油品储运过程中静电危害防护措施分析

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:郭超
[导读] :在炼油化工企业的油品储运过程中,
        摘要:在炼油化工企业的油品储运过程中,经常会因为静电、雷击、明火等产生的电火花引起油罐、罐车等油品储运设施发生着火或者爆炸,引发非常严重的安全危害,造成很大的经济损失和社会危险性。因此,熟悉明火、静电、雷击等有关知识防止易燃易爆事项引发的安全事故,认清火灾爆炸事故产生原因,吸取经验教训,采取行之有效的措施,做好消除引起火灾和爆炸的各种不利因素,达到安全生产的目的。
        关键字:静电、油品储运、火花、爆炸
   
        一、静电
        石油化工企业在生产过程中具有易燃易爆、易产生静电和对人体有毒有害,在油品储运、泵装、运输、输送等过程中容易产生静电,静电容易引起发生静电火花,瞬间引燃油品,造成火灾爆炸事故,严重的危胁着人们生命财产安全。
1、产生静电的原因
        物体之间通过相互磨擦,紧密接触或迅速剥离的两种不同性质的物体都会产生静电。如果产生静电的物体与大地绝缘,那么电荷就无处泄漏,停留在物体的内部或表面,呈现出相对静止的状态,这种电荷就被称为静电。油品储运过程中油品在收发、输转、灌装时,通过油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦相碰,产生大量静电电荷,电压会随着摩擦的加剧而不断增加,如果不及时将静电电荷导除,当静电电压增大到一定程度时,两带电体之间就会能过静电放电引起闪火,从而导致油品爆炸着火,静电电压越高就越容易产生放电现象。
        2、静电的性质
        静电电压的高低或静电电荷量的大小主要与以下因素有关:
        (1)在灌输油过程中流速越快,则摩擦越加剧烈,静电电压产生的就越高;(2)非金属管道(帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等)比金属管道更容易产生静电; (3) 当油品在含水时,比不含水分时产生的静电电压会高几倍到几十倍; (4) 输油管道内壁越粗糙,油品流经过程中的弯头阀门数量越多,产生的静电电压就会越高;(5)油面与油管出口之间的距离越大,空气与油品之间的相互摩擦就越剧烈,油流对油面的冲击和搅动就越厉害,其产生的静电电压就越高; (6) 在空气越加干燥时,静电就越不容易消除,产生的电压就越加容易升高; (7) 管道滤网上的栅网越加密实,产生的静电电压就会越高;(8) 空气温度在22℃-40℃时,空气相对湿度在13%-24%时,极易产生静电;(9) 在油品储运相同的条件下,轻质燃料油会比润滑油更加容易产生静电。
二、油品储运中产生的静电现象
        在油品储运过程中,不论是贮存、接卸、调合,还是泵装、输转、运输等过程中,油品始终处在流动状态、磨擦之中。因此,静电在每个中间环节都是客观存在的,在具备相应条件时,一个静电火花就会导到处一个装车台,一座油罐或一辆油罐车,瞬间发生火灾爆炸事故。因些认清静电产生的规律,防患于未然,通过正确操作,解除静电之危对安全生产来说十分重要。
        (1)油品在管道中输转过程时会产生静电,油品在管道输转过程时因为磨擦会有大量静电电荷产生。静电产生的大小会随着流速增加而增大,管道内壁越加粗糙,管网中的阀件,弯头越多,产生的静电就会越大。
        (2)为保证产品质量,有些油品,如航煤等在出厂和进成品罐过程中,都要流经过滤器,在流经过滤器时油品会产生很高静电,有时会增加到10倍到100倍,而且随着过滤器的材质不同产生静电大小也不尽相同。
        (3)油品在灌装过程中产生静电时,它的危害性是最大的,成品油经泵在向铁路油罐车、油罐车等设备中装油时,都会产生静电,其中装油流速、鹤管口形状、鹤管口高低位置、管材材质等都会影响静电大小,在装油时由于装油流速太快,会产生万伏的静电电位。高位式喷装车,因为油喷和磨擦也会产生很高静电,相对而言低位液下装车产生的静电较小,实践表明,由于油品装车时产生的静电引起火灾爆炸的事故最为突出和激烈。
        (4)在油罐收油和调合过程中,特别是在罐底有水等杂质时,油品由于一直处在搅动和磨擦过程中会产生大量静电,而且随着进油时间增长,一直到油罐快要注满时,油面静电位值才会达到最大值。另外,油品在经过喷嘴或风搅情况下,也会使油品产生很高静电。

