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        油氣儲(chǔ)運(yùn)過程的靜電防范

        2013-07-05 05:27:52何艷杰
        關(guān)鍵詞:防范措施

        何艷杰

        【摘 要】靜電危害是油氣儲(chǔ)運(yùn)安全的一個(gè)最大威脅,因此,在油氣的儲(chǔ)運(yùn)過程中,務(wù)必要做好靜電危害的防范。本篇文章通過對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電產(chǎn)生并形成危害的四要素作了分析,并制定和提出了一系列的、關(guān)于油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電危害的防范措施,以供相關(guān)同志參考借鑒。

        【關(guān)鍵詞】油氣;油氣儲(chǔ)運(yùn);靜電;儲(chǔ)運(yùn);防范措施

        油氣在集輸與儲(chǔ)運(yùn)過程中難免會(huì)因?yàn)橐恍┏两?、流?dòng)、攪拌等動(dòng)作使得油氣之間發(fā)生摩擦、接觸等相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生靜電。而一旦油氣罐中所裝載的油氣產(chǎn)生了靜電,便極有可能在密閉的油罐之內(nèi)產(chǎn)生細(xì)小火花,最終引起油罐爆炸。因此,我們通常認(rèn)為,在油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中,靜電是油氣安全集輸和儲(chǔ)運(yùn)的最大威脅。

        1.靜電危害形成需要具備的四要素

        在油氣的儲(chǔ)運(yùn)過程中,靜電的產(chǎn)生可能會(huì)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全造成威脅,但這并不是說只要在儲(chǔ)運(yùn)過程中產(chǎn)生了靜電,那就一定會(huì)對(duì)油氣造成危害。任何事物都是有兩面性的,靜電也同樣是一把雙刃劍。換句話說,就算靜電于油氣的儲(chǔ)運(yùn)過程中產(chǎn)生了,也不一定代表著它就會(huì)對(duì)油氣的儲(chǔ)運(yùn)安全造成危害。因?yàn)?,靜電產(chǎn)生危害需要具備以下幾個(gè)要素:

        (1)需要具備靜電產(chǎn)生的來源。

        (2)靜電產(chǎn)生后,其所向外界放出的靜電火花能量達(dá)到,甚至超過了易燃易爆等爆炸性混合物的最小引爆能量。

        (3)其空間具備了靜電積累的條件,使得靜電得以積累,并且積累的靜電達(dá)到了可以引起靜電放電的最低靜電電壓。

        (4)在靜電所存在的空間內(nèi),必須堆放有易燃易爆性的爆炸混合物,或者必須存在由空氣和油品蒸汽組成的混合氣。

        靜電產(chǎn)生危害的前提條件是必須同時(shí)滿足以上四個(gè)要素,如果沒有滿足,那么靜電就算產(chǎn)生了,也不會(huì)對(duì)油氣的儲(chǔ)運(yùn),以及人類活動(dòng)產(chǎn)生危害。在靜電產(chǎn)生危害的四要素中,控制好前面三個(gè)要素可以有效抑制靜電產(chǎn)生和靜電積累,而控制好最后一個(gè)要素則可以有效防止油氣罐發(fā)生起火,甚至爆炸。由此來看,在油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中,想要防止靜電產(chǎn)生,或者想要對(duì)靜電危害進(jìn)行控制,就必須防止上述四個(gè)要素同時(shí)存在。

