徐霄 劉建偉
摘 ?要:目前,我國的各行各業(yè)的發(fā)展迅速,輕質油品運輸行業(yè)的發(fā)展也有了很大的創(chuàng)新。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國的工業(yè)化程度有了明顯的提高。不同類型的石油產品需要應用于不同的行業(yè)。與此同時,油品儲運過程中的靜電危害問題也越來越嚴重。油品裝卸過程中不可避免地會產生靜電。該文主要分析了油品儲運過程中靜電的危害,并針對不同的特點提出了有效的措施。
關鍵詞:輕質油品裝卸 ?運輸過程 ?靜電安全技術 ?研究
中圖分類號:TM08 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2020)12(a)-0069-03
Abstract: At present, with the rapid development of all walks of life in China, the development of light oil transportation industry has also made great innovation. With the rapid development of social economy, China's industrialization has been significantly improved. Different types of petroleum products need to be used in different industries. At the same time, the problem of electrostatic hazard in the process of oil storage and transportation is becoming more and more serious. Static electricity is inevitable in the process of oil loading and unloading. This paper mainly analyzes the hazards of static electricity in the process of oil storage and transportation, and puts forward effective measures according to different characteristics.
Key Words: Light oil loading and unloading; Transportation process; Electrostatic safety technology; Research
輕質油品為絕緣液體,儲運環(huán)節(jié)極易產生靜電危害,存在著爆炸的風險。近年來,輕質油品儲運安全事故頻繁發(fā)生,使得如何安全儲運成為了研究重點課題。在儲運環(huán)節(jié)要做好全面的控制,綜合運用各類預防控制措施,預防安全事故的發(fā)生。
1 ?靜電的產生
根據(jù)雙層理論,當兩種不同的物質相互摩擦時,緊密接觸或快速分離會導致分子中原子的電子斷開,使一種物質失去帶正電荷的電子,另一種物質獲得帶負電荷的電子。如果物體與地球絕緣,只要電荷處于相對靜止或非流動狀態(tài)(電荷的流動形成電流),它就被稱為靜電,無論電荷是正的還是負的,它都在物體或表面積聚。
1.1 人體靜電
人體靜電是由于衣服在人體上的摩擦而產生的附著在人體上的靜電。干燥的環(huán)境更有利于電荷的轉移和積聚,所以,在冬天穿化纖的衣物,如果自己的身體靜電大的情況下,接觸他人或金屬導電體時就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象,人們會有一種觸電的感覺,光線昏暗的話可以看到火花。
1.2 成品油管道運輸中的靜電
