油物防靜電常識(shí)

1、油品的防靜電一、靜電的產(chǎn)生、積聚和放電。油品在收發(fā)、輸轉(zhuǎn)、灌裝過程中，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。1靜電的產(chǎn)生：當(dāng)兩種不同性質(zhì)的物體相互摩擦或接觸時(shí)，由于它們對(duì)電子的吸引力大小各不相同，發(fā)生電子轉(zhuǎn)換，個(gè)失去部分電子而帶正電荷，另一個(gè)得到部分電子而帶負(fù)電荷。如果該物體對(duì)大地絕緣，則電荷無法泄漏，停留在物體內(nèi)部或表面呈相對(duì)靜止的狀態(tài)，這種電荷就稱為靜電。油品靜電產(chǎn)生方式：如油品在集輸、儲(chǔ)運(yùn)過程中，由于流動(dòng)、過濾、攪拌、沖擊、噴射、飛濺、搖晃、發(fā)泡、水分沉

2、降等相對(duì)運(yùn)動(dòng)都能產(chǎn)生靜電。2、靜電危害：對(duì)于易燃、可燃的油品是種可能引起爆炸和火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。因此，防靜電危害對(duì)儲(chǔ)油庫安全生產(chǎn)具有重要意義。油品在管道中流動(dòng)時(shí)，由于與管道的相互摩擦而帶電的現(xiàn)象。假若油品帶正電，則管道內(nèi)壁帶負(fù)電。帶電的油品由于流動(dòng)而形成流動(dòng)電流，如果帶電油品流人油罐，則罐內(nèi)油品帶電，罐的內(nèi)壁要感應(yīng)出與油品符號(hào)相反、電量相等的靜電；罐的外壁則出現(xiàn)了與油品帶電符號(hào)相同的等量靜電。如果油罐接地，則罐外壁的靜電流入地殼，油罐內(nèi)壁的靜電因與油品中的電荷相吸引留在罐的內(nèi)壁。盡管管道中的流動(dòng)電流很小，約為1微安，由于油罐的體積大，電容小，往往形成幾千至幾萬伏的油面電位而發(fā)生放電現(xiàn)象。油品產(chǎn)生

3、靜電的大小除與油品的流速、管材以及管徑大小等因素有關(guān)外，還與油品是否存在一些極微量的化合物有關(guān)。高度精制的油品不易帶電，正是因?yàn)樵谟推返木七^程中排除了那些能促使帶電的微量化合物。3、靜電的積聚：管道中油品的流動(dòng)電流進(jìn)入油罐時(shí)，將使罐內(nèi)油品帶電。進(jìn)入油罐內(nèi)的帶電油品越多，其帶電量越大；另一方面油品的電荷通過接地罐壁而泄漏，當(dāng)進(jìn)入油罐的電量等于從罐壁泄漏的電量時(shí)，罐內(nèi)油品的電量達(dá)到穩(wěn)定的數(shù)值。4放電：油罐裝油時(shí)，因油品帶有電荷，所以在裝油過程中罐內(nèi)油品的電量越積越多，靜電產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度和油面電位也越來越高。當(dāng)油品的靜電與罐壁的感應(yīng)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)不足以引起放電時(shí)，油品的部分電荷僅通過罐壁而泄漏；

4、當(dāng)其產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)超過罐內(nèi)氣體所能承受的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，氣體則被擊穿而放電。二、罐內(nèi)油品放電有電暈放電和火花放電兩種形式。1、電暈放電往往發(fā)生在靠近油面的突出接地金屬(如罐壁的突出物、鶴管等) 與油面之間。由于接地金屬突出物的曲率半徑小，其尖端的電荷密度很大，使突出物附近的場(chǎng)強(qiáng)大到足以擊穿其附近氣體，這種形式的放電一般不會(huì)點(diǎn)燃可燃蒸氣，但也可能發(fā)展成為火花放電。2、火花放電一般發(fā)生在兩金屬體之間，如油面上的金屬與罐壁之間。例如偶然落人罐內(nèi)而又飄浮在油面的金屬、測(cè)量用的金屬浮子的接地線斷掉時(shí)，都是很好的“電荷收集器”，當(dāng)其聚積的電荷密度足夠大時(shí)，它們可與罐壁感應(yīng)電荷發(fā)生火花放電，這種放電能量大，很可能點(diǎn)燃油

