Ulike kvaliteter av råolje, raffinerte petroleumsprodukter som LPG og en mengde kjemikalier havner i en kategori av materialer som ofte kalles statiske akkumulatorer. Materialer i denne kategorien er kjent for å være kraftige magneter av elektroner fra andre materialer og motstandsdyktige mot å «slippe» elektronene de kommer i kontakt med. Med andre ord «akkumulerer de» statisk ladning.
Ved lasting av en jernbanetank overføres det statisk akkumulerende produktet fra en lagertank via et rør til en mottakende jernbanebeholder. Vi betegner utstyret som er involvert i overføringen av produktet, «overføringssystem». Ettersom produktet går gjennom overføringssystemet til jernbanetanken, blir molekylene i produktet elektrostatisk ladet.
Hvis jernbanetanken ikke har noen direkte tilkobling til jord, vil det skape elektrostatiske ladninger på overflaten, noe som fører til at spenningen på jernbanetanken stiger dramatisk på svært kort tid. Ettersom jernbanebeholderen er i høyspenning, vil den forsøke å finne en måte å tømme denne overskuddsenergien på, og den mest effektive måten å gjøre dette på er å lade ut overskuddselektronene i form av en gnist.
Energi utladet i statiske gnister
Jordede gjenstander som ligger i nærheten av ladede objekter er gode mål for elektrostatiske gnister. En ukontrollert akkumulering av statisk elektrisitet i en EX-atmosfære skiller seg ikke fra at en motors tennplugg skulle avgi en gnist. Hvis jernbanetanken ikke er jordet, kan dens elektrostatiske spenning bygge seg opp til farlige nivåer på mindre enn 20 sekunder. Tabellen til høyre illustrerer hvor mye energi som kan tømmes av en enkelt gnist fra en jernbanetank ladet til 20 000 volt.
Når gnistens energi, forårsaket av statisk elektrisitet, sammenlignes med de minste antennelsesenergiene hos et bredt utvalg av petroleumsprodukter og brannfarlige kjemikalier, er det lett å se hvorfor jernbanebeholderen og alt utstyr som er tilkoblet den, slik som slanger og rørledninger, bør forbindes og jordes. Som bildet ovenfor viser, kan elektrostatisk ladede jernbanetanker slippe ut gnister med en stor mengde energi. På disse energinivåene er forebygging av elektrostatiske støt til arbeidere et viktig sikkerhetsspørsmål.
Fysiologiske reaksjoner forårsaket av elektrostatisk sjokk kan føre til at personen snubler og faller. Dette er spesielt farlig når personalet arbeider over bakkenivå. Av de flere faktorene som bidrar til statisk ladning, er den ene variabelen som absolutt må kontrolleres, jernbanetankens jording. Jording av tanken sikrer at jernbanebeholderens motstand mot jordpunktet opprettholdes på et nivå som ikke hindrer sikker overføring av statiske ladninger fra jernbanetanken til bakken.
I Nord-Amerika er jording av jernbanetanker vanlig. I Europa er det ikke like konsekvent. Noen steder gjør det, andre ikke. Der jernbanetanker ikke aktivt jordes, antas det at tanken på vognen er godt forbundet med chassiset og at statiske ladninger, som genereres av produktoverføringen, kan passere fra chassiset gjennom vognens hjul til jord eller tilbake til lastingsgaten via ledende tilkoblinger.
For å lede bort statiske ladninger fra jernbanetanken forventes det at sporene, som jernbanebeholderen sitter på, har en direkte tilkobling til jord eller er forbundet med lastebroen. Det utjevner den potensielle forskjellen mellom fyllingsarmen og jernbanetanken. Hvis så er tilfelle, bør den elektriske strømmen fra jernbanetanken, tilbake til lastebroen, via de sikkerhetskritiske forbindelsene mellom sporet og lastestedet, verifiseres ofte, helst før hver overføring. Verifikasjon av forbindelsen kan gjøres av en elektriker med et måleinstrument eller automatisk via et jordingssystem. Så i stedet for å stole på en passiv krets for å binde jernbanetanken til lastebroen, vil begge gitte metoder sikre isolerte skinner, som jernbanetanken hviler på, og identifisere usikre kontakter før lasting skjer.
Det finnes imidlertid mange lastesteder for togtanker i Europa hvor disse antagelsene ikke kan tas for gitt, spesielt når det er usikkerhet angående sporets tilkobling til jorden. Noen steder eier rett og slett ikke sporene, noe som gjør at ingeniører ikke kan utføre jordingstest. Ettersom lastestedet ikke eier sporene, er deres ingeniører også begrenset av hvor mye de kan «forstyrre», dvs. installere sine egne bindingsledninger fra sporet tilbake til sin eiendom. I stedet kobles jernbanetankene til lastestedet med statiske jordingssystemer. Lastestedet i seg selv bør også jordes, da ledes all statisk elektrisitet direkte ned i jorden via lastebroen. Andre steder i Europa velger å jorde sine jernbanekjøretøy fordi grunnen der sporet går ikke har en pålitelig tilkobling til jorden. Derfor velger de å jorde jernbanetankene med statiske jordingssystemer som en del av god praksis.
