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文檔簡介
油庫安全技術(shù)
防靜電常規(guī)常識
油庫安全技術(shù)
防靜電常規(guī)常識
一、靜電二、減少產(chǎn)生靜電的措施(工藝控制)三、靜電的消除四、消除火花放電五、人體防靜電六、雜散電流第三章油庫防靜電
一、靜電第三章油庫防靜電1、靜電的定義
所謂靜電是指以電荷形式存在的相對觀察者是靜止的電荷。
注意兩點:——靜電并不是絕對靜止的,只是電荷在空間移動比較緩慢。
——從電的本質(zhì)看,靜電和工業(yè)用電是一樣的,但兩者又有區(qū)別。
四點區(qū)別:——起電方式不同。
——能量相差懸殊。
——表現(xiàn)形式不同。 ——歐姆定律的使用性不同。一、靜電1、靜電的定義
所謂靜電是指以電荷形式存在的2、靜電事故簡介
20世紀(jì)50年代后,人們才開始重視和研究石油儲運過程中的靜電火災(zāi)爆炸事故,由于一些神秘的無法解釋的火災(zāi)爆炸事故帶來了嚴(yán)重的損失,1956年殼牌石油公司投入了大量的人力和和物力,取得了可喜的成果。
隨著石油儲運事業(yè)的發(fā)展,油品的流速不斷提高,靜電事故仍然頻繁發(fā)生。
據(jù)統(tǒng)計,石油火災(zāi)爆炸事故約10%屬靜電事故。2、靜電事故簡介
影響液體流動帶電的因素
◆液體內(nèi)雜質(zhì)的影響
液體內(nèi)一些類型的雜質(zhì)(如極性的)可離解出正負(fù)離子,是油品帶電的必要條件。
◆液體電導(dǎo)率的影響
油品電導(dǎo)率過大或過小帶電都困難,只有電導(dǎo)率居中時,帶電較為容易。實驗證明,石油產(chǎn)品在管道中流動時,電導(dǎo)率在0.1~103
微微西/米時易帶電,10~20微微西/米時最為嚴(yán)重。影響液體流動帶電的因素一般輕油,如汽油、煤油、航空煤油的電導(dǎo)率在5~20微微西/米范圍內(nèi),故靜電危險較大。
注:電導(dǎo)率的單位為1/Ωm。
一個電導(dǎo)單位=10-12Ω-1m-1,叫一個微微皮可西門子/米,簡稱微微西/米。
影響液體流動帶電的因素
一般輕油,如汽油、煤油、航空煤油的電導(dǎo)率在5~20微微西/米◆水分的影響
不是水與油的作用,而是水與雜質(zhì)的作用。水可促使極性雜質(zhì)的電離。油中含水1~6%時,靜電起電能力增大10-50倍。
◆流動狀態(tài)的影響
△由層流到紊流靜電增加;
△管材電阻率不同,靜電消散不同;
△管線粗糙度不同,帶電不同,越粗糙帶電越多;
△管線越長,流速越快,帶電越多;(有一飽和值)
△溫度越高,帶電越多
△重質(zhì)油比輕質(zhì)油更易帶靜電?!羲值挠绊?/p>
不是水與油的作用,而是水與雜質(zhì)3、靜電的流散和積聚
現(xiàn)以管道向油罐注油為例。如管徑、流速一定,則油品流動電流就是一恒定值,用I表示。油品電阻率雖較高,但并非完全絕緣,而且金屬罐接地良好,必有電荷泄漏。因此,可把油罐看成一個具有泄漏電阻的電容器,其等效電路如右圖。
通過推導(dǎo),可得出在t時間內(nèi)油罐注入的電量:
Q=Q1-Q2
=IRC(1-e-t/RC)
=IL(1-e-t/RC) RC3、靜電的流散和積聚
RC
式中:Q1——
t時間內(nèi)注入油罐的電量;
Q2——t時間內(nèi)油罐泄漏的電量;
R——油罐泄漏電阻;
C——油罐對地電容;
L——L=RC為液體的時間常數(shù);
t——注油時間。
上式表明,油罐中的電量隨注入時間按指數(shù)規(guī)律增加。
當(dāng)t→∞時電量達(dá)到最大值:
Qmax=IRC=IL
注意:當(dāng)R=C=0時,Q=0(一般不可能)
靜電的積聚的流散規(guī)律Q
如右圖所示。
圖例:
靜電積聚曲線
靜電流散曲線
t式中:Q1——t時間內(nèi)注入油罐的電量;
靜電放電有四種類型:
電暈放電(a)刷形放電(b)火花放電(c)沿面放電(d)靜電放電有四種類型:電暈放電:電極相距較遠(yuǎn),帶電體或接地體有突出物或尖端、棱角,電場強度較大,能使局部空氣電離,有時有紫色輝光,能量小于最小油汽引爆能。火花放電:沒有分叉的放電。能量大于油汽最小引爆能,危險性最大。刷形放電,也叫流火放電。兩電極間介質(zhì)不均勻,因擊穿成為通路,但又不集中在一點上,形成很多分叉。放電時有聲和光,電極形狀多呈球形。沿面(刷形)放電:指在液體和固體物質(zhì)表面發(fā)生的靜電放電,或由刷形放電發(fā)展而成,能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油汽最小引爆能。電暈放電:電極相距較遠(yuǎn),帶電體或接地體有突出物或尖端、棱角,
靜電放電不僅在金屬之間,在金屬和非金屬之間也會發(fā)生。當(dāng)油面電位足夠高時,油面可對金屬罐放電,放電約在離油面1-12cm高處進行。
右圖為地面油罐靜電放電示意圖.油面對金屬罐體放電形式、放電能量主要由靜電電位和電極形狀決定。 靜電放電不僅在金屬之間,在金屬和非金屬之間也會發(fā)生。二、減少產(chǎn)生靜電的措施1、控制流速2、控制加油方式3、防止不同油品相混或油品含水和空氣4、經(jīng)過過濾器時,油品要有足夠的漏電時間二、減少產(chǎn)生靜電的措施1、控制流速三、加速靜電的泄漏,防止或減少靜電的積累(消靜電裝置)1、接地和跨接(最常見的措施)2、抗靜電添加劑3、設(shè)置靜電緩和器4、設(shè)置靜電消除器
三、加速靜電的泄漏,防止或減少靜電的積累(消靜電裝置)1、1、接地和跨接(最常見的措施)
