【油輪防靜電安全經(jīng)驗總結(jié)報告8000字（論文）】

油輪防靜電安全經(jīng)驗總結(jié)報告中文摘要與普通貨輪相比，油輪具有獨特的特性，尤其是在防火防爆領(lǐng)域。目前，由于靜電引發(fā)的油輪事故不斷增多，因此油輪的防靜電問題應(yīng)該受到重視。本文主要探討了油輪產(chǎn)生靜電的過程，以及過程中產(chǎn)生的危害性，并針對這些危害提出相應(yīng)的應(yīng)對措施。并且結(jié)合實習船“凱達”輪“COW”,“IGS”兩大系統(tǒng)，以及實習輪“凱譽”輪在營運過程中的其它防靜電措施進行分析總結(jié)。以期為相關(guān)領(lǐng)域的提供經(jīng)驗總結(jié)，避免油輪靜電事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：油輪；靜電危害；防靜電措施目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1研究背景 11.2本文研究目標 1第2章油船靜電的產(chǎn)生機理及其常規(guī)的預(yù)防和處理方法 22.1油船靜電的產(chǎn)生 22.1.1貨油靜電的產(chǎn)生 22.1.2油船海水洗艙時的噴射起電、濺潑起電 22.1.3壓載水的激蕩起電 22.1.4沉降起電 22.1.5油船老化嚴重、保養(yǎng)不到位 32.2油輪靜電隱患的防護措施 32.2.1限制裝油流速 32.2.2控制注油方式 32.2.3避免水、空氣與油品以及不同油品相混 32.2.4嚴格規(guī)范洗艙作業(yè) 32.2.5安裝緩和器和消電器 42.2.6加入抗靜電添加劑 42.2.7注意良好的接地 4第3章“凱達”輪“COW”,“IGS”系統(tǒng)在防靜電工作中的應(yīng)用 43.1“凱達”輪簡介 43.2“凱達”輪洗艙系統(tǒng)簡介 43.2.1“凱達”輪洗艙操作及操作過程中的防靜電措施 53.3“凱達”輪惰氣系統(tǒng)簡介 6第4章“凱譽”輪在其營運過程中的防靜電安全經(jīng)驗總結(jié) 84.1“凱譽”輪簡介 84.2“凱譽”輪所采用的常見的防靜電措施 94.2.1防止人體靜電 94.2.2裝卸貨油及壓載作業(yè)時的靜電預(yù)防措施 94.2.3油管線法蘭加裝靜電跨接銅片 10第5章總結(jié) 10參考文獻 11油輪防靜電安全經(jīng)驗總結(jié)1緒論1.1研究背景海上運輸危險品，特別是油輪運輸易燃性、可燃性液體時，除了運輸行業(yè)本身存在危險外，在裝卸、清洗、維修等過程中也存在著各種危險。這種危險通常是靜電引起的，被稱為靜電危險，發(fā)生事故也成為靜電事故。自20世紀70年代起，由于國際航運界由于油輪靜電放電造成的嚴重爆炸事故時有發(fā)生，油輪靜電事故受到國際海事組織（IMO）和船主的高度關(guān)注。比如，1969年底在非洲沿海發(fā)生的3艘超級油輪的爆炸事故，以及建國以來我國發(fā)生的5起油輪爆炸事故，都是由于靜電造成的，蘇聯(lián)的油輪也曾發(fā)生過因雷電造成的爆炸起火事故。靜電就像一種隱形細菌無處不在，具有潛在的、爆炸性的風險，一直影響著油輪的安全。因此，必須做好油輪的靜電防護、抑制、消除、屏蔽、隔離工作，這是油輪防靜電的基本指導(dǎo)思想。