在成品油運輸過程中,由于油分子之間以及油分子與其他物質之間的摩擦,會產生靜電。通過對相關資料的查閱顯示:材料的電阻率小于106 Ω·cm,由于其本身具有良好的導電性,靜電可以快速出口;電阻率大于106 Ω·cm,不到1010 Ω·cm材料是不容易產生靜電;電阻率大于1010 Ω·cm,不到1015 Ω·cm與最容易靜電材料,防靜電工作的重點是預防和控制的范圍;但當電阻率超過1015 Ω·cm,材料是不容易產生靜電,但一旦產生靜電,很難釋放。輕質油品儲運中的靜電危害較大,威脅著儲運的安全性。若發(fā)生靜電危害,那么很容易引發(fā)火災或者爆燃事故,造成人員傷亡或者重大經(jīng)濟損失。油品運輸時會和罐壁產生碰撞、激涌,同時會產生大量的靜電泡沫,同時和油罐內的空氣形成混合氣體。若油罐內油品帶電,油品內部或者油罐內氣體空間將會受到電的作用,即電場。油品進入油罐后,只要電場的強度足夠大并且向著離子化過程發(fā)展,那么油品的靜電和容器壁的感應電荷產生的電場不足,此時不會引發(fā)放電。油品的部分電荷只是通過容器壁泄漏,若場強大于容器內部氣體可以承受的場強時,氣體被擊穿而放電,即氣相空間放電,更容易引發(fā)火災。放電為氣體分子的電離現(xiàn)象,離子作為載體,使得油罐內部的空氣空間從絕緣體轉變?yōu)橛须娏髁鲃拥膶w,所以放電也被稱作為絕緣擊穿。當發(fā)生放電情況時,會伴隨藍白色光和啪啪聲響。靜電放電類型包括電暈放電、火花放電以及傳播型刷形放電等。其中,電暈放電的能量很小所以造成的危害小?;鸹ǚ烹姷奈:^大,很容易從放電轉變?yōu)榛鹪?,最終引發(fā)爆炸火災。
2 ?輕質油品裝卸和運輸過程中靜電安全技術優(yōu)化
2.1 靜電產生的抑制
若想消除靜電危害,保證輕質油品儲運的安全性,油罐內部不可以存在水分和雜質等物質,避免引發(fā)靜電。因為燃油內含有水分會明顯改變燃油的帶電趨勢,使得油罐內部的電壓呈幾十倍,甚至呈現(xiàn)上百倍的增長狀態(tài),并且可能以火花形式放電。因為油料中含有的雜質也會給靜電造成影響,比如漂浮物質,增加了輕質油品儲運的安全風險。因為此類導電物質具有電容作用能收集和存儲很多的靜電電荷,加之缺少運動軌道,很容易接近罐壁或者內部的其他附件,產生相應的放電間隙。根據(jù)測試,此情況若形成,那么只要和液面點位相差1~2 kV,便可以產生火花放電,并且放電能量很強,可以一次性釋放儲能??傮w來說,要做好油罐清潔保持,避免因為不確定因素引發(fā)火災或者燃爆事故,造成重大危害。
2.2 靜電積聚的控制措施
相關的管理層和員工必須采取措施最大程度避免靜電的積聚,否則會造成安全事故。一般所采取的有效措施是,將相關設備與靜電消除器進行連接處理,在車底下安裝導電繩,并在輕油制品中間添加抗靜電劑和專用消除器,通過這一系列方法可以有效地處理靜電聚集現(xiàn)象。在整個過程中,所涉及的儀器和設備必須與地面連接,以有效地消除殘留的靜電,防止靜電積聚。其應用原理是充分利用金屬絲的強導電性,將靜電輸出,從而減少危害的發(fā)生。使用金屬絲可以帶走靜電,油品中添加抗靜電劑的效果也比較明顯,這也是預防和控制靜電積聚的重要途徑。
2.3 靜電危害的控制
不同的油品混合所含有的空氣和水會導致靜電加大,這是由于油品與水或空氣會產生摩擦,進而加大靜電量。對此,為保障油品安全,必須要避免不同的油品混合,油罐在換裝不同的油品前需要清洗干凈,確保無其他油品殘留。此外,也可以使用氮氣進行油品調和。從輕質油品罐裝儲運的靜電危害預防方面來說,要做好電氣設計的把控,實現(xiàn)有效地防靜電。不要將電氣用電設備設置在大罐本體上,以免存在安全隱患,增加安全風險。如果運行很長時間后,要做好有關檢查,及時處理銹蝕損壞問題。加大對外浮頂油罐的爆炸危險區(qū)檢查力度,做好相應的防范。例如,做好油罐浮頂和罐壁的可靠電氣連接把控。從罐的頂部沿著浮梯下到浮盤的兩根截面大小為25 mm2的軟銅復絞線;采取浮梯連接油罐的罐壁以及浮盤等措施。
2.4 作業(yè)過程的靜電消除
裝卸油品之前需要做好油罐車和裝卸油設備的跨接,使用靜電導線進行連接。采取此方式,能夠將油罐感應的靜電有效導走,以免和外界物質發(fā)生跳火。同時促使油罐車與整個裝卸油設備保持等電位,以免產生電位差。除此之外,能夠加速油料中的電荷泄放。需要注意的是,在進行靜電導線的連接操作時,要選擇罐車上沒有銹蝕并且裸露的金屬位置,不可以連接在銹蝕嚴重并且有油漆的部位。整個靜電接地系統(tǒng)的電阻要低于10 Ω,進而保障導靜電的性能。合理選用截面積6 mm2的靜電導線,保障其作用的發(fā)揮。
3 ?結語
油品的流速必須改變,從而有效減小電荷的密度,可以控制靜電的產生。通過這種控制油品流速的方法能夠有效地限制靜電,并取得比較明顯的效果。油品靜電是造成裝卸設施和加油站靜電事故的原因之一。油品裝卸的機泵、工藝管道、其他設備設施等因素都會影響產品的靜電。石油產品的靜電的主要因素是內部的設備加油機器,尤其是組件,如過濾器和加油軟管有一定緩解對石油產品的靜電的影響。在膠管中加入抗靜電層,可有效降低充油時的靜電,提高加油的安全性。
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