماء من توليد الشحنة. ويمكن للمذيب منخفض الموصلية أن يحمل هذه الشحنة حتى الصهريج، حيث قد يحدث تفريغ بين سطح السائل وجدار الحجيرة. وأهم وسائل التحكم: تأريض جميع الأجزاء الموصلة والعاملين، والحد من التدفق في بداية التعبئة، وترك حجم كافٍ بعد المضخات والمرشّحات لتبدد الشحنة، وتجنب التعبئة بالرذاذ.

انبعاث الأبخرة ونقاوة المنتج

عندما يمتلئ الصهريج أو الخزان يُدفع البخار الموجود داخله إلى الخارج. وفي المذيبات المتطايرة يمثل هذا البخار انبعاثًا ومصدر رائحة ومسألة صحة مهنية في آن واحد. تلتقط التعبئة المغلقة مع خط تجميع الأبخرة البخار عند مصدره، أما إعادته إلى خزان التخزين أو معالجته في وحدة استرجاع فيتوقف على المنتج وهدف الانبعاثات. وتُعد تغطية الفراغ البخاري بالنيتروجين خيارًا يحد من الخليط القابل للاشتعال ومن دخول الرطوبة معًا.

وفي المذيبات عالية النقاوة، مثل الدرجات التحليلية أو الإلكترونية، يُفضَّل تخصيص الخزان والمضخة والعداد وذراع التعبئة لمنتج واحد. وإذا تقاسمت عدة منتجات الخط نفسه، يُكتب مسبقًا تسلسل تغيير المنتج وطريقة تفريغ الخط وفحص جودة أول كمية تُسلَّم.

الحلول في منشآت المذيبات

·         أنظمة تعبئة صهاريج المذيبات: التحكم في الشحنة الساكنة والفراغ البخاري للصهريج أثناء التعبئة.

·         أنظمة تفريغ صهاريج المذيبات: التبخر في جانب السحب وموازنة الأبخرة في المذيبات المتطايرة.

·         وحدات قياس المذيبات: اختيار العداد للمذيبات منخفضة الموصلية واللزوجة.

·         أنظمة النقل الدفعي للمذيبات: نقل كمية محددة من المذيب مع الحفاظ على نقاوته.

·         أنظمة التأريض ومنع الفيضان: ربط التحقق من التأريض وحساسات الفيضان بسلسلة السماح بالتعبئة.

·         أنظمة استرجاع أبخرة المذيبات وإرجاعها: الفرق بين إرجاع الأبخرة واسترجاعها.

·         أنظمة تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات: حين يتقاسم المذيب الموقع مع كيماويات أخرى.

دور TLY Enerji في مشاريع المذيبات

في مشاريع نقل المذيبات وتعبئتها يمكن لـ TLY Enerji تقديم الدعم الهندسي في اختيار تقنيات القياس والتحكم المناسبة لظروف العملية، وتوريد عدادات التدفق والصمامات والمضخات، ودمج إشارات السماح الخاصة بالتأريض ومنع الفيضان في نظام تحكم قائم على PLC، إضافة إلى التركيب في الموقع والاختبار والتشغيل. ويُحدَّد ما يدخل ضمن نطاق التوريد من هذه المراحل بالاستناد إلى البنية القائمة للمنشأة ومواصفات المشروع.

أسئلة حول منشآت المذيبات

ما الفرق بين منشأة مخصصة للمذيبات وخط مذيبات داخل محطة كيماويات؟

في المنشأة المخصصة للمذيبات تُبنى البنية التحتية كلها حول خصائص الاشتعال والكهرباء الساكنة والأبخرة التي تميز المذيبات، وتكون المنتجات متقاربة في خصائصها. أما في محطة الكيماويات فيتقاسم المذيب الموقع مع منتجات أكّالة أو متفاعلة، ويصبح السؤال الحقيقي هو كيفية فصل خط المذيبات عن بقية المنتجات. وتتناول صفحة أنظمة تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات هذه الحالة الثانية.

هل يلزم التأريض مع المذيبات عالية الموصلية مثل الكحولات؟

نعم. فكون الكحولات والكيتونات عالية الموصلية من الناحية الكهروستاتيكية يعني أن الشحنة تتبدد داخل السائل بسرعة أكبر. لكن الصهريج أو الخرطوم أو أي جزء معزول من المعدات قد يظل يراكم الشحنة، كما أن هذه السوائل قابلة للاشتعال. لذلك يبقى تأريض جميع الأجزاء الموصلة وعدم بدء النقل قبل التحقق من التأريض مطبقًا عليها أيضًا.

هل يحتاج المذيب ذو نقطة الوميض المرتفعة إلى تدابير الأجواء القابلة للانفجار؟

يتوقف ذلك على مقارنة نقطة الوميض بدرجة حرارة التداول، وعلى احتمال انتشار السائل على هيئة ضباب أو رذاذ. فالمذيب الذي لا يطلق أبخرة قابلة للاشتعال عند درجة الحرارة المحيطة قد يتغير وضعه إذا نُقل وهو ساخن. ولا يحسم ملصق المنتج هذه المسألة، بل يحسمها تصنيف المناطق الخطرة الخاص بالموقع وتقييم المخاطر الكهروستاتيكية.