1.2本文研究目標近年來，油輪由于靜電放電導(dǎo)致了許多火災(zāi)事故，造成人命、財產(chǎn)損失嚴重。本文通過探討油輪靜電的產(chǎn)生，總結(jié)常規(guī)的靜電預(yù)防以及消除方法，來理解防靜電的理論。并通過分析所在實習油輪“凱達”輪的“COW”、“IGS”兩大系統(tǒng)，以及“凱譽”輪采取的其它防靜電措施進行實例總結(jié)分析。希望對其他油輪公司提供參考意見，起到給我公司油輪船隊以及其他油輪提供借鑒的作用，避免油輪在運行過程中由于靜電引起火災(zāi)及爆炸事故。

2油輪靜電的產(chǎn)生機理與防護措施2.1油船靜電的產(chǎn)生2.1.1貨油起電通常來說，貨油不容易產(chǎn)生靜電，但含有雜質(zhì)的貨油可能會產(chǎn)生電荷。如果貨油中所包含的正負電荷相同時，油液會呈現(xiàn)電中性。但是這種電中性不穩(wěn)定，當油和一些固體物質(zhì)接觸時，會產(chǎn)生電荷分布現(xiàn)象的中斷，使得靠近油和固體界面的電荷重新分配一層，這些電的正負電荷是同等的按層分布，一般被稱作電偶層。因為是對應(yīng)的等量關(guān)系，并不存在著失去或者增加電荷，電偶層在這種狀態(tài)下仍呈電中性。由于貨油具有較強的附著力，使得接近油液與固體的界面部位重新分布了一層電荷。一旦液體相對于固體流動，隨著油流的流動，部分電荷被去除，并且粘附到電荷中，這樣電荷傾向于與電中性被破壞的電荷的極性相反，進而使得油液產(chǎn)生靜電。2.1.2海水洗艙起電油輪在進入船廠維修，或者所裝貨物與原貨油理化性質(zhì)相差較大時，一般需要用到海水洗艙。海水洗艙是利用高壓將海水通過洗艙機的噴嘴中噴射出來。噴出洗滌水，部分形成霧氣，浮在貨艙內(nèi)。大部分洗滌水直接沖洗到艙壁的艙壁上，在那里有射流電氣化和飛濺。當海水從噴嘴中高速噴出時,海水粒子與噴嘴之間發(fā)生了迅速接觸與分離過程。接觸時,接觸面處形成了偶電層。分離時,水粒子把偶電層中的一層電荷帶走,另一層留在噴槍上。這樣,水和噴嘴就分別帶上了不同符號的電荷。這就是噴射起電機理。2.1.3壓載水激蕩起電通常為了防止油輪對海洋造成污染，必須控制油輪排出的污水，船舶的壓載水一般循環(huán)使用。因此，必須在壓載水中混合許多油腳，水，污垢或其他雜質(zhì)。大量的實驗現(xiàn)象表明，油中含有少量含水量少的含水量，會大大增加靜電量。油輪在運行過程中，不可避免地會由于搖擺浪涌而引起，油腳沖洗大部分主體艙內(nèi)部件，浪涌本身造成的波浪會產(chǎn)生帶電水霧。浪涌過程同時伴隨著飛濺，水滴破碎等過程。因此，同一艙內(nèi)航行的船只中的壓載水也可產(chǎn)生帶電水霧，導(dǎo)致形成強靜電場。2.1.4油水沉降起電沉降起電的本質(zhì)仍然是接觸分離起電。水滴與油的接觸處也能形成偶電層。當水滴與油做相對運動時,水滴與油就帶上了不同符號的電荷。其它雜質(zhì)粒子因重力緩慢向下運動時。同樣會發(fā)生沉降起電。這樣,在容器上下部分產(chǎn)生電勢差,這就是沉降電勢。沉降電勢作用于帶電粒子,在液體內(nèi)又將產(chǎn)生一個與沉降電勢方向相反的歐姆電流。當沉降電流與歐姆電流相等時達到平衡,此時形成穩(wěn)定的電場和沉降電勢。當油和油中含有的水相對運動時，水滴和油以與電荷相反的極性充電。同樣，貨油內(nèi)一定會存在其它雜質(zhì)微粒，當這些顆粒由于重力而緩慢向下移動時，會發(fā)生沉淀物。