接地:消除導(dǎo)體上的靜電:將設(shè)備容器及管線通過金屬導(dǎo)線和接地體與大地連通而形成等電位,并有最小電阻??缃樱簩⒔饘僭O(shè)備以及各管線之間用金屬導(dǎo)線相連造成等電位體。1、接地和跨接(最常見的措施)接地:消除導(dǎo)體上的靜電:將設(shè)接地和跨接的目的在于人為地與大地造成一個等電位體,不致因靜電電位差造成火花放電而引起危害。管線跨接的另一個目的是有雜散電流時,給它一個良好的通路,以免在斷路處發(fā)生火花而造成事故。接地和跨接的目的在于人為地與大地造成一個等電位體,不致因靜電(1)油罐有避雷接地線,不必裝接地設(shè)施油罐附件,如浮蓋、量油筒、攪拌器等都應(yīng)接地;取樣器和溫度測定器的吊繩一端也應(yīng)接地。浮頂罐或內(nèi)浮頂罐的罐體與浮頂;擋雨板與罐頂,活動走梯與罐頂應(yīng)進行跨接非金屬油罐應(yīng)在罐內(nèi)設(shè)置防靜電導(dǎo)體,將該導(dǎo)體引到罐外進行接地,并使其與油罐上的金屬管線相連接。(1)油罐有避雷接地線,不必裝接地設(shè)施(2)油罐汽車裝卸油前,應(yīng)對罐體接地,裝油臺和裝卸栓也必須接地;裝卸油后,先拆出油管后拆除跨接線和接地線打開罐蓋以前,膠管的金屬端頭必須與罐體跨接(或接地)。操作人員操作時,先與接地金屬接觸,以消除人體靜電。操作時,應(yīng)穿防靜電靴,以防人體活動時產(chǎn)生靜電(2)油罐汽車裝卸油前,應(yīng)對罐體接地,裝油臺和裝卸栓也必須接(3)鐵路油罐車無須將罐車與接地輸油管線跨接為了防止沿鐵軌來的雜散電流,必須做到鐵軌岔道的絕緣和鐵軌接地,鐵路棧臺應(yīng)與鐵路軌絕緣。裝油鶴管、油罐車、鐵軌應(yīng)保持等電位。(3)鐵路油罐車無須將罐車與接地輸油管線跨接(4)油輪船殼與水保持良好的導(dǎo)電連接裝卸油先接地后接管、先拆油管后拆接地線輸油管和船體跨接,形成等電位體(4)油輪船殼與水保持良好的導(dǎo)電連接(5)飛機加油時,油箱、管道、加油栓、閥門、泵、儲油設(shè)備等均應(yīng)互相連接起來,并予以接地降落時,應(yīng)用一根電阻在10歐姆以下的金屬線與地面接觸,泄放靜電(5)飛機加油時,油箱、管道、加油栓、閥門、泵、儲油設(shè)備等均(6)小型容器金屬容器,應(yīng)放置在接地的金屬架或接地的裝油臺上非金屬容器,在容器內(nèi)插一根金屬接地管灌注時必須用金屬漏斗,并且漏斗必須接地(6)小型容器金屬容器,應(yīng)放置在接地的金屬架或接地的裝油臺上(7)管線金屬管線:法蘭和固定螺栓時金屬的可以不必跨接。要檢修時,為了防止雜散電流,應(yīng)加跨條防止火花的發(fā)生絕緣管線:必須按要求接地??稍诠芫€內(nèi)壁加襯銅絲網(wǎng),并從管外纏繞銅絲,使其內(nèi)外構(gòu)成整體,然后集中接地。(7)管線金屬管線:法蘭和固定螺栓時金屬的可以不必跨接。要檢
圖A鐵路油罐車防靜電接地圖B汽車油罐車防靜電接地
跨接引線接地線接地體拖地鏈接地體防靜電常規(guī)常識文稿講解課件2、抗靜電添加劑抗靜電添加劑實質(zhì)上就是減少靜電的添加物抗靜電添加劑的作用不是“抗”靜電,而是加入微量的這種物質(zhì)時,可以成十倍、成百倍地增加油品的電導(dǎo)率,使其電荷得不到積聚,加速靜電的泄漏,消除靜電危險2、抗靜電添加劑抗靜電添加劑實質(zhì)上就是減少靜電的添加物T1501烷基水揚酸鉻滲透劑T 603: 改變油品電導(dǎo)率的基本成分穩(wěn)定增效劑T1501改變油品電導(dǎo)率的基本成分穩(wěn)定增效劑加入抗靜電添加劑的數(shù)量不能太低,以防出現(xiàn)相反的效果。因為:抗靜電添加劑通過過濾器時,產(chǎn)生了大量的靜電,盡管油品的電導(dǎo)率增加了,能加速靜電泄漏,但油品中的帶電量也增加了,仍有可能增大油面電位。我國對抗靜電添加劑使用量一般為百萬分之一重量(1ppm)加入抗靜電添加劑的數(shù)量不能太低,以防出現(xiàn)相反的效果。3、設(shè)置靜電緩和器靜電緩和器又叫張馳器,散馳器靜電緩和器是一個裝在管線上的金屬容器,可以看成一個擴大直徑的管線段用于散馳靜電容器的直徑和長度3、設(shè)置靜電緩和器靜電緩和器又叫張馳器,散馳器4、設(shè)置靜電消除器靜電消除器又叫靜電中和器:消除或減少帶電體電荷的裝置按工作原理和結(jié)構(gòu)的不同分為感應(yīng)式、外加電壓式、放射線式和離子流式感應(yīng)式:結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、消電效率高。目前在灌裝車中采用。4、設(shè)置靜電消除器靜電消除器又叫靜電中和器:消除或減少帶電體
消靜電管結(jié)構(gòu)示意圖消除靜電原理示意圖靜電緩和器:
V1d1V2d2
四、消除火花放電消除火花放電主要是消除罐內(nèi)油品和罐內(nèi)壁突出金屬的放電;油面上的金屬和容器壁的放電。為了消除火花放電,在油罐裝油前必須清除罐底,不許有落入罐內(nèi)的浮游導(dǎo)體和其他雜物。如液面計浮子、量油筒、墊片等金屬雜物。四、消除火花放電消除火花放電主要是消除罐內(nèi)油品和罐內(nèi)壁突出金檢測取樣等必須在量油筒內(nèi)進行,若未裝設(shè)專用的量油筒,如用導(dǎo)電的取樣筒、量油尺等進行檢測時,這些金屬也相當(dāng)于油面上的火花促進物。當(dāng)油罐裝油結(jié)束時,切不可進行檢測,應(yīng)該躲過罐內(nèi)靜電的泄漏時間(一般約為30min)才能進行檢測。這是因為油罐在裝油過程中,油面電位的最大值有時發(fā)生在停止裝油之后。在進行裝油作業(yè)時,罐頂不要站人,更不允許進行其他作業(yè)。檢測取樣等必須在量油筒內(nèi)進行,若未裝設(shè)專用的量油筒,如用導(dǎo)電限制作業(yè)條件1、靜電的來源及變化
儲油容器中靜電的來源主要由兩部分組成:
——油品在運輸過程中產(chǎn)生的靜電;
——油品進入油罐后產(chǎn)生的靜電(這部分量少)限制作業(yè)條件1、靜電的來源及變化
靜電位的變化情況:
最
100
容器在裝油過程中油
高面靜電位的變化.電一般裝油到1/4~3/4容器高位度時油面靜電位最高,裝
%油結(jié)束后靜電們逐步降低,20406080100
但在內(nèi)油面電位油罐裝油量%還在變化(升高趨勢).
