با توجه به انفجار مهیبی که ممکن است به دلیل هر گونه اشتعال کوچک ناشی از برخورد صاعقه یا منابع دیگر اتفاق بیفتد، پمپ بنزین ها مکان های پرخطری هستند. مقررات ساختمانی خاصی در مورد پمپ بنزین ها با در نظر گرفتن این عوامل خطر وجود دارد. حفاظت در برابر صاعقه برای پمپ بنزین ها باید بر اساس تکنیک ها و روش های مختلف مشخص شده در استانداردهای مختلف طراحی شود.
NFPA 780 الزامات ایمنی برای حفاظت در برابر صاعقه سازه های حاوی مایعات، گازها یا بخارات قابل اشتعال را شرح می دهد. همچنین طراحی سیستم حفاظت در برابر صاعقه باید مطابق با دستورالعمل های IEC 62305 و NBC 2016 باشد. حفاظت در برابر صاعقه برای پمپ بنزین ها در اینجا بر اساس این استانداردهای مختلف مورد بحث قرار می گیرد.
بیشر بخوانید: صاعقه گیر لیوا
خطرات احتمالی در پمپ بنزین ها
حوادث صاعقه می تواند مایعات یا بخارات قابل اشتعال را در پمپ بنزین به روش های مختلف مشتعل کند. در زیر به برخی از علل اشتعال سوخت های قابل اشتعال و سایر حوادث خطرناکی که می تواند رخ دهد اشاره شده است.
1) اعتصاب مستقیم
برخورد مستقیم صاعقه می تواند باعث آسیب فیزیکی یا آتش سوزی به کل سازه شود. می تواند سیستم های الکتریکی و الکترونیکی منطقه را از بین ببرد. ساختار پمپ بنزین و سایبان های ماشین فروش باید با استفاده از یک سیستم حفاظت از صاعقه خارجی که به خوبی طراحی شده است از این ضربه های مستقیم محافظت شوند.
2) پالس الکترومغناطیسی رعد و برق
پالس الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط رعد و برق در میدان مغناطیسی، ولتاژهایی را در هر رسانای مجاور ایجاد می کند. ولتاژ القا شده می تواند تا 500 کیلو ولت در میکروثانیه برسد. این ولتاژهای القایی می توانند با توجه به شدت ضربه متفاوت باشند. می تواند در پتانسیل قابل توجه ولت باشد، اما انرژی کم نیز دارد. با این حال، این ولتاژها همچنین می توانند منجر به تولید جرقه و انفجار شوند. از این رو، توصیه می‌شود از تدابیر حفاظت از اتصال پتانسیل همسان و حفاظت از نوسانات برای محافظت از تجهیزات حیاتی و قطعات الکترونیکی در برابر پالس‌های الکترومغناطیسی صاعقه استفاده شود.
3) سیستم های الکترونیکی حساس
پمپ بنزین دارای دو سیستم الکترونیکی حیاتی است که بسیار حساس هستند و به زمین اختصاصی نیاز دارند.
الف) سیستم اندازه گیری خودکار مخزن (ATG)
ب) سیستم منبع تغذیه (UPS)
اندازه گیری خودکار مخزن (ATG) به تجهیزاتی که این سیستم را نظارت می کند متصل است. این یک سیستم کاملاً خودکار و پیچیده است که میزان سوخت رسانی به دستگاه خودکار و سایر عملکردها را اندازه گیری و کنترل می کند. این سیستم معمولاً با یک سیستم قدرت تنظیم‌شده یا UPS پشتیبان‌گیری می‌شود، زیرا هرگونه افزایش سوئیچینگ، برخورد صاعقه یا منبع تغذیه غیرقابل تنظیم می‌تواند به آن آسیب برساند.
برای محافظت از این ATG و UPS باید سیستم های ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه جداگانه وجود داشته باشد. ماشین های توزیع کننده سوخت نیز سیستم های الکترونیکی خودکار با منبع تغذیه تنظیم شده هستند. همه این سیستم ها بسیار گران هستند و عملکرد کامل پمپ بنزین در صورت آسیب می تواند متوقف شود. خرابی ناشی از این امر همچنین می تواند منجر به زیان اقتصادی و تجاری شود. برای جلوگیری از چنین تلفاتی اقدامات حفاظتی مانند حفاظت از صاعقه.
