胡宏偉
摘要:在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng),因雷擊、靜電引起火災(zāi)、爆炸事故已經(jīng)發(fā)生多起。雷擊事故多發(fā)生在鋼筋混凝土地下原油罐,靜電事故多發(fā)生在油品裝車臺(tái)或油罐收油過(guò)程。雷擊、靜電產(chǎn)生的電火花都會(huì)引起油罐、罐車著火或爆炸,其危險(xiǎn)和損失往往也是很大的。因此,熟悉雷擊、靜電有關(guān)知識(shí),認(rèn)清其產(chǎn)生原因和對(duì)儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)的危害,吸取教訓(xùn),采取有效措施,切實(shí)做好防止雷擊、靜電工作,以消除火災(zāi)和爆炸的各種因素。本文簡(jiǎn)要的分析了在油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生靜電的原因及其造成的危害,給出了具體的防靜電措施。
關(guān)鍵詞:油品;儲(chǔ)運(yùn);靜電;原因;措施
油品在收發(fā)、輸轉(zhuǎn)、灌裝過(guò)程中,油品分子之間和油品與其他物質(zhì)之間的摩擦,會(huì)產(chǎn)生靜電,其電壓隨著摩擦的加劇而增大,如不及時(shí)導(dǎo)除,當(dāng)電壓增高到一定程度時(shí),就會(huì)在兩帶電體之間跳火(即靜電放電)而引起油品爆炸著火。而由靜電積聚引起的放電是造成爆炸等災(zāi)害性事故的重要原因。
1 油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中靜電產(chǎn)生的原理
兩種不同性質(zhì)的物體相互磨擦,緊密接觸或迅速剝離都會(huì)產(chǎn)生靜電,其是一個(gè)物體失去電子帶有正電荷,另一個(gè)物體得到電子帶負(fù)電荷。如果該物體與大地絕緣,則電荷無(wú)法泄漏,停留在物體的內(nèi)部或表面而呈相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),這種電荷就稱靜電。
油品在收發(fā)、輸轉(zhuǎn)、灌裝過(guò)程中,油品分子之間和油品與其他物質(zhì)之間的摩擦,會(huì)產(chǎn)生靜電,其電壓隨著摩擦的加劇而增大,如不及時(shí)導(dǎo)除,當(dāng)電壓增高到一定程度時(shí),就會(huì)在兩帶電體之間調(diào)火(即靜電放電)而引起油品爆炸著火。
靜電電壓越高越容易放電。電壓的高低或靜電電荷量大小主要與下列因素有關(guān):
①灌油流速越快,摩擦越劇烈,產(chǎn)生靜電電壓越高。
②空氣越干燥,靜電越不容易從空氣中消除,電壓越容易升高。
③油管出口與油面的距離越大,油品與空氣摩擦越劇烈,油流對(duì)油面的攪動(dòng)和沖擊越厲害,電壓就越高。
④管道內(nèi)壁越粗糙,流經(jīng)的彎頭閥門越多,產(chǎn)生靜電電壓越高。油品在輸轉(zhuǎn)中含有水分時(shí),比不含水分產(chǎn)生的電壓高幾倍到幾十倍。
⑤非金屬管道,如帆布、橡膠、石棉、水泥、塑料等管道比金屬管道更容易產(chǎn)生靜電。
⑥管道上安裝濾網(wǎng)其柵網(wǎng)越密,產(chǎn)生靜電電壓越高。稠氈過(guò)濾網(wǎng)產(chǎn)生的靜電電壓更高。
⑦大氣的溫度較高(22-40℃),空氣的相對(duì)濕度在13-24%時(shí),極易產(chǎn)生靜電。
⑧在同等條件下,輕質(zhì)燃料油比潤(rùn)滑油易產(chǎn)生靜電。
2 油品儲(chǔ)運(yùn)中的靜電現(xiàn)象分析