延遲時間:指從裝油結(jié)束時刻到電最大電位出現(xiàn)時刻.右下圖為油罐裝位油達(dá)到容積90%停止作業(yè)后實測的電位變化曲線.其延遲時間為23.6秒,
78秒后電位顯著下降.這說明油罐停止裝油后,液面會出現(xiàn)一個最大靜電23.678
位.泵停止工作后的時間(秒)靜電位的變化情況:最
2.作業(yè)限制條件為了避開油面上最大靜電電位,防止靜電事故的發(fā)生,對剛進油和運輸后的容器進行作業(yè)時,需靜置,以保證油品所帶靜電的泄漏而降低電位.
◆有的國家規(guī)定:按裝油深度確定安全時間,每米油深1小時;◆還有的國家規(guī)定:不管儲油容器的容積大小,進油后靜置2小時方可作業(yè);◆我國的安全標(biāo)準(zhǔn),是根據(jù)油品電導(dǎo)率和儲油容器的容積大小確定的.具體數(shù)據(jù)見下表:
五、人體防靜電
1、人體靜電類型2、人體靜電電位變化3、人體極限電位4、人體防靜電措施五、人體防靜電
1、人體靜電類型1、人體靜電類型及電位變化人體靜電帶電有以下3種:(1)自身活動產(chǎn)生靜電帶電(摩擦)(2)人體與帶電體接觸(電荷轉(zhuǎn)移、附著)(3)人體接近帶電體(靜電感應(yīng))1、人體靜電類型及電位變化人體靜電帶電有以下3種:2、人體靜電電位變化在任何情況下,人體可能帶電的前提是有一個絕緣的地方,即通過非導(dǎo)電的襪鞋與一層非導(dǎo)電地板。假如地面是導(dǎo)電的,則人體的帶電電位計算公式如下:g-人體靜電發(fā)生量,C/s;R-人體對地電阻(由襪鞋所決定的電阻)2、人體靜電電位變化在任何情況下,人體可能帶電的前提是有一穿脫各種材料內(nèi)外衣情況下產(chǎn)生的靜電值
材料穿脫穿上時穿后5min脫下時內(nèi)衣外衣靜電電壓V棉織棉織品00-500羊毛制品010-4555~4800合成纖維品-100~200-100~3000~400合成纖維棉織品10~3020~30600~1500滌棉織品0~10-30~-5羊毛制品50~30080~150穿脫各種材料內(nèi)外衣情況下產(chǎn)生的靜電值
材料經(jīng)常在油庫泵油間,灌發(fā)油間工作的人員和從事裝卸作業(yè)的人員避免穿化纖衣服,應(yīng)穿棉織品的內(nèi)外衣和穿防靜電鞋,也勿用化纖和絲綢類紗布去擦拭油泵、油罐口、量油口、油船艙口。經(jīng)常在油庫泵油間,灌發(fā)油間工作的人員和從事裝卸作業(yè)的人員避由于靜電電擊的放電電流只發(fā)生在靜電放電的瞬間才流過人體,所以推測靜電電擊災(zāi)害的發(fā)生界限,應(yīng)以流過人體的電流總和(即電荷量來估定和表示)一般以約2~3×10-7庫倫為界限,人體對地電容僅為50~200PF,以100PF計算,人體帶點電壓約要3000V以上才能產(chǎn)生電擊,且放電能量大于0.2mJ。因此人體放電發(fā)生靜電電擊危險的界限是3000V。3、人體極限電位由于靜電電擊的放電電流只發(fā)生在靜電放電的瞬間才流過人體,所以4、人體防靜電措施預(yù)防人體帶電有兩個目的:(1)預(yù)防靜電電擊或因此引起的高處墜落等二次事故,預(yù)防人體的不快感和恐怖感而導(dǎo)致的工作效率降低;(2)預(yù)防人體靜電帶電的放電,而引起可燃性物質(zhì)的爆炸和火災(zāi)事故4、人體防靜電措施預(yù)防人體帶電有兩個目的:(1)人體接地在特殊危險場所的作業(yè)人員,一般情況下作業(yè)人員應(yīng)先接觸設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)的金屬接地棒,以消除人體電位,然后再操作。(1)人體接地在特殊危險場所的作業(yè)人員,一般情況下作業(yè)人員應(yīng)(2)穿防靜電工作服在易燃易爆場所的作業(yè)人員應(yīng)穿防靜電服及防靜電鞋穿防靜電服不僅可以降低人體電位,還可以避免服裝帶高電位引起的火災(zāi)。防靜電鞋不僅具有防止人體靜電積聚的性能,而且還能防止因觸及工頻電而導(dǎo)致人體電擊(2)穿防靜電工作服在易燃易爆場所的作業(yè)人員應(yīng)穿防靜電服及防(3)危險場所嚴(yán)禁脫衣服在危險場所作業(yè)時,不準(zhǔn)脫衣服在危險場所不應(yīng)戴非導(dǎo)電手套操作,用防護手套要符合防靜電的要求。(3)危險場所嚴(yán)禁脫衣服在危險場所作業(yè)時,不準(zhǔn)脫衣服(4)工作地面導(dǎo)電化最簡單的辦法是使有些地面上能灑水,否則必須用導(dǎo)電地面。一般在有可能產(chǎn)生火災(zāi)和爆炸危險的場所,地面泄漏電阻應(yīng)低于106歐姆。(4)工作地面導(dǎo)電化最簡單的辦法是使有些地面上能灑水,否則必各種地面的泄漏電阻地面材料名稱泄漏電阻()地面材料名稱泄漏電阻()石104~109大理石109~1010混凝土(干燥時)105~1010木、木膠合板1010~1013導(dǎo)電性聚氯乙烯107~1011陶瓷1011~1013一般涂刷地面109~1012瀝青1011~1013橡膠(粘面)109~1013聚氯乙烯(粘面)1012~1019各種地面的泄漏電阻地面材料名稱泄漏電阻()地面材料名稱六雜散電流的危害及防護1、雜散電流的形式和危害2、雜散電流的防護措施