4) قوس ثانویه
مواد قابل اشتعال می توانند بار ناشی از برخورد صاعقه را به خود اختصاص دهند. این اتهامات اغلب در دوره خنثی سازی اعتصاب آزاد نمی شوند و در مواد باقی می مانند. هنگامی که محیط اطراف خنثی می شود، اختلاف پتانسیل باعث ایجاد قوسی به نام قوس ثانویه می شود که می تواند منجر به آتش گرفتن مایع قابل اشتعال شود. بنابراین، برای اطمینان از خنثی شدن شارژها و برای حفاظت از سیستم های عامل مختلف، باید اتصال و ارتینگ برابر با پتانسیل مطابق با IEC 62305 ارائه شود.
بیشتر بخوانید: صاعقه گیر الکترونیکی
روش های حفاظتی
اولین قدم در طراحی حفاظت در برابر صاعقه برای پمپ بنزین ها، ارزیابی ریسک است. ارزیابی ریسک را می توان بر اساس پارامترهای مشخص شده در IEC 62305-2 برای شناسایی خطرات احتمالی انجام داد. پس از شناسایی این مقادیر ریسک، باید با حدود قابل تحمل مقایسه شده و اقداماتی برای کاهش آنها تا حد مجاز انجام شود. سطح حفاظت نیز باید بر اساس موقعیت جغرافیایی پمپ بنزین باشد.
تجهیزات حساس در پمپ بنزین و خطوط برق ورودی عمده ترین مناطق آسیب پذیر در برابر برخورد مستقیم صاعقه هستند. مخازن سوخت در زیر زمین قرار دارند و دستگاه های توزیع سوخت معمولاً در زیر سقف های فلزی قرار دارند. صاعقه گیرها به همراه کل سطح حفاظتی باید برای کل سازه تعبیه شود تا از برخورد مستقیم آنها محافظت شود.
صاعقه گیرها در نقاط ورودی خطوط به دیسپنسر سوخت و تجهیزات الکترونیکی متصل به دیسپنسر نصب می شوند. سیستم های الکترونیکی مانند ATG، سیستم های منبع تغذیه تنظیم شده و اتاق کنترل پمپ بنزین نیاز به نصب برقگیر برای محافظت دارند.
مخازن و سازه های ذخیره سوخت معمولاً در زیر زمین مدفون هستند و ایمن هستند. هر گونه سازه فلزی یا مخازن در معرض ضخامت 4.8 میلی متر یا بیشتر که از نظر الکتریکی پیوسته و محکم مهر و موم شده باشد و حاوی مایعات قابل اشتعال باشد، خود محافظت تلقی می شود. همچنین می‌توان آنها را با دستگاه‌های پایان‌دهنده ضربه‌ای برای محافظت بیشتر نصب کرد.
سیستم حفاظتی معمولی در برابر صاعقه با حفاظت اضافی برای محافظت از سازه کامل استفاده می شود. سیستم حفاظتی متشکل از دستگاه‌های پایانی Strike، هادی‌های پایین، دستگاه‌های حفاظت از جریان برق، هادی‌ها و سیستم پایان‌دهنده زمین است. پایانه های هوا، هادی های پایین و سایر تاسیسات باید با در نظر گرفتن دمای احتراق خودکار سوخت و سایر عوامل ایجاد کننده حوادث خطرناک قرار داده شوند.
دستگاه های حفاظت از نوسانات باید در مکان های خطرناک با توجه به ارزیابی و تجزیه و تحلیل خطر نصب شوند. تمام سازه های فلزی، لوله های فلزی، مخازن سوخت و غیره باید به سیستم پایانه زمین متصل و متصل شوند.
پیوند همسان پتانسیل جنبه مهمی برای حفظ یک منطقه هم پتانسیل در پمپ بنزین است. برای ایمنی، الکترود حلقه زمین یا حلقه زمین باید با یک یا چند الکترود اتصال به زمین تکمیل شود. طراحی مناسب سیستم حفاظتی بر اساس مقاومت و محاسبه خاک نیز مهم است. اتصال زمین در پمپ بنزین ها باید دارای حفاظت کاتدی در برابر خوردگی و شکاف جرقه در مناطق خطرناک باشد. همچنین برای ارتینگ مناسب از منظر حفاظت در برابر صاعقه، داشتن مقاومت زمین کمتر از 10 اهم توصیه می شود.
نتیجه
برای محافظت از تجهیزات پمپ بنزین در برابر خرابی، آسیب و آتش سوزی و سایر خسارات اقتصادی، نیاز به سیستم ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه دارد. از این رو سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه معمولی با اتصال هم‌پتانسیل و SPD برای پمپ بنزین‌ها همراه با اقدامات حفاظتی اضافی ضروری هستند.
سیم و کابل