Риски статического электричества и паров при наливе растворителей в автоцистерны снижает не отдельное устройство, а несколько дополняющих друг друга уровней защиты. Первый уровень ограничивает генерацию заряда: налив начинается медленно, а заряд, полученный в фильтре, успевает стечь. Второй не даёт заряду превратиться в искру: продукт подаётся в секцию без разбрызгивания, цистерна и все токопроводящие части заземлены, а насос не запускается до подтверждения заземления. Третий уровень работает с самими горючими парами: вытесняемые пары отводятся по закрытой линии, а при необходимости газовое пространство инертизируется азотом.
Общая цепочка налива — насос, фильтр, счётчик, регулирующий клапан и наливное устройство — описана на странице о системах налива автоцистерн. Здесь рассматривается, что в этой цепочке меняется, когда наливается растворитель.
Где возникает и где накапливается заряд при наливе?
Растворитель заряжается, проходя по трубам, через рабочее колесо насоса и особенно через мелкоячеистые фильтры. В низкопроводящих продуктах, таких как парафиновые и ароматические углеводородные растворители, заряд релаксирует медленно и может дойти до цистерны. Заряд, скопившийся на поверхности жидкости в секции, способен разрядиться на наливную трубу, зонд уровнемера или стенку секции. Если в газовом пространстве в этот момент находится горючая смесь, такого разряда может оказаться достаточно для возгорания.
Взбалтывание второй несмешивающейся фазы — воды или остатков предыдущего груза на дне секции — также усиливает электризацию. Поэтому проверка перед наливом того, что секция пуста, суха и предназначена для данного продукта, важна не только для качества, но и с точки зрения статики.
Почему в начале налива ограничивают расход?
В первые моменты налива конец наливной трубы ещё не погружён: продукт ударяется о свободную поверхность, перемешивается и генерирует заряд. Руководства по электростатике рекомендуют держать расход на этом этапе низким. После того как конец трубы оказался под уровнем жидкости, расход можно постепенно поднять до проектного. На практике такой профиль задаётся ступенью медленного старта в контроллере налива, а её длительность и расход настраиваются по геометрии секции и положению наливной трубы.
Ограничения скорости на стартовом этапе и при полном расходе зависят от проводимости продукта, диаметра трубы и типа цистерны. На этой странице они не приводятся: их следует определить в оценке электростатических рисков проекта на основе применимых руководящих документов.
Объём релаксации после фильтра
Тонкие фильтры — одни из самых сильных источников заряда в линии растворителя. Фильтр, установленный близко к наливному устройству, отправляет заряд в цистерну раньше, чем тот успевает стечь. Поэтому между фильтром и точкой налива оставляют достаточный объём трубопровода или время пребывания, чтобы низкопроводящий продукт освободился от заряда. Место фильтра стоит определять одним из первых на компоновочном чертеже блока.
Налив без разбрызгивания: погружная труба или нижний налив
Свободное падение растворителя в секцию усиливает и электризацию, и парообразование. На постах верхнего налива конец наливного устройства опускают к днищу секции — используется погружная труба. При нижнем наливе продукт поступает через днище по закрытому соединению, а адаптер отвода паров изначально входит в систему.
Аспект | Верхний налив (с погружной трубой) | Нижний налив |
Разбрызгивание и генерация заряда | Без опускания трубы разбрызгивание неизбежно; конец трубы держат у днища | Продукт входит снизу; ограничение скорости на входе в начале налива по-прежнему важно |
Сбор паров | Нужна паросборная головка на крышке горловины | Закрытый отвод через паровой адаптер |
Положение оператора | На цистерне; нужны площадка и защита от падения | На земле; подниматься на цистерну не требуется |
Совместимость с цистерной | Подходит для разных типов цистерн | Цистерна должна иметь адаптеры нижнего налива и разъём датчика перелива |
Выбор способа зависит от оснащения прибывающего парка цистерн и от целей объекта по сбору паров. Общее сравнение систем верхнего и нижнего налива приведено на соответствующих страницах решений.
Разрешение по заземлению — часть цепочки налива
На посту налива растворителей заземление цистерны не сводится к установке зажима. Устройство контроля заземления проверяет наличие реального электрического соединения с цистерной и только после этого выдаёт разрешающий сигнал на насос или регулирующий клапан. При потере соединения во время налива разрешение снимается и поток останавливается. Между токопроводящими элементами — наливным устройством, рукавами, фланцевыми соединениями, корпусом счётчика — обеспечивается электрическая непрерывность; руководства также предусматривают заземление персонала, работающего с горючими жидкостями. Как разрешение по заземлению объединяется с сигналом защиты от перелива, описано на странице о системах заземления и защиты от перелива.
Контроль газового пространства цистерны
По мере заполнения секции пары вытесняются наружу. Если пары летучего растворителя выходят через горловину или дыхательное отверстие, возникают выбросы и расширяется взрывоопасная зона вокруг поста. Линия сбора паров создаёт паронепроницаемый путь между цистерной и объектом. Для бензиновых терминалов отдельные нормативы требуют подключать паровые системы цистерны и терминала при каждом наливе; есть ли подобное требование для растворителей, оценивается по продукту и местному природоохранному законодательству. Куда направлять собранные пары — обратно в резервуар, на установку рекуперации или сжигания, — рассматривается на странице о рекуперации паров.