六雜散電流的危害及防護1、雜散電流的形式和危害1、雜散電流的形式和危害雜散電流是指從不符合安全要求或規(guī)定的通路通過的電流。它流經(jīng)的通路可能是大地或是與大地接觸的管道或其他金屬物體和構(gòu)筑物。雜散電流可以是連續(xù)的或間斷的,直流的或交流的,并通常會分布在許多它可以利用的并聯(lián)線路上,其分布量與各線路的電阻成反比。1、雜散電流的形式和危害雜散電流是指從不符合安全要求或規(guī)定的雜散電流的產(chǎn)生原因1)外界電氣系統(tǒng)導(dǎo)入電力機車鐵路線同油庫鐵路專業(yè)線未采取絕緣隔離措施時,由于電場、磁場、地電場的影響,對油庫的鐵路線、管道等感應(yīng)產(chǎn)生干擾電壓,形成雜散電流這類火災(zāi)爆炸事故主要發(fā)生在鐵路槽車裝卸油過程中。雜散電流的產(chǎn)生原因1)外界電氣系統(tǒng)導(dǎo)入[案例1]1992年5月31日21時45分.遼寧某石油化工廠運銷科南卸油站,正從5臺鐵路油槽車上往2000m3地下油罐卸大慶原油。卸油的方法是:在油槽車的下卸口處掛著一個鐵皮制作的油溜子,放在敞口的油溝上讓原油往油溝內(nèi)自流。正在卸油時,忽見油溜子與油溝邊沿鐵角處產(chǎn)生一團藍(lán)火,并順著油溝串人地下油罐,油罐立即爆炸起火。
[案例1]1992年5月31日21時45分.遼寧某石油化工
造成該事故的主要原因是:廠內(nèi)卸油槽車鋼軌與廠外電車鋼軌連接處沒有絕緣措施,也沒有接地裝置。該次起火時,廠外正有機車作業(yè),廠外的電車電流順著鋼軌傳導(dǎo)在油槽車和卸油的鐵溜子上。又因為卸油時油溜子被原油沖擊顫動,使油溜子在油溝邊沿處產(chǎn)生電火花引燃油氣,發(fā)生火災(zāi)。
造成該事故的主要原因是:廠內(nèi)卸油槽車鋼軌與廠外電車鋼軌連接主要是電焊工在易燃易爆場所焊接作業(yè)中將電焊機二次回路接線位置選擇不當(dāng),例如利用生產(chǎn)區(qū)內(nèi)金屬框架構(gòu)件管線等做電氣回路,當(dāng)它們接觸不良或回路中有放電間隙而產(chǎn)生電火花時,就會引燃爆炸性氣體而發(fā)生火災(zāi)。2)電焊施工主要是電焊工在易燃易爆場所焊接作業(yè)中將電焊機二次回路接線位置[案例2]1996年10月4日13點30分,一外來單位在黑龍江某煉油廠鐵路油品裝卸棧橋上施工。由于電焊機的接地線固定不牢,在鐵路鋼軌處不斷打火。當(dāng)時收油的零位罐內(nèi)存油不多,油溫較高,收油閥未關(guān),致使揮發(fā)出來的油氣自管線另一端的棧橋人口處溢出,蔓延擴散,遇到鋼軌處的電火花著火,造成7000m3的地下零位罐(水泥結(jié)構(gòu))報廢,原油泵房南側(cè)砸塌。[案例2]1996年10月4日13點30分,一外來單位在黑龍
[案例3]1998年8月6日,內(nèi)蒙古某煉油廠溶劑脫瀝青車間正處于臨時停工搶修期間,儀表車間維修工在用電焊焊接金屬浮球液面計時,利用浮球液面計的金屬桿搭在人孔處做為電焊二次回路的電流通路。當(dāng)焊完一側(cè),轉(zhuǎn)動金屬桿焊另一側(cè)時,金屬桿與人孔搭接處產(chǎn)生火花,引爆塔內(nèi)殘存的可燃?xì)怏w。事故中5人被燒傷,其中一人面部和雙手燒傷較重住院治療。
[案例3]1998年8月6日,內(nèi)蒙古某煉油廠溶劑脫瀝青車間3)電化學(xué)腐蝕
由于金屬與土壤的接觸產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。腐蝕電流會沿著地下管道,從一類土壤的接觸點流到另一類土壤的不同接觸點。由電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電位須嚴(yán)格限制并且在任何情況下不得超過1.5伏,否則,電路中斷時,雖然有中斷點冷卻效應(yīng)作用,也有可能產(chǎn)生引燃火花。3)電化學(xué)腐蝕由于金屬與土壤的接觸產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。腐蝕電流2、雜散電流的防護措施雜散電流的存在并沒有明顯的跡象,故很難測出雜散電流的存在以及他們的方向和大小來進行防護,通常做法只在比較容易出現(xiàn)雜散電流的場地和有易燃混合氣體存在的那些點上,采取某些預(yù)防性的措施。2、雜散電流的防護措施雜散電流的存在并沒有明顯的跡象,故很難1)管道
雜散電流可能在管道的隔斷點或分叉的地方產(chǎn)生電弧火花,并引燃油氣混合物。在管道的始末端或雜散電流可能流入的管段設(shè)置絕緣法蘭。在管道隔斷處或交叉處裝設(shè)跨接導(dǎo)線采取等電位措施,以防止雜散電流因電位不同產(chǎn)生火花放電??缃泳€必須用不小于16平方毫米銅線或不小于25×4規(guī)格的扁鋼,不準(zhǔn)使用鋁導(dǎo)線,必須保證以接觸電阻最小的方式連接在管道上。1)管道雜散電流可能在管道的隔斷點或分叉的地方產(chǎn)生電弧火花2)鐵路專用線