油品儲(chǔ)運(yùn)中,不論是接接卸、調(diào)合、貯存,還是輸轉(zhuǎn)、泵裝、運(yùn)輸,哪一個(gè)過(guò)程的油品都始終處于流動(dòng)、磨擦中。因此,靜電中每個(gè)中間環(huán)節(jié)都是客觀存在的,有時(shí)條件具備,一個(gè)靜電火花就會(huì)使一座油罐,一個(gè)裝車臺(tái),一輛油罐車,瞬間發(fā)生著火爆炸。認(rèn)清靜電其中規(guī)律,正確操作,防患于未然。
2.1 油品輸轉(zhuǎn)過(guò)程管線會(huì)產(chǎn)生靜電: 油品在管線輸轉(zhuǎn)過(guò)程中,因磨擦?xí)写罅快o電產(chǎn)生。靜電大小隨流速增加而增大,而且和管道內(nèi)壁粗糙度,管路中閥件,彎頭多少有關(guān)。實(shí)踐證明,當(dāng)流量增加時(shí),管線內(nèi)靜電電流增加值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)泵內(nèi)靜電電流增加值。
2.2 油品流經(jīng)過(guò)濾器時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜: 為保證產(chǎn)品質(zhì)量,有些油品如航煤,在進(jìn)成品罐和出廠過(guò)程中,都要流經(jīng)過(guò)濾器,這時(shí)都要產(chǎn)生很高靜電,有時(shí)會(huì)增加10~100倍,而且不同材質(zhì)的過(guò)濾器產(chǎn)生靜電大小與不相同。
2.3 油品灌裝過(guò)程中產(chǎn)生靜電危害性最大: 成品油經(jīng)泵在向鐵路油罐車、油罐車或油輪中裝油時(shí),都會(huì)產(chǎn)生靜電。靜電大小和裝油流速,鶴管口位置高低、鶴管口形狀、答官材質(zhì)等有關(guān)。裝油流速太快,如用大鶴管,其流速大于5m/s。就會(huì)產(chǎn)生萬(wàn)伏靜電電位。高位式噴裝車,因噴,磨擦也會(huì)產(chǎn)生很高靜電,而低位液下裝車則產(chǎn)生較小靜電。
實(shí)踐表明,由于油品裝車產(chǎn)生靜電引起爆炸著火的事例最為突出。
2.4 油罐收油及調(diào)合過(guò)程會(huì)產(chǎn)生靜電: 油罐收油時(shí),特別是罐底有水雜,油品由于攪動(dòng),磨擦?xí)a(chǎn)生靜電,而且隨進(jìn)油時(shí)間增長(zhǎng)直到油罐快滿時(shí),油面靜電位值才達(dá)到最大值。另外,油品在經(jīng)過(guò)噴嘴或風(fēng)攪情況下,也會(huì)使油品產(chǎn)生很高靜電。當(dāng)油罐接地不好,罐內(nèi)有異物時(shí),極易靜電打火引起油罐著火爆炸。
2.5 運(yùn)送油品的車船運(yùn)輸過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生靜電: 油品裝入鐵路油罐車、汽車油罐車或油輪、油駁后,在運(yùn)輸過(guò)程中,由于油料在罐體或艙內(nèi)劇烈搖晃、沖擊、磨擦,也會(huì)產(chǎn)生很高靜電。當(dāng)電荷聚集到一定程度發(fā)生放電時(shí),也很容易引起油氣閃爆,造成車船燒毀,這種事例也履見(jiàn)不鮮。
2.6 易燃石油氣體進(jìn)罐及灌裝時(shí)產(chǎn)生靜電危害更大: 易燃石油氣體壓力高,流速快,在進(jìn)罐或裝車、裝船、裝瓶過(guò)程中,由于和罐壁、膠管或油艙劇烈磨擦?xí)a(chǎn)生很高靜電。在設(shè)備接地不良情況下,因靜電火花也極易引爆瓦斯,使設(shè)備、容器爆炸著火,所造成危害及后果十分嚴(yán)重。
3 靜電危害及其引起事故原因
