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    油库油站静电危险性分析及防护

      油库油站静电事故造成的破坏性很大,影响面也很广,其中以爆炸及火灾事故引起的后果最为严重。加强静电防护对油库油站安全运行是非常重要的,为防止静电引起火灾爆炸而采取的安全防护措施,对防止其他静电危害也同样有效。
      静电是2 种不同物质相互摩擦而产生的,油库油站储存有大量的油品及频繁的油品收发作业,因此静电的存在是不可避免的。油库油站静电最为严重的后果是引起爆炸和火灾,因此加强静电防护对油库油站安全运行是非常重要的。
    静电危险性分析
      静电的危害主要有3 个方面,即引起爆炸和火灾、静电电击和引起电气元件误动作及作业条件限制而妨碍生产。
    (1) 静电引起爆炸和火灾。静电放电火花引起爆炸和火灾事故是静电最为严重的危害。静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电,出现静电火花。据统计油库火灾爆炸事故约有10% 属于静电引发的。1982 年11 月,某油库1 个2000m3 的金属固定顶立式油罐,采用称重仪计量,将塑料管缆安装在油罐量油孔内,由于当时风速达4m/s,,使塑料管缆带静电,与相邻的金属管产生火花放电,将汽油点燃产生爆炸,整个油罐被破坏,造成大面积火灾。又如1988 年某油库收油时,由于静电放电引爆罐内油气,造成1 人死亡,7人受伤,整个罐区被毁坏。
      作业人员在活动时,穿的衣服、鞋以及携带的工具与其他物体摩擦时,就可能产生静电。当携带静电荷的人接触或走进金属设备及金属管道等金属物体时,人的手指或脚趾会释放出电火花,往往酿成静电灾害。
    (2) 静电电击。油品的电阻率大多高于1010 Ω·m, 属于静电非导体,具有易积聚静电的特性。当油品与金属摩擦时,产生的静电荷往往不易泄漏。当人体接近这些带电体时,就会受到意外的电击。同样,当带有较多静电荷人体接近接地体时,也会发生电击现象。电击程度与所储存的静电能量有关,能量愈大,电击愈严重。
      静电电击不是电流持续通过人体的电击,而是由静电放电造成的瞬间冲击性电击。这种瞬间冲击性电击不至于直接使人死亡,大多数只是产生痛感和震颤。但是人体可能因电击引起坠落、摔倒等2 次事故。屡遭电击还可能使人精神紧张、产生恐惧心理,从而影响工作或降低工作效率。
    (3) 静电妨碍生产。静电还可能引起电子元件误动作,使电子计算机类设备工作失常。比如较强静电场会直接干扰控制站的处理器卡和其他卡件的正常运行,造成控制系统紊乱而停机。静电控制及防护
      静电引起的火灾爆炸事故,只要消除静电放电4个条件中的任何1 个或几个就可以了。即防止或减少静电的产生,设法导走或中和产生的电荷,使它不能积聚;防止产生高电场,没有足够能量的静电放电;防止爆炸性混合气体的形成。
      油品内的杂质是其起电的重要因素,然而使油品达到高精度是困难的,也是不经济的。因此,防止石油静电灾害,不是完全消除静电电荷的产生,而是从工艺或设备管理上控制静电的各项指标,不至于达到危险程度,避免发生事故。
    工艺控制
    (1) 控制流速。资料表明,对同一种油品,其流速愈高,管径愈大,则静电生成量也愈大。如对罐车装油试验表明:平均流速为2.6m/s 时,测得油面电位为2.3kV;;当平均流速为1.7m/s 时,油面电位为580V,,可见控制流速是减少静电荷产生的有效措施。
    为限制静电产生,油品在管道内流动时,流速与管径应满足以下关系:
    v² D ≤0. 64 式中, v 为流速,m/s; D 为管径,m。
    (2) 控制加油方式。由于油罐、油罐车等从顶部喷溅装油时,油品必然冲击罐壁,搅动罐内液体,同时加速油品蒸发、雾化和泡沫,使容器内油品的静电量急剧增加,因此要求油品储罐进液管应从罐体下部接入,若必须从上部接入,应延伸至距罐底200mm 处;油罐车进油时鹤管应伸到距槽罐底部距离不大于200mm 处。
    (3) 避免不同性质物质相混。油品与水、空气及不同性质油品相混,静电产生量将增大。不同油品相混也容易引起静电危险,油品相混一般出现在混合、切换或2 条管道同时向油罐输送不同油品的时候。
      压缩空气同油品接触必须有一定措施,以限制静电危害。在油品作业时,严禁用空气清扫油罐底油和甲、乙类输油管道。某企业曾发生过消防水冲洗落地残油引起爆燃的事故。
    消静电设施