將兩條鐵軌與裝卸管道用跨接線連接起來。如果有特大雜散電流存在時,應(yīng)在輸油管道跨接點以下,地面以上加設(shè)絕緣法蘭,以防雜散電流流向槽車。2)鐵路專用線將兩條鐵軌與裝卸管道用跨接線連接起來。油庫鐵路專用線是與鐵路主干線用岔道相連接的,它可能與其它倉庫或貨棧專用線共用,鐵路干線可能設(shè)有軌道電路信號系統(tǒng),也可能同電氣化鐵路軌道相連。鐵軌檢修作業(yè)時干線將帶電,所以應(yīng)在岔道與專用線與外部鐵路干線達(dá)到相互絕緣的目的,防止雜散電流流入油庫作業(yè)區(qū)。在裝卸油作業(yè)時,絕緣裝置不得被路軌配件所跨接。對電氣化鐵路,還應(yīng)考慮在兩排絕緣軌縫后作強排流接地。設(shè)置的均壓排流接地網(wǎng),其接地電阻值應(yīng)小于3歐姆。油庫鐵路專用線是與鐵路主干線用岔道相連接的,它可能與其它倉庫3)碼頭
如果碼頭管道存在雜散電流,拆卸油輪膠管可能產(chǎn)生電弧,而船殼對給碼頭管道裝一根低電阻接地線的辦法來降低油輪膠管中的雜散電流地(水)的電阻又非常低,在這樣的情況下,可以。然而,在那些用陰極保護設(shè)備來防止碼頭建筑或船殼腐蝕的場所,管道接地會增加油輪膠管的雜散電流。在碼頭用來連接膠管的立管上裝有絕緣法蘭,可以對防止膠管拆卸出產(chǎn)生電弧提供最好保證。3)碼頭如果碼頭管道存在雜散電流,拆卸油輪膠管可能產(chǎn)生電弧在岸上設(shè)備會引起雜散電流的地方,碼頭管道在岸邊的絕緣法蘭是有作用的。在岸、船兩處都使用絕緣法蘭,目的是防止這些連接點處發(fā)生電弧和防止碼頭與岸上管道點的雜散電流和陰極保護電流。在岸上設(shè)備會引起雜散電流的地方,碼頭管道在岸邊的絕緣法蘭是有用跨接電纜把碼頭管道和油輪連接起來,這種做法在不存在雜散電流的地方是無益的,并且這種做法在遭到特大雜散電流的地方也是有問題的。在后一種情況下,當(dāng)裝拆膠管法蘭時消除雜散電流方向單根跨接電纜常常是無效的,因為雜散電流會循著一切可以利用的線路流動。多根特大尺寸的跨接線會有效地減少雜散電流的電量,但會產(chǎn)生一個負(fù)擔(dān)過重和不切實際的操作問題。在使用油輪與碼頭跨接電纜的地方,電纜在碼頭的一端應(yīng)接至碼頭接膠管的油管道最外端,向著船外側(cè)一邊的絕緣法蘭上。用跨接電纜把碼頭管道和油輪連接起來,這種做法在不存在雜散電流
油庫安全技術(shù)
防靜電常規(guī)常識
油庫安全技術(shù)
防靜電常規(guī)常識
一、靜電二、減少產(chǎn)生靜電的措施(工藝控制)三、靜電的消除四、消除火花放電五、人體防靜電六、雜散電流第三章油庫防靜電
一、靜電第三章油庫防靜電1、靜電的定義
所謂靜電是指以電荷形式存在的相對觀察者是靜止的電荷。
注意兩點:——靜電并不是絕對靜止的,只是電荷在空間移動比較緩慢。
——從電的本質(zhì)看,靜電和工業(yè)用電是一樣的,但兩者又有區(qū)別。
四點區(qū)別:——起電方式不同。
——能量相差懸殊。
——表現(xiàn)形式不同。 ——歐姆定律的使用性不同。一、靜電1、靜電的定義
所謂靜電是指以電荷形式存在的2、靜電事故簡介
20世紀(jì)50年代后,人們才開始重視和研究石油儲運過程中的靜電火災(zāi)爆炸事故,由于一些神秘的無法解釋的火災(zāi)爆炸事故帶來了嚴(yán)重的損失,1956年殼牌石油公司投入了大量的人力和和物力,取得了可喜的成果。
隨著石油儲運事業(yè)的發(fā)展,油品的流速不斷提高,靜電事故仍然頻繁發(fā)生。
據(jù)統(tǒng)計,石油火災(zāi)爆炸事故約10%屬靜電事故。2、靜電事故簡介
影響液體流動帶電的因素
◆液體內(nèi)雜質(zhì)的影響
液體內(nèi)一些類型的雜質(zhì)(如極性的)可離解出正負(fù)離子,是油品帶電的必要條件。
◆液體電導(dǎo)率的影響
油品電導(dǎo)率過大或過小帶電都困難,只有電導(dǎo)率居中時,帶電較為容易。實驗證明,石油產(chǎn)品在管道中流動時,電導(dǎo)率在0.1~103
微微西/米時易帶電,10~20微微西/米時最為嚴(yán)重。影響液體流動帶電的因素一般輕油,如汽油、煤油、航空煤油的電導(dǎo)率在5~20微微西/米范圍內(nèi),故靜電危險較大。
注:電導(dǎo)率的單位為1/Ωm。
一個電導(dǎo)單位=10-12Ω-1m-1,叫一個微微皮可西門子/米,簡稱微微西/米。
影響液體流動帶電的因素
一般輕油,如汽油、煤油、航空煤油的電導(dǎo)率在5~20微微西/米◆水分的影響
不是水與油的作用,而是水與雜質(zhì)的作用。水可促使極性雜質(zhì)的電離。油中含水1~6%時,靜電起電能力增大10-50倍。
◆流動狀態(tài)的影響
△由層流到紊流靜電增加;
