管道中液體流速過大會產生靜電

管道中液體流速過大會產生靜電1、 API2003-1991防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施2、 公路槽車3、 C、初流速應限制在1m/s以下；4、 E、灌裝速度應控制在7m/s和下式所得值二者較小值之下：v=d；5、 F、裝載后測量或采樣前，應至少保持1min時間；6、 G、對于孔徑小于100^m（細于100目）的過濾器或篩網，其下游至少保持30s的靜電釋放時間。7、 鐵路槽車8、 對產生靜電荷的控制9、 油品電導率小于50PS/m時，vVd,其余同樣遵守之規(guī)定10、 3海運作業(yè)11、 對靜電荷產生的控制12、 初裝速度限制在1m/s以下，直至艙室內的輸入口浸沒在油內?2m,方可加快裝載速度。13、 4儲罐14、 產生靜電荷的控制15、 b）在裝油管浸沒在油中或兩倍管徑之前，速度限制在1m/s以下；16、 d）避免大量空氣或其它夾帶氣體隨液體泵入儲罐。17、 2、NFPA77-1993關于處理防靜電措施的建議18、 4-3儲罐19、 防護措施20、 （b）灌裝管盡量接近罐底，把液體的湍流減小到最低限度。原則上應使灌入的液流呈水平，以減輕對罐底水或沉積物的沖擊；21、 （c）在實際可能情況下，應該使從管口流入儲罐的液體的線流速保持在1m/s，同時管口應沒入液面之下;22、 （d）應該盡量把罐底的水排掉，因為當液流或罐底存在不能混合的液體（如水）時，靜電密度或單位體積中帶的靜電量將會增加；23、 （e）用泵向有蒸汽的儲罐泵送液體時，應減少夾帶的空氣和其它氣體，因為穿過可燃性液體的氣泡會在罐內產生靜電，并在液體表面釋放出自由電荷。24、 4-7汽車罐車和油船25、 油船和油輪26、 在儲油船和船艙裝卸油時油船和海岸之間也不用電纜連接。27、 3、BS5958-1991防靜電技術規(guī)范 第一部分 總體考慮28、 8液體中的靜電29、 在管中流動的單一相液體30、 對于電導率很小、容易產生靜電危險的液體，有一些經驗關系式可以計算出在管路很長的條件下液體產生的最大電流，其廣泛采用的是Schon方程：is=Kv2d2（K一常數，4|iAs2/m4）。31、 如果用電荷密度表示，上式可以推出下列近似式：n=5v，即：當v=1?10m/s時，n=5?50|iC/m3。32、 在管中流動的液體/液體、液體/固體混合物33、 混合液體經過管子泵送時，靜電產生的過程原理與單一相液體一樣。由于混合液體互相接觸面積增大，電荷產生的速度可能會比單一相液體快，然而不易對電荷產生的速度進行計算。34、 通過過濾網和過濾器流動的液體35、 細目的粒子過濾裝置可產生大量的靜電。離開過濾器的液體電荷密度一般在10?5000|iC/m3之間。36、 控制電荷生成37、 流速38、 當液體電導率較低（低于50pS/m以下）時，且管路中還有其它液相時，可以采用1m/s的流速注入儲存罐內。39、 而在灌注作業(yè)的初始階段是很可能存在有第2液相的。當管路中沒有其它液相時，目前尚不能確定出所有操作時所應當采取的流速上限。根據目前的知識，在任何情況下流速都不應超過7m/s40、 4、BS5958-1991防靜電技術規(guī)范 第二部分 對特殊工業(yè)生產的具體建議41、 13船只（油輪）和駁船42、 總的說明43、 接地作業(yè)方法44、 與油輪和駁船有關的裝載、測量和取樣等各種液體處理作業(yè)，都會因為產生靜電而引發(fā)火災危險。要避免這些危險，應遵循第小節(jié)至第小節(jié)中所給出的建議去做。45、 船只與岸上之間的裝卸管道通常都是導電的。按慣例，管道上都安裝了一個絕緣的凸緣或者是一小段不導電的軟管以防止由于船上和岸上之間可能存在的不同電位而引起的雜散電流所帶來的危險。46、 必須確保在貨艙附近工作的操作人員不會引發(fā)火災危險。如果可能出現(xiàn)易燃性混合物，要盡一切努力防止操作人員身上帶電。