当油罐接地不好,罐内有异物时,极易产生静电打火,引起油罐着火爆炸。
        (5)在油品运输过程中也会产生静电,油品装入铁路油罐车、汽车油罐车或油轮、油驳后,在沿途由于油料在罐体或舱内剧烈摇晃、冲击、磨擦,也会产生很高静电。并且电荷聚集到一定程度时,会发生放电现象引起油气闪爆,造成车船烧毁,人身伤亡事故。
        三、静电产生的危害
        1、静电产生的事故危害
        静电危害通常有4点:静电火花导致着火爆炸;妨碍生产,影响产品质量;危及人身安全;造成巨大的经济损失。在油品储运过程中,静电的最大危害是导致可燃气体着火爆炸,引起人身伤亡事故,事件发生带有不确定性,很难预防起来。
        2、静电事故发生的条件
        静电发生导致产生火灾、爆炸,通常必须具备4个条件:(1)有产生静电的来源,有静电电荷,并且积聚起来的静电荷形成足够大的静电强度;(2)有产生火花放电的条件;(3)所产生的火花要有足够的能量,且有合适的火花间隙;(4)在放电间隙及其周围环境中,有可燃可爆的物质,其浓度或含量已在爆炸范围内。防止静电事故的措施是从控制这四个条件着手。控制前三个条件实质上是控制静电的产生和积累,是消除静电危害的直接措施。控制第四条件是消除或减少周围环境爆炸的危险,是防止静电危害的间接措施
四、防止静电危害基本措施
        防止静电危害基本措施主要有两条。一是防止并控制静电产生,二是静电产生后予以中和或导走,限制其积聚。防止静电危害的基本途径有:①工艺控制法:a、限制输送速度;b、加速静电电荷的消散 c、消除产生静电的附加源;d、消除杂质; e、降低爆炸性混合物浓度。②泄漏导走法:a、增湿;b、加抗静电剂;c、确保静置时间和缓和时间;d、静电接地。③静电中合法(使用静电消除器)。④人体的防静电措施:a、人体接地;b、工作地面导电化; c、安全操作。
        在油品储运系统通常采取以下具体措施:
        (1)防止人体产生静电:由于油品储运系统处于易爆作业区域,因此严禁穿用由化纤材料制成的衣服、围巾和手套,选用棉质以及带导电丝的材质的工作服到危险区操作,而且禁止在危险区场所脱掉衣服,禁止用化纤抹布擦试机泵或油罐容器,在进出罐区路口和油罐扶梯口设置导电金属球,相关人员进入罐区和上罐前都要先触摸导电金属球进行放电,以导除人体静电。
        (2)石油产品中加入防静电添加剂:在石油产品中加入防静电添加剂,可增加油品的导电性能和增强吸湿性能,加速静电泄漏,减少静电聚集,消除静电危害。
        (3)做好设备接地,消除导体上的静电:设备可靠接地是消除静电危害最简单最常用的方法。一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备,都必须有良好的接地装置,及时把静电导入地下,并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻。油库中油罐的接地电阻不应大于10Ω(包括静电及安全接地)。立式油罐的接地极按油罐圆周长计,每18m一组,卧式油罐接地极应不少于二组。
        (4)安装防静电装置:油罐和管线采用静电接地和跨接、浮顶罐增加静电导线来导出浮顶上下时与罐壁摩擦所产生的静电。安装静电消除器,它是能消除或减少带电体电荷的装置。
        (5)减少静电的产生:向油罐、铁路槽车等进行装油时,输油管线必须插入油面以下接近罐底的位置,这样可以减少油品的冲击和与摩擦。在空气干燥、温度较高的季节,要适当放慢装油速度,检查接地装置,必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。在输油、装油开始和装油到容器的四分之三以后的阶段,是最容易发生静电放电事故的时候,这时应降低流速控制流速在1m/s以内。禁止在影响油品安全的区域内使用塑料容器对轻质燃料油进行倒装。
结束语:
        油品静电的产生是必然的,我们能做的只能是按照规章制度减少静电的产生,通过防静电手段降低或者消除静电,那么静电就是一只关在笼子里的老虎,需要我们对规定章程进行熟知,具有一丝不苟执行规章制度的责任心,采取相应技术措施尽量减少产生静电。

       
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