5、品蒸氣，造成危害。 3、 帶電體之間的放電，不一定能點(diǎn)燃可燃蒸氣。要點(diǎn)燃周圍可燃蒸氣必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：一是放電有足夠的能量；二是周圍的可燃蒸氣處于爆炸和燃燒的濃度范圍之內(nèi)。點(diǎn)燃可燃?xì)怏w的最小放電能量0.25mJ，在導(dǎo)體之間的放電是很容易達(dá)到的。例如操作人員穿著膠鞋(與地絕緣)由于脫衣服等動(dòng)作所引起的人體帶電約3000V左右，人體(導(dǎo)體)與地之間的電容約為100F。因此，人體與接地油罐放電時(shí)產(chǎn)生放電能，按上式計(jì)算為0.45mJ。此放電能量超過引燃可燃油品蒸氣的最小放電能量，因此，操作人員穿著絕緣鞋在罐頂操作是危險(xiǎn)的，注油時(shí)罐頂應(yīng)避免上人。三、靜電的危害。 在儲(chǔ)油庫中，靜電的主要危害是靜電放電

6、可能引起的爆炸和火災(zāi)。由于靜電放電而引起的爆炸，必須同時(shí)具備四個(gè)條件： 1、必須有產(chǎn)生靜電的條件(包括感應(yīng)帶電)； 2、必須具備靜電積聚的條件，積聚起來的電荷所形成的靜電場(chǎng)，具有足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度； 3、這個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度能形成火花放電； 4、火花放電間隙中必須有可燃的氣體，并處于爆炸的濃度范圍內(nèi)。四、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以下因素有關(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散，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

7、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)生的電壓要高幾倍到幾十倍。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、管道上安裝濾油網(wǎng)其柵網(wǎng)越密，產(chǎn)生靜電電壓越高。綢氈過濾網(wǎng)產(chǎn)生的靜電電壓更高。7、大氣溫度較高（2240），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。五、在石油工業(yè)中，由于靜電而引起的爆炸事故，大致可以分為三類： 1、接地容器內(nèi)部的爆炸。 大多數(shù)接地容器內(nèi)部的爆炸發(fā)生在灌裝油品時(shí)。因?yàn)槿萜鹘拥?，外壁電荷已?dǎo)入地殼。容器內(nèi)部油品帶電，使油品與容器內(nèi)壁之間產(chǎn)生電位差，當(dāng)電位差大到一定

8、值時(shí)，容器內(nèi)可燃?xì)怏w被擊穿而產(chǎn)生火花放電，引起爆炸。 2、噴射含微粒的氣體引起的爆炸。含微粒氣體從噴嘴噴出時(shí)，由于微粒與出口壁激烈摩擦而帶電。例如用水蒸氣或熱水沖洗油罐、油艙時(shí)，當(dāng)水蒸氣或水中的微粒帶電足夠高時(shí)，與罐(艙)內(nèi)壁產(chǎn)生火花放電。3、灌裝與大地絕緣的容器時(shí)所發(fā)生的爆炸。 用帶電油品灌裝絕緣容器時(shí)，其危害性比灌接地容器更大。例如油罐汽車的罐體被輪胎與地絕緣，而且罐體接地線也沒有接地，裝油時(shí)，罐內(nèi)帶電油品使罐外壁感應(yīng)出大小相等，符號(hào)相同的電荷(內(nèi)壁相反)，使罐外壁積聚了大量電荷，這些電荷很容易與接地物體(如輸油管或靠近罐車的人體)產(chǎn)生放電。若罐體接地，罐體電位與地相同(罐內(nèi)油品與罐體內(nèi)壁

9、仍然存在電位差)，罐車不會(huì)與接地金屬產(chǎn)生火花放電，減少了罐車外部發(fā)生火花放電的危險(xiǎn)，為此，規(guī)定了油罐車和灌注設(shè)備必須設(shè)有接地的措施。六、防止靜電事故的措施。 上面已提到靜電引起爆炸火災(zāi)的四個(gè)條件是：靜電的產(chǎn)生、積聚、火花放電和存在爆炸性氣體。因此，防靜電的安全措施，就以消除這四個(gè)條件之一為目標(biāo)。1減少產(chǎn)生靜電的措施。1)控制流速 在管道中流動(dòng)的油品產(chǎn)生的靜電除-與流速和管徑有關(guān)外，還與油品的電導(dǎo)率、管材、管長(zhǎng)、管壁粗糙度等因素有關(guān)，甚至還與空氣的濕度、溫度有關(guān)。因此，不同油品，不同管道，不同溫度下油品的限制流速也不同。2)控制灌注方式，防止噴濺裝油 油罐從頂部噴濺裝油時(shí)，油品必然會(huì)沖擊罐壁，攪