47、 裝載作業(yè)方法48、 若是注入的液體的電導率小于等于50pS/m，所使用的底部注入方法或者是注入管要保證能將所有對液體艙底部的不混合的液體或者是沉淀物的攪動降低到最小。49、 如果液體艙底部可能存在不混合的液體或者沉淀物，在注入電導率小于等于50pS/m的液體時，應避免液體中含有空氣或其它氣體。50、 若是注入的液體的電導率小于等于50pS/m，在注入口被覆蓋上以前，用于裝載的管道中的液體的直線流速不能超過1m/s。如果出現(xiàn)第二個不混溶相，例如懸浮在油中的水，則要一直保持在1m/s。在不會出現(xiàn)第二不混溶相的情況下的最大安全直線流速目前還沒有確定出來。51、 但是經驗顯示，當前管道系統(tǒng)設計的流速限制足以保證作業(yè)的安全。目前還沒有數據顯示流速小于等于7m/s時會產生危險。52、 過濾器53、 安裝在貨艙管道系統(tǒng)上游處的細目過濾器可能會產生大量的電荷。應按照第16條的建議中給出的方法來處理過濾器產生的電荷。54、 注：對過濾器下游駐留時間的規(guī)定是：電導率(r)小于2pS/m的液體，駐留時間應達到3T(T^50/r)；對電導率更低的液體，T應為100s。55、 5、AS1020-1970南澳大利亞靜電規(guī)范56、 影響靜電產生的因素57、 電導率58、 污染物59、 大量液體輸送時，與噴射或濺射過程不同,液體產生靜電的速率取決于它的電導率,但不存在任何可予計的準確關系60、 (a)具有高分子量的污染物在未曾有效的增加導電率的情況下，就會正常的增加靜電的產生。這特別適用于溶解為膠質的污染物，如橡膠和瀝青；61、 (b)夾帶水：在干凈的未精制或已精制的石油產品中的夾帶水的存在將大大的增加產品的靜電產生趨勢。62、 流體的輸送速度和流動狀態(tài)63、 特殊液體的靜電產生趨勢64、 當管徑恒定時，靜電起電會隨速度而增加。如果，例如粗糙的管表面或障礙物引起湍流時，也會增加靜電的產生。65、 已經發(fā)現(xiàn)乙醚、二硫化碳的凈的靜電靜電產生速率特別高，而以下每種液體卻分別逐個減?。耗承┍康耐滴铩⑵?、煤油、其它石油烴、某些氯化氫類、脂、酮和醇。66、 避免高流速67、 烴類68、 對于非導電烴如果流速v(m/s)和管徑d(m)能使v2d不超過m3/s2，就會使它的帶電限制到一個安全水平。69、 切換裝油70、 指把液體裝入預先裝有不同蒸汽壓的液體的罐中或艙中的過程。一般說，對于電導率大體相同的液體，靜電產生將會顯著的增加。71、 15與液體有關的各種工藝過程72、 油船和駁船的裝卸73、 油船和駁船必須按石油標準規(guī)范安全實施和/或美國石油學會規(guī)范RP2003的有關要求進行。74、 6、靜電安全指南（日）198875、 配管的輸送與灌裝76、 （1）防止液體飛散77、 （2）限制初期速度78、 在下列灌裝的初期，要將灌裝管內的流速限制在約1m/s以內。79、 （a）用導管灌裝時，其前端開口處要完全浸于液體中；80、 （b）由罐體側面灌裝時，液體要高出入口灌上部一個管徑的高度；81、 （c）用懸浮罐時，要使浮頂部分完全浮在液面上；82、 （d）配管內液體中混入水、空氣等不溶性物質時，要將不溶性物質完全由配管中排出。83、 （3）限制最大流速84、 （a）關于導電率在10-10S/m以下的可燃性液體最大流速的限制值，可以由下式計算：；最大值7m/s以下。設。二m，表為此種場合的計算例。85、 表最大流速的限制值86、 配管內徑（mm）87、 LW時的流速（m/s）88、 LN時的流速（m/s）89、 1）設備經常在一定的條件范圍內使用，如果長期能安全使用，可以根據經驗決定最大流速，但是最大流速要限制在10m/s以下。另外，導電率在10-10S/m以上的液體,最大流速也要限制在10m/s以下。90、 （4）防止水分等的混入91、 可燃性液體中含有水分、空氣時，會增加配管內的帶電，并會引起罐內沉降帶電和浮起帶電，所以要以下列措施極力防止它們的混入92、 （a）輸送液體之前，要盡量排出管內的水分、空氣等；93、 （b）要盡量頻繁的排出滯留于罐底的水；94、 （c）用液泵輸送時，不要由負壓部分吸入空氣。