ما هو الحد الأدنى لضغط التشغيل في محطة ضاغط الهواء الذي يُلزم بمراعاة مقاومة الانفجار، وأين ورد ذلك في اللوائح؟

المفاهيم الأساسية لتصميم محطات ضغط الهواء المقاومة للانفجار والمضادة للانفجار

في الإنتاج الصناعي، يُعدّ التصميم الآمن لمحطات ضغط الهواء أمراً بالغ الأهمية. وعند مناقشة السؤال: «إلى أي حدٍّ يتجاوز ضغط التشغيل ينبغي أخذ مقاومة الانفجار في الاعتبار؟»، لا بدّ أولاً من توضيح الفرق بين مفهومي «مقاومة الانفجار» و«الوقاية من الانفجار». فمقاومة الانفجار تشير عادةً إلى قدرة المبنى أو الهيكل على تحمل موجة الصدمة الناجمة عن الانفجار، بينما تركز الوقاية من الانفجار على منع اشتعال المخاليط القابلة للانفجار أو الحدّ من آثار الانفجار. وفيما يتعلق بمحطات ضغط الهواء، يندرج ضمن ذلك بشكل رئيسي حماية أوعية الضغط من الانفجارات الفيزيائية، وكذلك الوقاية الكهربائية من الانفجار في بيئات محددة.

الأسس والمعايير الأساسية

يتعين أن يلتزم تصميم وبناء محطة ضغط الهواء بشكل صارم بالمعايير الوطنية والصناعية ذات الصلة، ويشمل ذلك بصورة رئيسية المواصفات المتعلقة بالأبعاد التالية:

• مواصفات تصميم محطات الهواء المضغوط (GB 50029)تضع هذه المواصفة متطلبات واضحة لاختيار موقع محطة الهواء المضغوط، وتنظيم مساحتها، وتصميم أنابيبها، وكذلك لإجراءات السلامة والحماية، وهي تعدّ المعيار الأساسي لتصميم محطات ضاغطات الهواء.
• لائحة الرقابة التقنية على سلامة أوعية الضغط الثابتة (TSG 21): تحدد متطلبات تصميم وتصنيع واستخدام وفحص أوعية الضغط. عندما يبلغ ضغط التشغيل عتبة محددة (مثل أن يكون أقصى ضغط تشغيلي أكبر من أو يساوي 0. 1MPa) وعند استيفاء شرط السعة، يتعين إدراجها ضمن نطاق الرقابة على المعدات الخاصة، مع اتخاذ تدابير التصريف الآمنة المناسبة.
• الكود الوطني للتصميم المقاوم للحريق (GB 50016): تشمل متطلبات مستوى مقاومة الحريق للمباني الصناعية، ومساحة التهوية والتفريغ لمنع الانفجار، ومتطلبات إنشاء الجدران المقاومة للانفجار، بما يضمن السيطرة الفعّالة على نطاق الأضرار في حال حدوث طارئ.
• مواصفات التصميم المقاوم للانفجار لغرف التحكم في الصناعات البتروكيميائية (GB 50779)إذا كانت غرفة التحكم في محطة ضاغط الهواء تقع ضمن منطقة إنتاج تحمل خطر الانفجار، فيجب الرجوع إلى معايير التصميم المقاوم للانفجار ذات الصلة، وإجراء الحسابات والتصميم المقاوم للانفجار لمنشآت غرفة التحكم.

العلاقة بين ضغط العمل والحماية المهنية

يحدد ضغط التشغيل في محطة الضاغط الهوائي بشكل مباشر حجم التسرب المحتمل للطاقة في النظام، مما يؤثر بدوره على تحديد مستوى الحماية الأمنية:

• الحماية من الانفجارات الفيزيائيةبالنسبة لخزانات الغاز وأوعية توزيع الغاز وغيرها من أوعية الضغط، كلما ارتفع ضغط التشغيل، زادت قوة التدمير الناجمة عن الانفجار الفيزيائي. ويتعين تركيب أجهزة تخفيف الضغط مثل صمامات الأمان وصفائح الانفجار وفقًا للمعايير المحددة لأوعية الضغط، بما يضمن التصريف السريع عند حدوث زيادة مفرطة في الضغط.
• تصميم المباني المقاوم للانفجارعندما تشمل محطة ضاغط الهواء عمليات خاصة أو تقع في منطقة عالية المخاطر، قد يتعين أن تلبي هياكلها الإنشائية (مثل غرفة التحكم وغرفة التوزيع الكهربائي) متطلبات مقاومة الانفجار. ويتوقف تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى هيكل مقاوم للانفجار ومستوى هذه المقاومة على نتائج تقييم مصادر خطر الانفجار في تلك المنطقة، ولا يُحدَّد ذلك فقط بناءً على ضغط التشغيل لضاغط الهواء.
• اختيار المعدات الكهربائية المقاومة للانفجارإذا كان هناك خطر تراكم الغازات القابلة للاشتعال أو الغبار في محطة ضاغط الهواء، فيجب اختيار المعدات الكهربائية وفقًا لتصنيف المناطق الخطرة من حيث الانفجار، مع استخدام معدات ذات فئة حماية من الانفجار المناسبة؛ إذ يتأثر ذلك أساسًا ببيئة الوسط المحيط، ولا يرتبط مباشرةً بضغط الهواء.

التصميم المطابق للمعايير والتوصيات الأمنية

يُعدّ تصميم محطة ضاغط الهواء لمقاومة الانفجار ومنع حدوثه مشروعاً نظامياً، ولا يجوز الحكم عليه استناداً إلى معامل واحد فقط مثل ضغط التشغيل. وفي المشاريع الفعلية، يُنصح باتخاذ التدابير التالية:

• تقييم تصميم احترافي: يُوكَل إلى مكتب تصميم ذي مؤهلات مناسبة إجراء تقييم شامل لمخاطر السلامة، استنادًا إلى سير العمليات المحددة، وخصائص الوسائط، وضغط التشغيل، والبيئة المحيطة.
• الالتزام الصارم بالمعايير: ضمان توافق اختيار المعدات، وتخطيط الأنابيب، والهيكل الإنشائي، والتصميم الكهربائي مع المعايير الوطنية والصناعية السارية، بما يمنع وجود أي ثغرات أمنية.
• الفحص والصيانة الدوريةإجراء الفحص الدوري والصيانة الدورية لأوعية الضغط وملحقات السلامة والمرافق الكهربائية المقاومة للانفجار، لضمان بقائها دائمًا في حالة تشغيل جيدة.