△管材電阻率不同,靜電消散不同;
△管線粗糙度不同,帶電不同,越粗糙帶電越多;
△管線越長,流速越快,帶電越多;(有一飽和值)
△溫度越高,帶電越多
△重質(zhì)油比輕質(zhì)油更易帶靜電。◆水分的影響
不是水與油的作用,而是水與雜質(zhì)3、靜電的流散和積聚
現(xiàn)以管道向油罐注油為例。如管徑、流速一定,則油品流動電流就是一恒定值,用I表示。油品電阻率雖較高,但并非完全絕緣,而且金屬罐接地良好,必有電荷泄漏。因此,可把油罐看成一個具有泄漏電阻的電容器,其等效電路如右圖。
通過推導(dǎo),可得出在t時間內(nèi)油罐注入的電量:
Q=Q1-Q2
=IRC(1-e-t/RC)
=IL(1-e-t/RC) RC3、靜電的流散和積聚
RC
式中:Q1——
t時間內(nèi)注入油罐的電量;
Q2——t時間內(nèi)油罐泄漏的電量;
R——油罐泄漏電阻;
C——油罐對地電容;
L——L=RC為液體的時間常數(shù);
t——注油時間。
上式表明,油罐中的電量隨注入時間按指數(shù)規(guī)律增加。
當(dāng)t→∞時電量達(dá)到最大值:
Qmax=IRC=IL
注意:當(dāng)R=C=0時,Q=0(一般不可能)
靜電的積聚的流散規(guī)律Q
如右圖所示。
圖例:
靜電積聚曲線
靜電流散曲線
t式中:Q1——t時間內(nèi)注入油罐的電量;
靜電放電有四種類型:
電暈放電(a)刷形放電(b)火花放電(c)沿面放電(d)靜電放電有四種類型:電暈放電:電極相距較遠(yuǎn),帶電體或接地體有突出物或尖端、棱角,電場強度較大,能使局部空氣電離,有時有紫色輝光,能量小于最小油汽引爆能?;鸹ǚ烹姡簺]有分叉的放電。能量大于油汽最小引爆能,危險性最大。刷形放電,也叫流火放電。兩電極間介質(zhì)不均勻,因擊穿成為通路,但又不集中在一點上,形成很多分叉。放電時有聲和光,電極形狀多呈球形。沿面(刷形)放電:指在液體和固體物質(zhì)表面發(fā)生的靜電放電,或由刷形放電發(fā)展而成,能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油汽最小引爆能。電暈放電:電極相距較遠(yuǎn),帶電體或接地體有突出物或尖端、棱角,
靜電放電不僅在金屬之間,在金屬和非金屬之間也會發(fā)生。當(dāng)油面電位足夠高時,油面可對金屬罐放電,放電約在離油面1-12cm高處進行。
右圖為地面油罐靜電放電示意圖.油面對金屬罐體放電形式、放電能量主要由靜電電位和電極形狀決定。 靜電放電不僅在金屬之間,在金屬和非金屬之間也會發(fā)生。二、減少產(chǎn)生靜電的措施1、控制流速2、控制加油方式3、防止不同油品相混或油品含水和空氣4、經(jīng)過過濾器時,油品要有足夠的漏電時間二、減少產(chǎn)生靜電的措施1、控制流速三、加速靜電的泄漏,防止或減少靜電的積累(消靜電裝置)1、接地和跨接(最常見的措施)2、抗靜電添加劑3、設(shè)置靜電緩和器4、設(shè)置靜電消除器
三、加速靜電的泄漏,防止或減少靜電的積累(消靜電裝置)1、1、接地和跨接(最常見的措施)
接地:消除導(dǎo)體上的靜電:將設(shè)備容器及管線通過金屬導(dǎo)線和接地體與大地連通而形成等電位,并有最小電阻??缃樱簩⒔饘僭O(shè)備以及各管線之間用金屬導(dǎo)線相連造成等電位體。1、接地和跨接(最常見的措施)接地:消除導(dǎo)體上的靜電:將設(shè)接地和跨接的目的在于人為地與大地造成一個等電位體,不致因靜電電位差造成火花放電而引起危害。管線跨接的另一個目的是有雜散電流時,給它一個良好的通路,以免在斷路處發(fā)生火花而造成事故。接地和跨接的目的在于人為地與大地造成一個等電位體,不致因靜電(1)油罐有避雷接地線,不必裝接地設(shè)施油罐附件,如浮蓋、量油筒、攪拌器等都應(yīng)接地;取樣器和溫度測定器的吊繩一端也應(yīng)接地。浮頂罐或內(nèi)浮頂罐的罐體與浮頂;擋雨板與罐頂,活動走梯與罐頂應(yīng)進行跨接非金屬油罐應(yīng)在罐內(nèi)設(shè)置防靜電導(dǎo)體,將該導(dǎo)體引到罐外進行接地,并使其與油罐上的金屬管線相連接。(1)油罐有避雷接地線,不必裝接地設(shè)施(2)油罐汽車裝卸油前,應(yīng)對罐體接地,裝油臺和裝卸栓也必須接地;裝卸油后,先拆出油管后拆除跨接線和接地線打開罐蓋以前,膠管的金屬端頭必須與罐體跨接(或接地)。操作人員操作時,先與接地金屬接觸,以消除人體靜電。操作時,應(yīng)穿防靜電靴,以防人體活動時產(chǎn)生靜電(2)油罐汽車裝卸油前,應(yīng)對罐體接地,裝油臺和裝卸栓也必須接(3)鐵路油罐車無須將罐車與接地輸油管線跨接為了防止沿鐵軌來的雜散電流,必須做到鐵軌岔道的絕緣和鐵軌接地,鐵路棧臺應(yīng)與鐵路軌絕緣。裝油鶴管、油罐車、鐵軌應(yīng)保持等電位。