Bransjenormer i forbindelse med statisk jording av tankbiler i HAZLOC-atmosfærer
Jobber man med antagelsen om at det er god elektrisk kontinuitet fra tanken til jernbanekjøretøyenes hjul, anbefaler seksjonene for jording av jernbanetanker i IEC 60079-32 og TRBS 2153 en sammenhengende tilkobling mellom jernbanesporene og lastestedet som ikke overstiger 1 megaohm. Nordamerikanske institutter som National Fire Protection Association og American Petroleum Institute publiserer sine egne regler for å kontrollere risikoene i forbindelse med lasting av jernbanetanker i EX / HAZLOC-områder. NFPA 77 «Recommended Practice on Static Electricity» (2014) og API RP 2003 «Protection Against Ignitions Arising Out of Static, Lightning, and Stray Currents» (2008) er publikasjoner skrevet av utvalg fra Ex-industriens profesjonelle som er anerkjente eksperter innen området statisk kontroll for farlige miljøer. Når jernbanekjøretøyets jording er referert, markerer disse publikasjonene risikoen for ikke-ledende slitasjeputer og lagre som kan forhindre statisk elektrisitet fra å passere fra tanken til jernbanehjulene, noe som resulterer i den farlige akkumuleringen av statisk elektrisitet på tanken av togvognen.
Det som fremgår av anbefalingene fra NFPA 77 og API RP 2003 er at 10 ohm i jording og bindingskrets er den maksimale motstanden anbefalt for utstyr som risikerer elektrostatisk ladning i EX-atmosfærer. API RP 2003 går et skritt videre ved å anbefale 1 ohm eller mindre, men hvis et jordingssystem med jordingsindikatorer brukes, er 10 ohm fullt akseptabelt. Dette skyldes at jordingssystemet kontinuerlig overvåker motstanden i jordkretsen, slik at jordingsnettet kan signalisere den potensielle risikoen til lasteoperatøren hvis den stiger over 10 ohm. En annen viktig anbefaling er å bruke forriglinger der det er mulig, for å sikre at overføringen ikke skjer hvis jording ikke er mulig. Ved å stoppe produktets bevegelse elimineres genereringskilden, noe som forhindrer ytterligere lading av jernbanetanken.
Spesifisering av et statisk jordingssystem for lasting/lossing av jernbanetanker
Et av de største problemene med statisk elektrisitet er at det ikke er noe operatørene kan se, lukte eller høre. Dessverre kan dette fremme en innstilling av «det kan ikke skje meg» eller «det eksisterer ikke» blant personalet som driver prosessene. Et jordingssystem som kombinerer en enkel visuell «GO / NO GO»-kommunikasjon via en trafikklysmodell med indikering og interlock-styring er den mest effektive måten å kontrollere risikoen for antennelser forårsaket av statisk elektrisitet ved overføring til og fra jernbanetanker. Å koble sammen overføringssystemet med jordingssystemet er det ultimate beskyttelsesutstyret for å sikre at jernbanetanken er jordet.
Malux anbefaler Earth-Rite PLUS for å forbinde jernbanetanker til lastesteder. Samtidig som det viser hele sortimentet av ATEX- og IECEx-sertifisering for alle gass- og flytende dampgrupper, sikrer det også at det er en motstand på 10 ohm eller mindre mellom jernbanetanken og produktoverføringssystemet. Ved å koble jordklemmen til jernbanetanken verifiserer Earth-Rite PLUS automatisk om tanken er tilkoblet lastestedet ved å levere en sikker overvåkingskrets til systemets godkjente jordingsklemme. Den rustfrie jordklemmen gir en sterk og stabil tilkobling til jernbanetanken og står imot bevegelse forårsaket av vibrasjoner eller utilsiktet løsning.
I motsetning til standard jordingssystemer som bygger på ikke-overvåkede jordforbindelser for å spre statiske ladninger, sikrer Earth-Rite PLUS at tilkoblingen til lastestedet alltid overvåkes via de statiske jordforbindelsene G1 og G2 (ref. Fig. 2). Når Earth-Rite PLUS verifiserer at jernbanetanken er tilkoblet plattformen, blinker grønne lysdioder kontinuerlig for å informere operatøren om at systemet aktivt overvåker jordsløyfens integritet.
To frie relékontakter kan kobles for å styre pumpen eller PLS-er for å stoppe overføringen hvis Earth-Rite® PLUS oppdager en motstand på mer enn 10 ohm i jordsløyfen mellom jernbanetanken og produktoverføringssystemet. Avstengning av overføringen sikrer at genereringen av statisk elektrisitet stoppes og dermed eliminerer risikoen for at jernbanetanken akkumulerer en spenning og utlader en statisk gnist.
This article is the copyright of Newson Gale – ©Copyright Newson Gale 2019.