使貨艙的上部和下部產(chǎn)生一定的潛力，這是沉降潛力。帶電粒子受沉降電位的影響，并將在與沉降電位方向相反的液體中產(chǎn)生歐姆電流。當沉降電流和歐姆尺寸電流等于靜電平衡時，形成穩(wěn)定電場E和沉降電位U。實驗表明，沉降電位的大小與水中的油量有關(guān)，表明水也是非常危險的油。2.1.5設(shè)備缺陷與人為操作起電船東為了降低人力成本，往往把有限的船員集中在運輸?shù)臉I(yè)務(wù)上，忽視了對油輪的保養(yǎng)，導(dǎo)致許多油輪嚴重失修；另一方面油輪老齡化現(xiàn)象普遍存在，很多七八十年代建造的油輪至今仍在使用，這些油輪中很多都已嚴重損壞或者是存在設(shè)計缺陷。這些問題若得不到及時解決，也會給油輪帶來極大的靜電事故隱患。有些油輪中還存在很多設(shè)計缺陷，如客艙龍骨外翻，油管法蘭無靜電交叉銅管，管道規(guī)格不匹配；甲板通道，樓梯，欄桿使用人體靜電消除措施；沒有靜電纜或橫截面積的油封太小等等。這些裝卸油操作中的這些缺陷容易產(chǎn)生經(jīng)典的收集和前沿排放，給油輪帶來了很大的安全隱患。2.2油輪靜電隱患的防護措施2.2.1限制裝油流速現(xiàn)代油輪為了提高貨物裝卸的效率，盡可能縮短其在港時間，通常，會采取使用大排量貨油泵，與之相配套的貨油管徑也因此增大。在這種情況下，油流快，會產(chǎn)生太多的靜電。實踐表明，在油運初期，低速貨油泵的油流量不得超過1m/s，直到艙底噴管浸入200mm才能逐漸增加到規(guī)定的流量。靜電積聚性油類的甲、乙類油（閃電小于60度），安全流量不超過5m/s和6m/s，C油和非靜態(tài)積油，一律不得超過7m/s。2.2.2控制注油方式貨油一般必從油艙底部倒垂喇叭口流入，避免從頂部裝貨（俗稱灌裝）。實驗表明，填充石油貨物產(chǎn)生的靜電電荷是負載底部靜電荷的兩倍。對于揮發(fā)油或油溫高于10°C的非揮發(fā)油，無論如何都不能灌裝。不揮發(fā)油可以在低于閃點10°C以下的溫度下進行填充，但必須完成：油箱已經(jīng)清除油和氣體，不再揮發(fā)。2.2.3避免水、空氣與油品以及不同油品相混油輪裝卸結(jié)束后，經(jīng)常使用壓縮空氣或蒸汽來清潔管道（俗稱掃線），將油管的殘油送到油罐車。如果線路壓力太長，可能會使下水箱，空氣和油混合，增加靜電量。因此，應(yīng)該注意的是，A類，B類油類的靜電積聚不允許使用壓縮空氣或蒸汽進行掃線，C油和非靜態(tài)積聚油，掃管線壓力不得大于0.3MPa。掃線時間不得超過5min，時間間隔不小于10min。實踐證明，油中含有5％的水使靜電效應(yīng)提高10?50倍，一般油混合1％?6％最危險的水。2.2.4嚴格規(guī)范洗艙作業(yè)在油箱卸載后，通常需要進行洗滌操作。洗艙時，客艙的水必須連續(xù)排放，不能回收，而且應(yīng)立即停止清洗槽，防止油水混合沖擊引起的靜電事故。通常使用海水洗滌，加熱和洗滌可以提高洗滌效果。但加熱會促進帶電霧的形成。當水溫高于60度時，加劇了帶電霧的形成。因此，當罐內(nèi)的可燃氣體濃度不能控制在爆炸極限以下時，不宜加熱洗滌水。2.2.5安裝緩和器和消電器在油管端部進入油艙之前安裝一段截面ｓ較大的管道，顯然在流量不變的情況下，在ｓ較大的管內(nèi)流速較慢，故這段稱為緩和器。如果在緩沖器內(nèi)再裝上消電器，那么由于緩和器內(nèi)流量較小，電壓較高，這樣在消電器電離針端部和管道等處就會吸引石油中大部分的電荷，并流向大地，從而大大減小進入油艙的電荷。