10、動(dòng)罐內(nèi)液體，使罐內(nèi)油品的靜電量急劇增加。試驗(yàn)表明，從頂部噴濺裝油產(chǎn)生的靜電量與底部裝油產(chǎn)生的靜電量之比為2：1。可見底部裝油比頂部裝油安全得多。因此要求油罐應(yīng)從底部進(jìn)油，并應(yīng)避免油品飛濺，如規(guī)定罐內(nèi)液面沒有超過油罐進(jìn)口0.6m以前或浮頂油罐浮起來以前，進(jìn)口流速應(yīng)限制在1m/s以下；油罐車采用上部裝油時(shí)，必須將鶴管伸到接近罐底處，使油品經(jīng)底部流入，而不應(yīng)從罐頂直接往下噴淋。使用不同形式的鶴管分流頭能降低油品噴濺帶電。 目前，國(guó)外主要有圓筒形、T形、錐形和45度斜口等類型。除圓筒形外，其它各種分流頭都能使油分散下降，避免局部電荷過多。國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，T型分流頭降低油面電位有顯著作用。國(guó)外以不同鶴

11、管分流頭發(fā)生的事故次數(shù)作比較，認(rèn)為有過濾器時(shí)以錐形為最好；無過濾器時(shí)，以45度斜口及T型較好。3)防止不同油品相混或油品含水和空氣。 不同油品相混合或油中含有水和空氣時(shí)，都要使靜電量增加，這是由于不同油之間以及油與水(或空氣)之間相互摩擦而產(chǎn)生的。當(dāng)攪拌油罐底水或打人壓縮空氣攪拌時(shí)，將造成非常危險(xiǎn)的狀態(tài)。因此，要求伸入油罐中的注油管要盡可能地接近底部，并水平放置，以減少底部的水和沉淀物的攪拌；并盡可能把油罐底部的水除凈；不許使用噴氣攪拌器，不許用空氣或氣體進(jìn)行攪拌；換裝油品時(shí)一定要進(jìn)行洗罐。4)經(jīng)過過濾器后，油品要有足夠的漏電時(shí)間。 經(jīng)過過濾器的油品，由于與過濾器發(fā)生劇烈摩擦，將使油品的帶電量

12、激增(約增加10100倍)。但管道內(nèi)有較大電容，顯示不出有較高的靜電電壓，且在管道中又因?yàn)闆]有空氣，所以不會(huì)引起燃燒和爆炸。這種高電荷密度的油品只要流經(jīng)足夠管長(zhǎng)之 后，其過量電荷就會(huì)泄漏掉。通常規(guī)定經(jīng)過過濾器的油品要有30秒以上的緩和時(shí)間，因此通過過濾器的油品，必須在接地管道中繼續(xù)流經(jīng)30秒以上的管長(zhǎng)后才允許進(jìn)入油罐。同時(shí)，在油罐進(jìn)口處，不應(yīng)裝有格柵、紗網(wǎng)等過濾裝置。 2加速靜電泄漏，防止靜電積聚。 1)接地 如果是帶電導(dǎo)體，接地后其電荷會(huì)迅速導(dǎo)人地殼。由于油品是絕緣體，帶電后不能靠容器的接地來迅速導(dǎo)走油品中的電荷，但是罐體接地能減少電荷向地殼泄漏的電阻，加快油品中電荷的泄漏；另一方面，罐體及

13、其它金屬體接地之后，它們與大地之間的電位差等于零(成為等電位體)，不會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，因此，減少了油罐外部發(fā)生放電而引起事故。 2）設(shè)置靜電消電器（簡(jiǎn)稱消電器）靜電消電器是直接消除和減少油品內(nèi)流動(dòng)電荷的裝置。靜電消電器使絕緣介質(zhì)電離而減少帶電體的電荷。它安裝在管道末端，不斷產(chǎn)生與中油品所帶電荷極性相反的電荷而達(dá)到中和的目的。目前在儲(chǔ)油庫中只使用感應(yīng)注入式(又稱放電式)靜電消除器。為了確保安全，對(duì)使用中的消電器應(yīng)定期檢查出口電荷密度。發(fā)現(xiàn)有較大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)維修，消電器應(yīng)保證良好接地。油品經(jīng)消電器后，流入管道又要產(chǎn)生靜電，為減少靜電，應(yīng)把消電器裝在管道末端。3)添加抗靜電劑 油品的電導(dǎo)率一般都很小