(3)鐵路油罐車無須將罐車與接地輸油管線跨接(4)油輪船殼與水保持良好的導(dǎo)電連接裝卸油先接地后接管、先拆油管后拆接地線輸油管和船體跨接,形成等電位體(4)油輪船殼與水保持良好的導(dǎo)電連接(5)飛機加油時,油箱、管道、加油栓、閥門、泵、儲油設(shè)備等均應(yīng)互相連接起來,并予以接地降落時,應(yīng)用一根電阻在10歐姆以下的金屬線與地面接觸,泄放靜電(5)飛機加油時,油箱、管道、加油栓、閥門、泵、儲油設(shè)備等均(6)小型容器金屬容器,應(yīng)放置在接地的金屬架或接地的裝油臺上非金屬容器,在容器內(nèi)插一根金屬接地管灌注時必須用金屬漏斗,并且漏斗必須接地(6)小型容器金屬容器,應(yīng)放置在接地的金屬架或接地的裝油臺上(7)管線金屬管線:法蘭和固定螺栓時金屬的可以不必跨接。要檢修時,為了防止雜散電流,應(yīng)加跨條防止火花的發(fā)生絕緣管線:必須按要求接地。可在管線內(nèi)壁加襯銅絲網(wǎng),并從管外纏繞銅絲,使其內(nèi)外構(gòu)成整體,然后集中接地。(7)管線金屬管線:法蘭和固定螺栓時金屬的可以不必跨接。要檢
圖A鐵路油罐車防靜電接地圖B汽車油罐車防靜電接地
跨接引線接地線接地體拖地鏈接地體防靜電常規(guī)常識文稿講解課件2、抗靜電添加劑抗靜電添加劑實質(zhì)上就是減少靜電的添加物抗靜電添加劑的作用不是“抗”靜電,而是加入微量的這種物質(zhì)時,可以成十倍、成百倍地增加油品的電導(dǎo)率,使其電荷得不到積聚,加速靜電的泄漏,消除靜電危險2、抗靜電添加劑抗靜電添加劑實質(zhì)上就是減少靜電的添加物T1501烷基水揚酸鉻滲透劑T 603: 改變油品電導(dǎo)率的基本成分穩(wěn)定增效劑T1501改變油品電導(dǎo)率的基本成分穩(wěn)定增效劑加入抗靜電添加劑的數(shù)量不能太低,以防出現(xiàn)相反的效果。因為:抗靜電添加劑通過過濾器時,產(chǎn)生了大量的靜電,盡管油品的電導(dǎo)率增加了,能加速靜電泄漏,但油品中的帶電量也增加了,仍有可能增大油面電位。我國對抗靜電添加劑使用量一般為百萬分之一重量(1ppm)加入抗靜電添加劑的數(shù)量不能太低,以防出現(xiàn)相反的效果。3、設(shè)置靜電緩和器靜電緩和器又叫張馳器,散馳器靜電緩和器是一個裝在管線上的金屬容器,可以看成一個擴大直徑的管線段用于散馳靜電容器的直徑和長度3、設(shè)置靜電緩和器靜電緩和器又叫張馳器,散馳器4、設(shè)置靜電消除器靜電消除器又叫靜電中和器:消除或減少帶電體電荷的裝置按工作原理和結(jié)構(gòu)的不同分為感應(yīng)式、外加電壓式、放射線式和離子流式感應(yīng)式:結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、消電效率高。目前在灌裝車中采用。4、設(shè)置靜電消除器靜電消除器又叫靜電中和器:消除或減少帶電體
消靜電管結(jié)構(gòu)示意圖消除靜電原理示意圖靜電緩和器:
V1d1V2d2
四、消除火花放電消除火花放電主要是消除罐內(nèi)油品和罐內(nèi)壁突出金屬的放電;油面上的金屬和容器壁的放電。為了消除火花放電,在油罐裝油前必須清除罐底,不許有落入罐內(nèi)的浮游導(dǎo)體和其他雜物。如液面計浮子、量油筒、墊片等金屬雜物。四、消除火花放電消除火花放電主要是消除罐內(nèi)油品和罐內(nèi)壁突出金檢測取樣等必須在量油筒內(nèi)進行,若未裝設(shè)專用的量油筒,如用導(dǎo)電的取樣筒、量油尺等進行檢測時,這些金屬也相當(dāng)于油面上的火花促進物。當(dāng)油罐裝油結(jié)束時,切不可進行檢測,應(yīng)該躲過罐內(nèi)靜電的泄漏時間(一般約為30min)才能進行檢測。這是因為油罐在裝油過程中,油面電位的最大值有時發(fā)生在停止裝油之后。在進行裝油作業(yè)時,罐頂不要站人,更不允許進行其他作業(yè)。檢測取樣等必須在量油筒內(nèi)進行,若未裝設(shè)專用的量油筒,如用導(dǎo)電限制作業(yè)條件1、靜電的來源及變化
儲油容器中靜電的來源主要由兩部分組成:
——油品在運輸過程中產(chǎn)生的靜電;
——油品進入油罐后產(chǎn)生的靜電(這部分量少)限制作業(yè)條件1、靜電的來源及變化
靜電位的變化情況:
最
100
容器在裝油過程中油
高面靜電位的變化.電一般裝油到1/4~3/4容器高位度時油面靜電位最高,裝
%油結(jié)束后靜電們逐步降低,20406080100
但在內(nèi)油面電位油罐裝油量%還在變化(升高趨勢).
延遲時間:指從裝油結(jié)束時刻到電最大電位出現(xiàn)時刻.右下圖為油罐裝位油達(dá)到容積90%停止作業(yè)后實測的電位變化曲線.其延遲時間為23.6秒,
78秒后電位顯著下降.這說明油罐停止裝油后,液面會出現(xiàn)一個最大靜電23.678
位.泵停止工作后的時間(秒)靜電位的變化情況:最
2.作業(yè)限制條件為了避開油面上最大靜電電位,防止靜電事故的發(fā)生,對剛進油和運輸后的容器進行作業(yè)時,需靜置,以保證油品所帶靜電的泄漏而降低電位.