        2.分析儲(chǔ)運(yùn)過程中電導(dǎo)率,判斷其靜電的積聚程度

        靜電的產(chǎn)生與物質(zhì)的導(dǎo)電性能有很大關(guān)系。電阻率越小,則導(dǎo)電性能越好。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)資料得出的結(jié)論:電阻率為1012Ω.cm的物質(zhì)員易產(chǎn)生靜電,而大于1016Ω.cm或小于109Ω.cm的物質(zhì)都不易產(chǎn)生靜電。如物質(zhì)的電阻率小于109Ω.cm,因其本身具有較好的導(dǎo)電性能,靜電將很快泄漏。但如汽油、苯、乙醚等,它們的電阻率都在1011-1014Ω.cm,都很容易產(chǎn)生和積累靜電。因此,電阻率是靜電能否積聚的條件。靜電積聚與各種危險(xiǎn)化學(xué)品的電導(dǎo)率有關(guān)。油品的導(dǎo)電性能常用電導(dǎo)率r表示,單位是西門子每米(S/m),電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù),它是衡量油品導(dǎo)電性能好壞的物量參數(shù)。按照BG6950-86《輕質(zhì)油品安全靜止導(dǎo)電率》之規(guī)定:當(dāng)油品的靜止導(dǎo)電率大于或等于油品安全靜止導(dǎo)電率值時(shí),為油品安全靜止導(dǎo)電率,在該導(dǎo)電率值時(shí),油品不會(huì)發(fā)生靜電聚積。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安全靜止導(dǎo)電率值為50ps/m。

        下面此表為部分常用液體的電導(dǎo)率的值:

        從上表可以看出,石油、戊烷的電導(dǎo)率小于安全靜止電導(dǎo)率50ps/m,其靜電危害程度較大。而甲醇和煤油的電導(dǎo)率大于50ps/m,其靜電危害程度較小。

        3.油品的最小引燃能量

        所謂最小引燃能量,也稱最小著火能量,是指引燃各種可燃性氣體,易燃液體蒸氣和空氣相混合的爆炸混合物所需的最低能量,常用10-3焦耳即毫焦(mJ)為單位。大多數(shù)有機(jī)蒸汽和烴類氣體最小引燃能量都在0.01-0.1mJ之間;乙炔和氫氣在空氣中的最小引燃能量?jī)H為0.019mJ;而炸藥的最小引燃能量0.001mJ。下表列舉了可燃性氣體與空氣混合物在常溫常壓下的最小引燃能量。

        應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)氣體的溫度和壓力變化時(shí),最小引燃能量會(huì)稍有變化,溫度升高或壓力增大,最小引燃能量就變小。

        4.油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電危害的防范措施

        在以上內(nèi)容中我們討論了靜電危害形成所需要具備的“四要素”,接下來筆者就油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中,靜電危害的防范措施作相關(guān)論述。

        4.1儲(chǔ)運(yùn)過程的分類

        想要防止靜電產(chǎn)生,并形成靜電危害,就必須對(duì)其四要素進(jìn)行控制,防止四要素的同時(shí)存在。首先,我們可以在油氣的儲(chǔ)運(yùn)方法上進(jìn)行選擇,剔除四要素中的第四個(gè)要素的存在,也就是防止在有靜電積累的空間內(nèi)存在可爆炸的混合物或混合氣體。

        油氣儲(chǔ)運(yùn)如果按照是否帶壓進(jìn)行分類,它可以分為兩類:一是全壓式儲(chǔ)運(yùn),即油氣的儲(chǔ)運(yùn)全過程都帶有一定的壓力,這些壓力可以使油氣不與空氣混合,保證油氣的純度,而且還不會(huì)在油氣罐內(nèi)形成可爆炸和易爆炸的混合氣體。二是常壓式儲(chǔ)運(yùn),這種儲(chǔ)運(yùn)方式是指在油氣的儲(chǔ)運(yùn)過程中,中間有一個(gè)環(huán)節(jié)或者有以個(gè)點(diǎn)是采用的常規(guī)操作,油氣罐內(nèi)所儲(chǔ)運(yùn)的油氣也容易與空氣混合,進(jìn)而形成易燃易爆的混合氣體。為了防止靜電危害產(chǎn)生,我們一般采用全壓式儲(chǔ)運(yùn)方式來進(jìn)行油氣的儲(chǔ)運(yùn)工作。