石油進入油艙時電壓將大大升高，故在艙內(nèi)安裝消電器效果也較好。2.2.6加入抗靜電添加劑抗靜電添加劑不是“抗靜電”，而是在油中加入少量的多組分金屬化合物，可以加倍增加油的導(dǎo)電性，使其電荷得不到積聚而不影響油品質(zhì)量，我國的添加劑使用量一般為1ppm。2.2.7注意良好的接地海上裝載設(shè)備的接地可以消除運行和使用過程中產(chǎn)生的靜電。為確保接地和連接的可靠性，連接線應(yīng)使用軟銅線，最小直徑為2.6mm。金屬材料采樣器，UTI等測試設(shè)備，在地線啟動前要安裝，運行結(jié)束后，設(shè)備從貨油艙和貨艙可以在銅后取出。在碼頭上使用油油船之間的絕緣軟管不允許使用管道兩側(cè)的跳線對地面進行接地。3“凱達”輪“COW”,“IGS”系統(tǒng)防靜電措施3.1“凱達”輪簡介“凱達”輪英文船名為NewAccord，是香港海宏（AMCL）管理的油輪之一，目前主要從事從澳大利亞和俄羅斯往國內(nèi)運原油。“凱達”輪的船舶參數(shù)如下：船名:“凱達”輪呼號:A8RI8船旗港:利比里亞登記港:蒙羅維亞船舶編號:9487172船東:“凱達”輪船舶有限公司運營者:海宏輪船（香港）有限公司建造廠:大連船舶重工有限公司3.2“凱達”輪洗艙系統(tǒng)簡介由于成品油船經(jīng)常需要裝載不同品種的貨油，油輪在更換不同品種的貨油時一般都需要進行洗艙作業(yè)。因為不同品種的貨油對貨油艙的要求也是不一樣的，而且一些高品質(zhì)的貨油很容易受到上載貨油的影響，因此洗艙工作是特別的重要。油輪在修理、進塢之前也要洗艙和除氣。如圖3-1所示：該船總共裝有28臺洗艙機（每艙兩臺），其工作壓力介于8~12bar之間，洗艙機噴嘴半徑為23mm，洗艙機流量范圍是：62m3/h@10bar~56圖3.1“凱達”輪原油洗艙系統(tǒng)管線圖3.2.1“凱達”輪洗艙操作及防靜電措施該船的原油洗艙操作，使用油中所含的部分油作為洗滌介質(zhì)，同時卸載時，通過洗艙機在高壓條件下噴射到貨艙表面，依靠原油本身的溶解作用，將附著到艙壁，底部和部件的油清洗走，并將油卸載到岸邊。為了達到理想的洗艙效果，原油洗艙必須提供較高的壓力，在原油清洗槽中用作清新劑的原油含有一定量的水，當原油高速射向艙壁時，摩擦會產(chǎn)生靜電，當靜電電荷累積到一定程度時會產(chǎn)生靜電放電，引起燃燒和爆炸。由于原油洗滌是危險的，為了安全起見，按國際公約及國內(nèi)有關(guān)規(guī)定，原油船舶應(yīng)該具備一定的條件，才能進行原油洗艙作業(yè)?！癕ARPOL73/78公約”附則1第13條規(guī)定，每艘容量超過2萬噸的新原油罐和裝載4萬噸以上的現(xiàn)有船舶應(yīng)裝載貨油艙系統(tǒng)?！对拖磁撟鳂I(yè)安全技術(shù)要求》規(guī)定：船方必須對所有需洗艙的油艙手工測量氧氣濃度。為確保罐內(nèi)氧濃度低于8％，這項作業(yè)一般由船方和岸方共同完成。作業(yè)還需要進行現(xiàn)場監(jiān)督，安全檢查分為四個階段：在進入COW之前，在COW開始之前，COW的過程和COW在四個階段之后?，F(xiàn)場監(jiān)督的目的就是確保測氧儀每次使用前已經(jīng)檢查和校正，測氧方式正確，保證原油洗艙在安全的含氧條件下進行。