أحد أنظمة الحماية من الصواعق في نظرية أنظمة أجهزة البتروكيماويات - أنواع الصواعق وأنواع تأثيرها على الأجهزة، وخاصة الرعد والبرق الشديدين

ملخص: ستُستخدم أجهزة أتمتة الإنتاج في شركات البتروكيماويات على نطاق واسع في أنظمة التحكم والقياس. ومع ازدياد تطور أجهزة القياس الذكية ومستوى الأتمتة، وارتفاع دقة الأجهزة، أصبحت حماية هذه الأجهزة بالغة الأهمية في عملية الإنتاج. في المناطق شبه الاستوائية في الصين، وخاصة في المناطق الجنوبية التي تشهد عواصف رعدية متكررة، قد تتعرض أنظمة التحكم والأتمتة لأضرار جسيمة خلال فصل الصيف، مما قد يؤدي إلى خسائر فادحة في الإنتاج. أما في المناطق الشمالية، وبسبب جفاف المناخ في فصل الشتاء، قد تحدث تداخلات كهروستاتيكية خطيرة، مما قد يُلحق الضرر بالأنظمة. تتناول هذه المقالة، من خلال شرح مُفصّل، تأثير الرعد والبرق على أجهزة القياس في شركات البتروكيماويات، مثل التداخلات الكهرومغناطيسية. مقياس التدفق وتأثرت معدات قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية بشكل كبير، ونظام التحكم الآلي للأجهزة في نظام الحماية من الصواعق، والمبادئ الأساسية وإجراءات معدات الحماية من الصواعق في شركات الأجهزة والبتروكيماويات. ونظرًا لضيق المساحة، قُسِّم هذا المقال إلى ثلاثة فصول، ويمكن للقراء تعديل وتحسين محتوى هذه الفصول الثلاثة. تعتمد الحماية من الصواعق بشكل عام على طريقة التحويل، حيث يتم تركيب مانع الصواعق (SPD) في دوائر إشارة نظام التحكم بالأجهزة، وذلك للحد من الجهد الزائد والتيار الزائدين اللحظيين. لكن خصائص وحدة مانع الصواعق تقتصر على حماية الدوائر المحلية فقط، فعلى سبيل المثال، يوفر مانع الصواعق أحادي القناة في نظام التحكم الموزع (DCS) الحماية فقط لقناة البطاقة المقابلة لنظام التحكم الموزع؛ بينما يوفر مانع الصواعق المثبت في مجال قناة إرسال الإشارة الحماية فقط لجهاز الإرسال. إذا تم تركيب جهاز حماية من الصواعق (SPD) على كل قناة إدخال/إخراج، فلن يؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في تكلفة المؤسسة فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى زيادة كبيرة في معدل تعطل أجهزة الحماية من الصواعق، مما قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في معدل صيانة نظام التحكم في الأجهزة بالكامل. لذلك، عادةً ما تستخدم شركات الكيماويات أجهزة الحماية من الصواعق في بعض المناسبات الهامة فقط، ولا يمكنها حل مشكلة الحماية من الصواعق في نظام التحكم الآلي لأجهزة القياس الكيميائية بشكل كامل. 1.1 الصواعق المباشرة: تحدث الصواعق المباشرة في مناطق نشاط البرق، حيث يمر البرق مباشرةً عبر جسم الإنسان والمباني والمعدات، مُحدثًا تفريغًا كهربائيًا ناتجًا عن ظاهرة الصدمة الكهربائية. في شركات الكيماويات، قد تضرب الصواعق أجهزة القياس مباشرةً، مما يتسبب في تلف الدوائر الإلكترونية لأجهزة الاستشعار أو المحولات. على سبيل المثال، في شركات البتروكيماويات، يتم تزيين العديد من الأجهزة في الهواء الطلق مقياس التدفق مثل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، ومقياس