靜電危害通常有三點(diǎn):靜電火花導(dǎo)致著火爆炸;妨礙生產(chǎn),影響產(chǎn)品質(zhì)量;危及人身安全。在油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中,靜電最大危害還是導(dǎo)致可燃?xì)怏w著火爆炸。
聯(lián)單:靜電發(fā)生導(dǎo)致著火爆炸。通常必須具備三個(gè)條件:a.積聚起來(lái)的靜電荷,所形成的靜電場(chǎng)均應(yīng)有足夠大靜電強(qiáng)度。b.靜電放電時(shí),火花能量應(yīng)達(dá)到或大于周圍可燃物最小著火(引燃)能量,且有合適的火花間隙。c.在放電間隙及其周圍存在著爆炸混合物,其濃度或含量已在爆炸范圍內(nèi)。
4 防止靜電危害基本措施
防止靜電危害基本措施主要有兩條。一是防止并控制靜電產(chǎn)生,二是靜電產(chǎn)生后予以中和或?qū)ё?,限制其積聚。在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)通常采取以下具體措施:
4.1 防止人體產(chǎn)生靜電 油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)大多都是易爆易爆作業(yè)區(qū)域,因此嚴(yán)禁穿用由化纖材料制成的衣服、圍巾和手套到危險(xiǎn)區(qū)操作,而且禁止在危險(xiǎn)區(qū)場(chǎng)所脫掉衣服。禁止用化纖抹布擦試機(jī)泵或油罐容器。所有登上油罐和從事燃料油灌裝作業(yè)的人員均不得穿著化纖服裝(經(jīng)鑒定的放靜電工作服除外)。上罐人員登罐前要手扶無(wú)漆的油罐扶梯片刻,以導(dǎo)除人體靜電。
4.2 石油產(chǎn)品中加入防靜電添加劑 在石油產(chǎn)品中加入防靜電添加劑,可增加油品的導(dǎo)電性能和增強(qiáng)吸濕性能,加速靜電泄漏,減少靜電聚集,消除靜電危害。
4.3 做好設(shè)備接地,消除導(dǎo)體上的靜電 設(shè)備可靠接地是消除靜電危害最簡(jiǎn)單最常用的方法。一切用于儲(chǔ)存、輸轉(zhuǎn)油品的油罐、管線、裝卸設(shè)備,都必須有良好的接地裝置,及時(shí)把靜電導(dǎo)入地下,并應(yīng)經(jīng)常檢查靜電接地裝置技術(shù)狀況和測(cè)試接地電阻。油庫(kù)中油罐的接地電阻不應(yīng)大于10Ω(包括靜電及安全接地)。立式油罐的接地極按油罐圓周長(zhǎng)計(jì),每18m一組,臥式油罐接地極應(yīng)不少于二組。
4.4 安裝靜電消除器。 靜電消除器又叫靜電中和器,它是消除或減少帶電體電荷的裝置。
4.5 減少靜電的產(chǎn)生:a.向油罐、油罐汽車、鐵路槽車裝油時(shí),輸油管必須插入油面以下或接近罐底,以減少油品的沖擊和與空氣的摩擦。b.在空氣特別干燥、溫度較高的季節(jié),尤應(yīng)注意檢查接地設(shè)備,適當(dāng)放慢速度,必要時(shí)可在作業(yè)場(chǎng)地和導(dǎo)靜電接地極周圍澆水。c.在輸油、裝油開始和裝油到容器的四分之三至結(jié)束時(shí),容易發(fā)生靜電放電事故,這時(shí)應(yīng)控制流速在1m/s以內(nèi)。d.船舶裝油時(shí),要使加油管出油口與油船的進(jìn)油口保持金屬接觸狀態(tài)。e.油庫(kù)內(nèi)嚴(yán)禁向塑料桶里灌輕質(zhì)燃料油,禁止在影響油庫(kù)安全的區(qū)域內(nèi)用塑料容器倒裝輕質(zhì)燃料油。
參考文獻(xiàn)
[1]《油品儲(chǔ)運(yùn)》.北京職安健科有限公司.
[2]《油品儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)》.中國(guó)石化出版社.作者:胡建華.