    (1) 接地。接地是消除静电危害最常见的措施。对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取静电接地措施。汽车罐车、铁路罐车和装卸场所,应设防静电专用接地线。铁路油品装卸栈桥的首末端及中间处,应与钢轨、输油管道、鹤管等相互作电气连接并接地。甲、乙、丙A 类油品的汽车油罐车或油桶的灌装设施,应设置与油罐车或油桶跨接的防静电接地装置。油品装卸码头,应设置与油船跨接的防静电接地装置,此接地装置应与码头上的油品装卸设备的防静电接地装置合用。地上或管沟敷设的输油管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔200-300m处,应设置防静电接地装置。
    (2) 抗静电添加剂。抗静电添加剂是一种增加油品电导率的化合物,其作用不是“抗”静电,而是当加入微量的这种物质,可以成倍成百倍地增加油品的电导率,使其电荷得不到积聚,而又不影响油品的质量。抗静电剂的种类很多,如油酸盐、环琮酸盐、铬盐、合成脂肪酸盐等。
    (3) 静电消除器。静电消除器是一种能产生电子或离子的装置,借助于产生的电子或离子,物料上的静电荷得到异性电荷的中和,从而达到消除静电的目的。
    限制作业条件
      为了避开油面最大静电电位,防止静电事故的发生,对刚进油和运输后的容器进行检测作业时,油品需静置—段时间,以保证容器内静电荷的泄漏。油品静置时间按照油品电导率和容器容积确定。  
      因此在油罐及容器的静置时间内,严禁检尺、测温、采样等作业,铁路罐车和汽车罐车的检尺和测温必须在装完油且静置一定时间后方能进行,凡是金属材质的测温盒和采样器,必须使用导电性材质的绳索,并与罐体进行可靠接地,不准使用导电性能不同的2 种物质的工具进行检尺、测温和采样。
      油罐进油要尽量避免突然开泵或停泵,突然开停泵会造成瞬间冲击压力和流速过高,使静电涌起,造成事故。较合理的是利用小泵大泵开启,而后用大泵小泵停止的操作顺序,能起到很好的防护作用。
    人体防静电
      人体带电比机器设备带电更危险,因为人是走动的。如果在危险场所走动或操作,就等于1 个流动的火种。因此,人体防静电不容忽视。
    (1) 穿防静电鞋,采用导电地面。人体对地绝缘才能蓄积静电,如果产生的静电由大地消散了,人体就不可能带电。从防静电角度考虑,电阻小于108 Ω 的物质就是导体。防静电鞋的电阻在0.5 ×105Ω -10 8Ω 的范围内,对静电是导体,对工频交流电又是绝缘体,还有防触电性能。
      穿防静电鞋必须在导电地面上才有效。泥土、砂石、水泥等地面,电阻都不会超过106Ω ,都是静电导体。凡可能泄漏可燃气体、易燃液体的场所,都应该采用导电地面。
      为保证防静电鞋可靠,穿防静电鞋应遵守下列规定: ①不要穿羊毛和化纤的厚袜子,有导电纤维的除外; ②禁止垫鞋垫; ③不要使鞋底受到油脂、漆等污染,鞋底不可沾有绝缘的杂质。
    (2) 穿防静电服。防静电服中有导电纤维,不能蓄积静电。为保证防静电服可靠,穿防静电服应注意以下几点: ①禁止在静电危险场所穿脱; ②禁止在静电工作服上附加或佩戴任何金属件,必须使用金属件时,不得外露。纽扣必须扣好,不可使前襟、下摆处于接近脱衣的状态; ③必须与防静电鞋配套使用; ④不可接近配电线路或有电磁波放射之处; ⑤如果穿防静电服的人有电击的感觉,或脱衣时感到电击时,以及工作服上有大量油漆、树脂等附着时,不宜穿用; ⑥洗衣应轻柔,不可使用强酸强碱。用洗衣机选“普通”,不可“强洗”,每次不宜超过20min 。
    (3) 禁止穿化纤服装。由于化纤服装电阻率较高,易产生静电,且产生的电荷几乎不能移动,难以消散,其放电时间常达数小时甚至若干天之久,因此,在有可燃气体、易燃液体的场所禁止穿化纤服装。
    (4) 静电危险场所慎用软椅。从软椅上起立,起电量较大。据测试,从人造革面的软椅上起立,人体带电1.84kV;从铺聚氯乙烯薄膜的软椅上起立,人体带电1.8kV 。因此在静电危险场所不可使用人造革面或塑料面、化纤面等绝缘面料的软椅。
    结 论
    油库静电事故造成的破坏性很大,影响面也很广,尤以爆炸及火灾事故引起的后果最为严重。防止静电引起火灾爆炸是油库静电防护的重要内容,为防止静电引起火灾爆炸而采取的安全防护措施,对防止其他静电危害也同样有效。

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