◆有的國家規(guī)定:按裝油深度確定安全時間,每米油深1小時;◆還有的國家規(guī)定:不管儲油容器的容積大小,進油后靜置2小時方可作業(yè);◆我國的安全標(biāo)準(zhǔn),是根據(jù)油品電導(dǎo)率和儲油容器的容積大小確定的.具體數(shù)據(jù)見下表:
五、人體防靜電
1、人體靜電類型2、人體靜電電位變化3、人體極限電位4、人體防靜電措施五、人體防靜電
1、人體靜電類型1、人體靜電類型及電位變化人體靜電帶電有以下3種:(1)自身活動產(chǎn)生靜電帶電(摩擦)(2)人體與帶電體接觸(電荷轉(zhuǎn)移、附著)(3)人體接近帶電體(靜電感應(yīng))1、人體靜電類型及電位變化人體靜電帶電有以下3種:2、人體靜電電位變化在任何情況下,人體可能帶電的前提是有一個絕緣的地方,即通過非導(dǎo)電的襪鞋與一層非導(dǎo)電地板。假如地面是導(dǎo)電的,則人體的帶電電位計算公式如下:g-人體靜電發(fā)生量,C/s;R-人體對地電阻(由襪鞋所決定的電阻)2、人體靜電電位變化在任何情況下,人體可能帶電的前提是有一穿脫各種材料內(nèi)外衣情況下產(chǎn)生的靜電值
材料穿脫穿上時穿后5min脫下時內(nèi)衣外衣靜電電壓V棉織棉織品00-500羊毛制品010-4555~4800合成纖維品-100~200-100~3000~400合成纖維棉織品10~3020~30600~1500滌棉織品0~10-30~-5羊毛制品50~30080~150穿脫各種材料內(nèi)外衣情況下產(chǎn)生的靜電值
材料經(jīng)常在油庫泵油間,灌發(fā)油間工作的人員和從事裝卸作業(yè)的人員避免穿化纖衣服,應(yīng)穿棉織品的內(nèi)外衣和穿防靜電鞋,也勿用化纖和絲綢類紗布去擦拭油泵、油罐口、量油口、油船艙口。經(jīng)常在油庫泵油間,灌發(fā)油間工作的人員和從事裝卸作業(yè)的人員避由于靜電電擊的放電電流只發(fā)生在靜電放電的瞬間才流過人體,所以推測靜電電擊災(zāi)害的發(fā)生界限,應(yīng)以流過人體的電流總和(即電荷量來估定和表示)一般以約2~3×10-7庫倫為界限,人體對地電容僅為50~200PF,以100PF計算,人體帶點電壓約要3000V以上才能產(chǎn)生電擊,且放電能量大于0.2mJ。因此人體放電發(fā)生靜電電擊危險的界限是3000V。3、人體極限電位由于靜電電擊的放電電流只發(fā)生在靜電放電的瞬間才流過人體,所以4、人體防靜電措施預(yù)防人體帶電有兩個目的:(1)預(yù)防靜電電擊或因此引起的高處墜落等二次事故,預(yù)防人體的不快感和恐怖感而導(dǎo)致的工作效率降低;(2)預(yù)防人體靜電帶電的放電,而引起可燃性物質(zhì)的爆炸和火災(zāi)事故4、人體防靜電措施預(yù)防人體帶電有兩個目的:(1)人體接地在特殊危險場所的作業(yè)人員,一般情況下作業(yè)人員應(yīng)先接觸設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)的金屬接地棒,以消除人體電位,然后再操作。(1)人體接地在特殊危險場所的作業(yè)人員,一般情況下作業(yè)人員應(yīng)(2)穿防靜電工作服在易燃易爆場所的作業(yè)人員應(yīng)穿防靜電服及防靜電鞋穿防靜電服不僅可以降低人體電位,還可以避免服裝帶高電位引起的火災(zāi)。防靜電鞋不僅具有防止人體靜電積聚的性能,而且還能防止因觸及工頻電而導(dǎo)致人體電擊(2)穿防靜電工作服在易燃易爆場所的作業(yè)人員應(yīng)穿防靜電服及防(3)危險場所嚴(yán)禁脫衣服在危險場所作業(yè)時,不準(zhǔn)脫衣服在危險場所不應(yīng)戴非導(dǎo)電手套操作,用防護手套要符合防靜電的要求。(3)危險場所嚴(yán)禁脫衣服在危險場所作業(yè)時,不準(zhǔn)脫衣服(4)工作地面導(dǎo)電化最簡單的辦法是使有些地面上能灑水,否則必須用導(dǎo)電地面。一般在有可能產(chǎn)生火災(zāi)和爆炸危險的場所,地面泄漏電阻應(yīng)低于106歐姆。(4)工作地面導(dǎo)電化最簡單的辦法是使有些地面上能灑水,否則必各種地面的泄漏電阻地面材料名稱泄漏電阻()地面材料名稱泄漏電阻()石104~109大理石109~1010混凝土(干燥時)105~1010木、木膠合板1010~1013導(dǎo)電性聚氯乙烯107~1011陶瓷1011~1013一般涂刷地面109~1012瀝青1011~1013橡膠(粘面)109~1013聚氯乙烯(粘面)1012~1019各種地面的泄漏電阻地面材料名稱泄漏電阻()地面材料名稱六雜散電流的危害及防護1、雜散電流的形式和危害2、雜散電流的防護措施
六雜散電流的危害及防護1、雜散電流的形式和危害1、雜散電流的形式和危害雜散電流是指從不符合安全要求或規(guī)定的通路通過的電流。它流經(jīng)的通路可能是大地或是與大地接觸的管道或其他金屬物體和構(gòu)筑物。雜散電流可以是連續(xù)的或間斷的,直流的或交流的,并通常會分布在許多它可以利用的并聯(lián)線路上,其分布量與各線路的電阻成反比。1、雜散電流的形式和危害雜散電流是指從不符合安全要求或規(guī)定的雜散電流的產(chǎn)生原因1)外界電氣系統(tǒng)導(dǎo)入電力機車鐵路線同油庫鐵路專業(yè)線未采取絕緣隔離措施時,由于電場、磁場、地電場的影響,對油庫的鐵路線、管道等感應(yīng)產(chǎn)生干擾電壓,形成雜散電流這類火災(zāi)爆炸事故主要發(fā)生在鐵路槽車裝卸油過程中。雜散電流的產(chǎn)生原因1)外界電氣系統(tǒng)導(dǎo)入[案例1]1992年5月31日21時45分.遼寧某石油化工廠運銷科南卸油站,正從5臺鐵路油槽車上往2000m3地下油罐卸大慶原油。卸油的方法是:在油槽車的下卸口處掛著一個鐵皮制作的油溜子,放在敞口的油溝上讓原油往油溝內(nèi)自流。正在卸油時,忽見油溜子與油溝邊沿鐵角處產(chǎn)生一團藍(lán)火,并順著油溝串人地
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