Азотная подушка и предыдущий груз
Руководства по электростатике называют исключение или инертизацию горючего газового пространства одной из самых эффективных мер. При наливе растворителей это может означать азотную подушку в секции цистерны или в питающем резервуаре. Система проектируется вместе с источником азота, регулированием давления и линией сбора паров. Налив более тяжёлого растворителя в цистерну, где ранее перевозился более летучий продукт, — это так называемый переменный налив, который может оставить горючую смесь в газовом пространстве; его ограничивают проверками перед наливом.
Исходные данные для проектирования налива растворителей
Параметр | Почему важен в проекте | Влияние на выбор |
Класс электростатической проводимости растворителя | Определяет, как долго сохраняется заряд | Влияет на стартовый расход, объём релаксации и место фильтра |
Температура вспышки и температура налива | Показывает вероятность горючей смеси в газовом пространстве | Определяет инертизацию, сбор паров и границы взрывоопасной зоны |
Тонкость и место фильтра | Тонкие фильтры сильно электризуют жидкость | Задаёт объём трубопровода после фильтра и компоновку блока |
Способ налива и оснащение цистерн | Определяет разбрызгивание и способ сбора паров | Отражается в выборе погружной трубы, стояка нижнего налива и адаптера |
Направление паровой линии | Судьба собранных паров определяет выбросы | Ведёт к возврату паров, рекуперации или сжиганию |
Правила по предыдущему грузу | Переменный налив может оставить горючие пары | Определяет проверки перед наливом и потребность в инертизации |
Классификация взрывоопасных зон | От неё зависит способ взрывозащиты электрооборудования | Влияет на выбор устройства контроля заземления, преобразователей и шкафов |
Вклад TLY Enerji
На постах налива растворителей TLY Enerji может оказать инженерную поддержку в выборе и поставке расходомеров, регулирующих клапанов и насосов под условия процесса, в подключении разрешающих сигналов заземления и защиты от перелива к системе управления на базе PLC, а также в монтаже на объекте, испытаниях и пусконаладке. Входят ли в объём поставки конструкция поста, наливное устройство или установка обработки паров, уточняется по техническому заданию проекта.
Какие данные подготовить по посту налива
· Перечень наливаемых растворителей и паспорт безопасности для каждого
· Данные о проводимости каждого растворителя или его электростатический класс по группе продукта
· Целевой расход налива, число секций и их объёмы
· Верхний или нижний налив, адаптеры и датчики на прибывающих цистернах
· Существующая компоновка фильтров, насосов и трубопроводов
· Состояние инфраструктуры сбора паров и азота
· Правила приёма цистерн по предыдущему грузу и очистке
· Ожидаемые интерфейсы с контроллером налива, PLC и программным обеспечением терминала
Связанные страницы
· Системы заземления и защиты от перелива: Включение контроля заземления и сигнала перелива в разрешение на налив.
· Системы рекуперации и возврата паров растворителей: Куда направлять пары, собранные при наливе.
· Системы налива автоцистерн: Общие элементы цепочки налива и ступенчатый профиль расхода.
· Системы нижнего налива: Интерфейсы адаптера, возврата паров и датчика перелива.
· Блочные узлы учёта растворителей: Выбор технологии счётчика на линии налива.
Частые вопросы о наливе растворителей
Можно ли ставить фильтр рядом с наливным устройством?
Для низкопроводящих растворителей не рекомендуется. Тонкий фильтр сильно заряжает жидкость, а заряду нужно время, чтобы стечь. Если фильтр слишком близко к точке налива, заряд попадает в цистерну. Поэтому между фильтром и наливным устройством оставляют достаточный объём трубопровода или переносят фильтр выше по потоку. Подходящее расстояние для конкретного продукта и расхода определяется в электростатической оценке.
Нужна ли азотная подушка при каждом наливе растворителя?
Не всегда. Её рассматривают, когда температура вспышки ниже температуры обращения, при переменном наливе или когда продукт высокой чистоты нужно защитить от влаги. Проектировать её нужно вместе с закрытым наливом и сбором паров: подушка, добавленная без учёта давления азота и его влияния на паровую линию, может нарушить баланс системы сбора паров.
Зачем отдельная проверка, если зажим заземления установлен?
Зажим может быть установлен на окрашенную, загрязнённую или ржавую поверхность, а кабель может иметь внутренний обрыв. Тогда зажим выглядит подключённым, но цистерна не заземлена. Устройство контроля заземления непрерывно проверяет, что цепь действительно замкнута, и только тогда разрешает налив. Если соединение ухудшится во время налива, разрешение снимается и поток прекращается.
Можно ли смягчить ограничения стартового расхода для проводящих растворителей, например спиртов?
Спирты и кетоны в электростатическом смысле высокопроводящие и быстро теряют заряд, поэтому обоснование ограничений скорости для них слабее, чем для низкопроводящих продуктов. Но если на том же посту наливают и углеводородный растворитель, настройки выбирают по самому требовательному продукту. Налив без разбрызгивания и разрешение по заземлению сохраняются независимо от проводимости продукта.