التدفق فوق الصوتي، وما إلى ذلك، يتم تركيب صندوق حماية على بعض هذه الأجهزة، بينما لا يتم تركيبه على البعض الآخر. في هذه الحالة، يكون احتمال حدوث صاعقة كبيرًا جدًا. 1. ما يسمى بصاعقة الحث هو صاعقة لم تصب أي جزء من نظام التحكم في الجهاز، أو موصل الصواعق، أو بالقرب من معدات القياس، بسبب الحث الكهروستاتيكي والكهرومغناطيسي في الموصل أو ظاهرة الجهد الزائد التي تتشكل على معدات القياس. 1) الحث الكهروستاتيكي. نتيجة لتأثير المجال الكهربائي للسحابة الرعدية، يتم حث كمية كبيرة من الشحنة الكهربائية في موصل الكابل المعدني الأرضي، وبعد وميض كبير، يتم تفريغ الشحنة، نظرًا لأن الطاقة اللحظية كبيرة، مما يؤدي إلى تكوين فرق جهد عالٍ، إذا دخل تيار التفريغ إلى معدات القياس الميدانية، فسيتسبب في تلف المعدات. 2) إشعاع النبض الكهرومغناطيسي. عند حدوث صاعقة شانكي بعد الوميض، يمر تيار برق هائل عبر سلك التأريض، مُولِّدًا مجالًا حراريًا هائلًا وإشعاعًا كهرومغناطيسيًا حوله. يستشعر الموصل المعدني في هذا المجال قوة دافعة كهربائية حثية هائلة، وإذا وُجدت حلقة، فسينتج عنها تيار اندفاعي كبير في الدائرة، مما يؤدي إلى تعطل أجهزة القياس ونظام التحكم. 1. يمكن أن يتسبب اندفاع التيار الناتج عن الصواعق المباشرة أو الحثية في زيادة الجهد على الأسلاك والأنابيب المعدنية، مما قد يؤدي إلى تدفق الجهد الزائد في دائرة التغذية أو دائرة الإشارة، مُسببًا انخفاضًا في جودة دائرة التغذية، وزيادة الجهد العرضي والطولي بين موصل دائرة الإشارة وطبقة الحماية، وتداخل الإشارة وتدميرها نتيجة لوصلات الدوائر في أجهزة القياس. 1. 4- عند حدوث هجوم مضاد من خلال وميض شانكي، يحدث تيار زائد فوري كبير، ينتقل عبر تيار البرق الأرضي أثناء عملية التفريغ، مما يؤدي إلى توليد جهد عالٍ على الموصل المتصل به، وبالتالي صدمة كهربائية للأجسام المحيطة. تُعرف هذه الظاهرة باسم الوميض العكسي. ولأن للأرض مقاومة معينة، فإن عملية تفريغ الأرض بواسطة الرعد والبرق تحدث دائمًا، وخلال هذه العملية، يرتفع جهد الأرض المحلي بشكل فوري. إذا لم يتم تصميم نظامي تأريض بمسافة أمان كافية، فقد ينتج عن ذلك فرق جهد عالٍ جدًا بين قطبي التأريض، ولحظة تيار معاكس هائلة، مما يُلحق ضررًا كبيرًا بنظام التحكم الآلي للأجهزة. (نُشرت هذه الورقة بواسطة شركة إمبليش لعلوم وتكنولوجيا الأجهزة المحدودة).

أصبح مقياس المستوى طريقة موحدة للتعامل مع مؤشر المستوى المخصص.

تلتزم شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة، بتقديم منتجات وخدمات قياس مستوى السوائل عالية الجودة، ومساعدة عملائها على تحقيق تحسينات مستدامة في أدائهم وبلوغ أهدافهم الرئيسية. على مدى العقود الماضية، بنينا شركةً تتمتع بمؤهلات فريدة تمكنها من القيام بهذه المهمة. تفضل بزيارة موقع مؤشر مستوى كايدي للمزيد من المعلومات.

يتم تدريب موظفي شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة على التفكير في المشكلات والتوصل إلى حلول، بالإضافة إلى عرض الفكرة بأكملها بطريقة منطقية ومتماسكة.