        4.2全壓儲(chǔ)運(yùn)的靜電防范

        在全壓儲(chǔ)運(yùn)過程中,如液化石油油的儲(chǔ)運(yùn),從管道、儲(chǔ)罐、裝運(yùn)全過程是密閉的,不可能產(chǎn)生與空氣混合,所以在管道中流動(dòng)的可燃液體,即使有較高的平均電荷密度,但往往由于管道內(nèi)有較大電容,并不顯示出有較高的電壓,且在管道中又因?yàn)闆]有空氣,所以不會(huì)引起燃燒和爆炸。因此對(duì)于全壓式儲(chǔ)運(yùn)過程從理論上認(rèn)為可以不考慮儲(chǔ)運(yùn)過程中的靜電問題,但是在這種情況下,管道內(nèi)的液體聚積了一定的靜電。

        (1)防止管道泄漏。雖然靜電在管道內(nèi)部并不構(gòu)成危險(xiǎn),但其嚴(yán)重的危害卻主要是在管道的出口處,所以在管道泄漏處容易出現(xiàn)靜電引燃泄漏出來與空氣混合的爆炸氣體,因此在全壓儲(chǔ)運(yùn)過程中,要盡量防止系統(tǒng)泄漏。

        (2)對(duì)于全壓儲(chǔ)運(yùn)過程中的放空操作,如液化氣裝車過程中的滑管液位計(jì)噴液和儲(chǔ)罐的排污操作要嚴(yán)格控制排放流速,高壓水流在沖擊對(duì)地絕緣的固體時(shí),細(xì)微的水滴和固體也均會(huì)帶電。如周圍有易燃易爆氣體時(shí),也會(huì)因靜電放電而造成爆炸危險(xiǎn)。同時(shí)在條件允許的情況下,可以在排放口處加靜電接地線。

        (3)當(dāng)液化石油氣發(fā)生泄漏時(shí),為了防止爆炸,可向泄漏處噴水進(jìn)行冷卻,因?yàn)榭梢蕴岣呖扇嘉锏淖钚∫寄芰浚档鸵蜢o電產(chǎn)生火花引燃可燃?xì)怏w的可能性。

        4.3低電導(dǎo)率常壓儲(chǔ)運(yùn)過程中的靜電防范

        (1)嚴(yán)格控制裝車流速。限制易燃和可燃液體的流速,可以大大減少靜電的產(chǎn)生和積聚。當(dāng)液體層流時(shí),產(chǎn)生的靜電量與流速成正比,且與管道的內(nèi)徑大小無關(guān);湍流時(shí)則與流動(dòng)速度的平方成正比,因此湍流的危險(xiǎn)性更大。

        (2)盡量減少系統(tǒng)內(nèi)油氣與空氣接觸的點(diǎn),如果無法避免時(shí),如常壓裝車,也要使其濃度在爆炸極限以外。也就是要求常壓裝車時(shí)在罐口增加密封蓋,減少空氣與油氣混合。

        5.結(jié)束語

        綜上所述,想要做好油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電危害的防范工作,就必須從靜電危害的“四要素”入手,防止四要素同時(shí)存在。另外,在防范過程還必須對(duì)各類油氣產(chǎn)品所具有的性質(zhì)作認(rèn)真、仔細(xì)的分析,做好對(duì)癥防范,只有這樣,才能有效控制好油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電的產(chǎn)生,減少靜電的積累率,防止其形成靜電危害。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]齊洪濤,陳云峰.油品儲(chǔ)運(yùn)過程中的靜電危害及防止措施[J].河南科技,2011,(12).

        [2]王盛東,宋世昌.靜電在石油產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)過程中的危害及應(yīng)對(duì)措施[J].石油化工安全技術(shù),2003,(05).

        [3]黃一勇.防止油品儲(chǔ)運(yùn)過程中出現(xiàn)靜電危害的措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(05).

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