95、 （5）微孔過濾器96、 （a）微孔過濾器要盡量設置在配管的上流部位，通過其后（下流）的配管來松弛帶電電荷。此種場合微孔過濾器下流部配管長度所需的最小值，由下式計算：Z=3vE/k0此長度不能實現(xiàn)時，要使液體在配管內滯留時間（Z/v）達到30s以上。97、 7、國際油輪和油碼頭安全指南（第三版）98、 ICS國際海運聯(lián)盟99、 OCIMF石油公司國際海事論壇100、 IAPH國際港口協(xié)會101、 靜電儲集性貨油的裝卸102、 靜電儲集103、 潔凈油（蒸僧物）一般來說都是靜電儲集體。因為這種油的電導率低，在某些情況下需要采取節(jié)所述的防靜電措施，這種油包括：天然汽油、煤油、化工石油溶劑、動力汽油和航空汽油、噴氣式發(fā)動機燃油、石腦油、燃料油類、重柴油、潔凈柴油、潤滑油。104、 （a）在往各個油艙裝油的最初階段，支油管中的貨油流速不得超過1m/s。在噴濺和表面紊亂現(xiàn)象停止后，可根據船型、岸管路和泵系等的設計把流速提高到最大許可值，同時要不斷對輸油作業(yè)進行合理的控制。如果有輸油流速方面的國家級規(guī)則，則應遵循之。105、 （b）在裝油期間和裝完畢后30分鐘內，不得往油艙內的貨油浸放任何金屬沉浸件、空檔測量器件或采樣器，更不得將它們遺留在艙內。一般來說，在任何時候均可使用完全不附帶金屬零件的非導體器具。然而，用來牽連投放器件的繩索，必須是天然纖維制成的而不是人造纖維材料。106、 （c）眾所周知，用紙漿、纖維素或玻璃纖維制成的微孔過濾器，能產生很高的靜電容量。如果，在岸方管道系統(tǒng)中裝有這類微孔濾器，則應嚴格控制裝載定額，使貨油離開過濾器口到進入油艙的時間不得少于30秒。107、 裝載靜電儲集性油類時的注意事項108、 靜電儲集性油類的卸貨109、 往岸邊油罐卸油的作業(yè)110、 由于液體中的空氣和/或氣泡能產生靜電，所以，應該使用掃艙泵和排泄器以盡量避免在油液中混入空氣或油氣。111、 對于上述幾節(jié)規(guī)定需要作一些補充，即往岸邊油罐輸入靜電儲集性油類時，應把初始階段的流速嚴格控制在1m/s。直到罐內的油層高度已沒過油罐入口而不致產生油液擾動時止。對油罐的側部入口（水平入口）來說，貨油沒過入口已達到合格（不在有液體擾動）程度，是指入口的頂端和貨油表面的距離已超過的情況而言；對于下彎型入口則指管道的較下端口到貨油表面的距離已超過入口管徑的兩倍的情況而言；對于下彎型入口管，相對來說需要更大的距離才能避免液體擾動。對于浮頂式油罐，則應保持初始階段的流速，直到罐頂開始浮動時止。這個規(guī)定也適用固定罐頂的內浮式油罐。112、 8、GB12158-1990防止靜電事故通用導則113、 液態(tài)物料防護措施114、 控制烴類液體灌裝時的流速115、 a、灌裝鐵路罐車時，液體在鶴管內的容許流速按下式計算：vDW116、 b、灌裝汽車罐車時，液體在鶴管內的容許流速按下式計算：vDW117、 式中：118、 v—流速；D—鶴管內徑。119、 對罐車等大型容器灌裝烴類液體時，宜從底部進油。若不得已采用頂部進油時，則其注油管宜伸入罐內離罐底不大于200mm。在注油管未浸入液面前，其流速應限制在1m/s以內。120、 炔類液體中應避免混入其它不相容的第二相雜質如水等。并應盡量減少和排除槽底和管道中的積水。當管道內明顯存在第二物相時，其流速應限制在1m/s以內。121、 在貯存罐、罐車等大型容器內，可燃性液體的表面，不允許存在不接地的導電性漂浮物。122、 當液體帶電很高時，例如在精細過濾器的出口，可先通過緩和器后再輸出進行灌裝。帶電液體在緩和器內的停留時間，一般可按緩和時間的3倍來設計。123、123、器，其結構見附錄D（參考件）。124、 當用軟管輸送易燃液體時，應使用導電軟管或內附金屬絲、網的橡膠管，且在相接時注意靜電的導通性。