14、，帶電后，其電荷很難靠接地來泄漏，因此，在燃料油和成品油中常加入抗靜電劑來加速靜電泄漏。在油品中加入抗靜電劑后，油品的電導(dǎo)率成十倍成百倍地增加，使電荷得不到積聚，而又不影響油品質(zhì)量?？轨o電劑都采用多組分金屬鹽化合物。這是因?yàn)閮煞N金屬鹽配合使用能起到顯著的增效作用。其混合液結(jié)合后的電導(dǎo)率要比兩種單體鹽電導(dǎo)率之和增大數(shù)目倍甚至上千倍。3消除火花放電。 減少產(chǎn)生靜電、防止靜電積聚的措施已為消除火花放電提供了預(yù)防措施，但是經(jīng)采取上述措施后，罐內(nèi)電位還有可能較高。油罐、油罐車及其附近設(shè)備接地，只是防上了油罐、油罐車外部的火花放電，但不能消除罐內(nèi)油品與罐內(nèi)壁突出金屬的放電，也不能消除地面上的金屬物與罐壁的

15、放電。 為了消除火花放電，在油罐裝油前必須清掃罐底，不許有落入油罐內(nèi)的浮游導(dǎo)體和其它雜物，如液面計(jì)浮子、量油筒、墊片等。檢測(cè)、取樣等作業(yè)必須在量油管內(nèi)進(jìn)行，若未裝設(shè)專用的量油管，而且采用導(dǎo)電的取樣筒、量油尺等進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，這些金屬也相當(dāng)于油面上的火花促發(fā)物，因此，檢測(cè)用的卷尺(金屬)的一端應(yīng)當(dāng)接地。油罐在裝油過程中，油面電位的最大值有時(shí)發(fā)生在停止裝油之后。從裝油結(jié)束的時(shí)刻到最大電位出現(xiàn)的時(shí)刻，稱為延遲時(shí)間。正在進(jìn)行裝油和剛停止裝油時(shí)，切不可進(jìn)行上述檢測(cè)，應(yīng)等數(shù)分鐘，讓電荷泄漏一些以后才能進(jìn)行檢測(cè)。油罐車裝油時(shí)，其鶴管也是火花放電的促發(fā)物，雖然鶴管接地良好，可以避免鶴管與罐內(nèi)壁的火花放電，但仍有可

16、能發(fā)生鶴管與油面的火花放電。因此，采用上部裝油時(shí)，應(yīng)將鶴管伸至罐底，以免裝油快結(jié)束時(shí)(這時(shí)油面電位最高)，油面與鶴管突出部分發(fā)生放電。4防止存在爆炸性氣體在油罐氣體空間用水蒸氣、氮?dú)?、二氧化碳等氣體覆蓋油面后，不會(huì)引起爆炸。即使罐內(nèi)有火花放電也對(duì)使用水蒸氣覆蓋，尚有許多不同意見。在攪拌容器中，可采用水蒸氣覆蓋；在大型儲(chǔ)罐上，則因需要水蒸氣的數(shù)量大而不經(jīng)濟(jì)。此外，覆蓋水蒸氣后會(huì)升高油溫，而且使油品混水。惰性氣體覆蓋，安全、可靠，已為國(guó)內(nèi)外接受。它在任何時(shí)間都可防止爆炸發(fā)生。氮是一種很好的惰性氣體，但價(jià)格貴，要準(zhǔn)備散裝容器。煙道氣體能在好多情況下使用，其缺點(diǎn)是它含有相當(dāng)數(shù)量的CO2和SO2，它們能溶于油。如果油品中允許溶解CO2，裝油前把干冰放人罐內(nèi)，是比較經(jīng)濟(jì)的。浮頂罐因?yàn)橐严斯迌?nèi)油氣空間，這是消除爆炸性氣體最合適的方法。但浮頂上面還會(huì)有可燃?xì)怏w，必須防備頂蓋上部的火花放電。 七、 接地裝