125、 物體帶電安全管理界限126、 輕質油品裝油時，油面電位應低于12kV。127、 輕質油品安全靜止電導率應大于50pS/m。128、 9、GB13348-92液體石油產品靜電安全規(guī)程129、 4預防靜電危害的基本方法130、 靜電接地131、 改善工藝操作條件132、 在生產工藝的操作上，應控制油品處于安全流速范圍內。減少油品的飛濺，同時防止油品中夾入水分和氣體（參見GB12158）。133、 盡量采用金屬管道和部件，當采用非導體材料時，應采取相應措施。134、 液體石油產品通過精細過濾器會產生大量靜電荷，從過濾器出口到貯器應留有30s的緩和時間。135、 采用靜電消除器136、 為減少液體石油產品的靜電，應采用液體靜電消除器。137、 靜電消除器應樁設在盡量靠近管道出口處。138、 采用抗靜電添加劑139、 5預防靜電災害的技術措施140、 油罐141、 汽車罐車142、 鐵路罐車143、 油輪和舶船144、 裝油初速度不大于1m/s，當入口管浸沒后，可提高速度，但100mm管徑不大于9m/s；150mm管徑不大于7m/s。145、 裝油時不準將導體放入油艙內。裝油完畢應靜置10min后再使用導電性器具進行采樣、測溫、檢尺等作業(yè)。若油艙容積大于5000m3時，應靜置30min后作業(yè)。146、 10、GB16994-1997油品碼頭安全技術基本要求147、 防靜電148、 油碼頭應在適當位置設置消除人體靜電裝置。149、 防靜電設計方法、措施和管理應符合GB13348和GB12158的規(guī)定。150、 防雜散電流151、 油碼頭采用輸油臂裝油類時，應在輸油臂上裝一個絕緣法蘭，用橡膠軟管裝卸油類時，應在每條軟管管線上裝設一根不導電短管（絕緣法蘭和不導電短管以下統(tǒng)一簡稱防雜散電流段）。152、 防雜散電流段的阻值下限不得小于25kQ,上限不得大于2500kQ。153、 11、SH/T3108-2000煉油廠全廠性工藝及熱力管道設計規(guī)范154、 管徑及流速的確定155、 工藝管道的設計流速應符合下列規(guī)定：156、 （1）為防止靜電引起火災或爆炸，當油品電導率小于50pS/m時，油品管道的設計流速應符合下列規(guī)定：157、 a輕質油品油罐入口管道的流速應小于4m/s。158、 b輕質油品的汽車油罐車裝車管道流速，應符合式的要求，且最大流速不得大于7m/s。 vdW （）159、 式中v——油品的流速（m/s）；d——管道的直徑（m）。160、 c輕質油品的鐵路油罐車裝車管道流速，應符合式的要求，且最大流速不得大于7m/s。 vdW （）161、 d添加了抗靜電添加劑的油品，當其電導率大于50pS/m時，或在管道出口附近安裝了靜電消除器的情況下，可提高流速，但不得大于10m/s。162、 e管道出口前有過濾網（網的目數大于100目）或過濾器（過濾精度高于30口m）時，應使過濾器出口至管道出口的流動時間大于30s。163、 f輕質油中的游離水或污染物含量較高時，流速應小于1m/s。164、 4、對輸送催化油漿等含有固體顆粒的液體管道，介質流速不宜小于s。。165、 12、SH3097-2000石油化工靜電接地設計規(guī)范166、 碼頭167、 在船位陸上入口處，應設置消除人體靜電的接地裝置。168、 為防止雜散電流，應采取以下措施：169、 (1)輸油臂或輸油管上，使用絕緣法蘭或一段不導電軟管，其阻值在X104Q?X106Q之間；170、 (2)船與岸的人行通道不能全金屬連接；171、 (3)碼頭護舷設施與靠泊輪船之間應絕緣；172、 (4)岸上一側的金屬物只能與碼頭岸上的接地裝置相連。173、 13、中國石油化工集團公司職業(yè)安全衛(wèi)生管理制度(1995) 第二篇安全技術管理174、 五、易燃、可燃液體靜電安全管理規(guī)定175、 第五條 甲、乙類液體進入貯罐和槽車時，初流速不得大于1m/s。當入口管浸沒200mm后可提高流速，最高不得超過6m/s。176、 甲、乙類液體含游離水、有機雜質以及兩種以上油品混送時的初流速亦不得超過1m/s。177、 甲、乙類液體經過添加抗靜電劑，或有專門靜電消除器與靜電報警儀同時具備的,流速可為6m/s。178、 當液體輸送管線上裝有過濾器時，甲、乙類液體輸送自過濾器至裝料之間應有30s的緩和時間。179、 第十二條 為防止人體帶靜電產生電擊或放電，引起可燃性物質著火、爆炸等事故的發(fā)生，必須消除人體靜電。180、 第二十六條裝卸棧臺、碼頭區(qū)的接地系統(tǒng)181、 4、棧臺至裝卸油船之間和管線之間不做電氣連接(包括跨接電纜)，應在裝油管線上設105?108Q的絕緣法蘭或裝設絕緣管段。182、 14、GB/T15626-1995散裝液體化工產品港口裝卸技術要求183、 流速要求184、 易燃液體裝卸始末，管道內流速不超過1m/s，正常作業(yè)流速不宜超過3m/s。185、 其它液體產品可采用經濟流速。液體在管道內流動產生的靜電液體與管壁形成雙電荷層及沖流電流（a）管內流動液體形成雙電荷層；（b）管內壁突起帶電情況固體管壁表面上吸附的電荷層很薄，只有幾個分子大小厚度，稱為固定電荷層；而液體內的電荷層較厚，有許多個分子甚至幾毫米的厚度，稱為擴散電荷層。液體流動使雙電荷層分離，帶著擴散層電荷流動，形成微弱的電流——沖流電流。對于弱的紊流流動，沖流電流為：對于強的紊流流動，沖流電流為：=； ——圓周率，式中r——液體的相對介電常數；0=X10-12F/m;0——真空的介電常數，——液體與管道的接觸電勢，與流體種類和管道材料有關；d——管道內徑；m——液體的密度；——液體的粘滯系數；——液體的平均流速。由此可見，沖流電流與液體流速有關，流速越大則沖流電流越大，且紊流程度越大，流速的影響越大。在紊流狀態(tài)下，沖流電流也隨著管道直徑的增大而增大。從公式看，液體的相對介電常數越大，越有利于沖流電流的增加。介電常數特別小時，液體的電阻率也特別大，電荷的流動性很弱，不容易產生靜電，但已有的靜電電荷也不容易消散。道理就在于此。-cm之間者容易產生靜電，是防靜電工作的重點對象”道理就在于此。-介電常數特別大時，液體的電阻率也特別小，電荷的流動性很強，雖然易產生靜電，但不利于保持雙電層。前面有一句話“電阻率在1010?1015液體流經一段管道后，由于沖流電流的存在，必然造成管路一端有較多的正電荷，另一端有較多的負電荷，若管壁是絕緣的，則管路兩端就會產生電壓，叫做沖流電壓。沖流電壓與液體流經管道的長度成正比，與管徑的平方成反比。如果油中混有水，細小的水滴在液內運動或沉降時，與水滴粘附比較緊密的電荷層隨水滴運動，相反極性的電荷留在油液中，結果油和水都帶了電。實驗證明，汽油中含水6%時，起電強度增加2?50倍。同理，互不相容的液體混合也會增加靜電強度。液滴濺潑到不能較好浸潤的固體表面時，液滴要滾動，滾動過程也是緊密接觸與分離的過程，同樣會產生靜電。在化工生產與裝卸過程中，禁止液體采用噴射的方法注入容器中。原因還是防止產生靜電，當液體從噴嘴高速噴射出來時，液態(tài)微粒與噴嘴之間進行迅速的摩擦與分離。摩擦的瞬間產生雙電層，液體把其中的一層電荷帶走，另一層電荷留在噴嘴上，結果使液態(tài)微粒和噴嘴分別帶了不同符號的電荷。例如噴射水霧或蒸汽時，其中的小水滴離開噴嘴后就會帶上靜電，它們懸浮于空氣中便會形成帶電的霧云。用水沖刷油罐或油船都有可能由于靜電引發(fā)火災，這是因為噴射時內部空間形成浮游的帶電霧云，如果空間內蒸氣的濃度處在燃爆極限濃度范圍內，則會由此而引起火災爆炸事故。流體種類 應用場合 管道種類 平均流速 備注水 一般給水 主壓力管道 2-3低壓管道泵進口泵出口工業(yè)用水 離心泵壓力TOC\o"1-5"\h\z管 3-4離心泵吸水管 DN250 1-2DN250往復泵壓力管往復泵吸水管 <1給水總管排水管冷卻 冷水管熱水管凝結 凝結水泵吸水管凝結水泵出水管 1-2自流凝結水管一般液體 低粘度高