氧含量應(yīng)低于8%，因此，在整個洗艙階段，應(yīng)持續(xù)的使用惰氣系統(tǒng)供給惰氣。油艙內(nèi)設(shè)置幾根接地的金屬線，金屬線本身電位為零，這樣可以使它附近的油水霧電位降低。也有的在金屬線上裝突針，發(fā)生電暈放電，達到降低油水霧帶電的效果。當然，絕對零靜電無法實現(xiàn)，在這種情況下，控制洗艙期間的碳氫氣體含量非常重要，為了實現(xiàn)這個目的，該船按照下面的操作方法實現(xiàn)：洗艙前，調(diào)整惰性氣體的供給量，使艙壓達到最小，以此減少洗艙期間貨油嘴噴出貨油時產(chǎn)生的蒸汽，減少碳氫氣體含量。洗艙期間，連接與岸上的蒸汽連接管線（vapourline），將洗艙期間艙內(nèi)產(chǎn)生的過多蒸汽排放到岸上。在洗艙期間，因為同時需要卸貨，所以也可以通過增加卸貨速度的方法來減慢貨油艙艙壓的上升速度。另外，洗艙時，洗艙所用的原油應(yīng)確保與貨油品種相同。如果洗艙用的原油中含有水則容易產(chǎn)生靜電，所以，使用不含水分或者水分量很少以滿足要求十分重要。當裝貨并離港以后，在航行期間，貨油中的水會慢慢沉降在底部，洗艙前，應(yīng)該將供給洗艙用的原油從該艙中卸出含水的部分，一般的油艙先從底部卸掉1m以上深度，以便把底層積水盡量駁出然后再洗艙。同樣的道理，如果slop左右被用來原油洗艙時，也要提前排出水分。實踐證明，該油含有5％的水會使靜電效果提高10?15倍，一般認為油中混有1％?6％的最危險。3.3“凱達”輪惰氣系統(tǒng)簡介為了擺脫混合氣體以上的油以防止油箱由靜電引起，最好的方法是將油箱慣性，艙內(nèi)氣體濃度低于燃燒極限，生產(chǎn)作業(yè)不受很多條件的影響，提高效率。因此惰性氣體系統(tǒng)的正當操作與正常運轉(zhuǎn)，對于油輪防靜電安全來說至關(guān)重要。圖3.2所示為該船惰性氣體系統(tǒng)，該系統(tǒng)由鍋爐廢氣系統(tǒng)和獨立的惰氣發(fā)生器系統(tǒng)為貨油艙充惰氣，通過降低艙內(nèi)氧氣含量，以提供安全防爆的氣體環(huán)境。船舶上使用的惰氣一方面由廢棄鍋爐產(chǎn)生的廢氣通過洗滌塔洗滌冷卻，或者由惰氣發(fā)生器通過燃燒柴油產(chǎn)生。主系統(tǒng)能夠維持貨油艙1000mmWG的正壓，保持艙內(nèi)低于8%的氧氣含量，鼓風機出口處的氧氣含量低于5%。惰氣系統(tǒng)一般在以下情況下使用：（1）裝卸貨油時。（2）置換艙內(nèi)碳氫氣體時。（3）涉及到人員進艙前海水洗艙時。（4）原油洗艙時。（5）為了減少艙內(nèi)的氧氣含量時。（6）緊急惰化壓載水艙時（當由于某種異常情況貨油滲漏到壓載水艙時，艙內(nèi)極易產(chǎn)生油氣，此時遇到靜電既可能發(fā)生爆炸或著火，應(yīng)當立即惰化）。惰氣系統(tǒng)正常工作時的體積含量組份為：二氧化碳（CO2氧氣（O2）約為4~二氧化硫（SO2氮氣（N2然而當鍋爐負荷較低時，為了使鍋爐內(nèi)燃料充分燃燒，大量空氣被吸入。使得燃燒后廢棄鍋爐排放廢氣的氧氣含量將會增高，影響惰化效果。如圖3.2，惰氣系統(tǒng)配有兩部IG風扇，NO.1全速運轉(zhuǎn)的氣體流量為11,232m3/h,而NO.2全速運轉(zhuǎn)的排量為一號的一半。兩臺風扇運轉(zhuǎn)時，用過吸口將惰氣輸送到主管線中，再經(jīng)甲板水封和惰氣切斷器通向甲板主管線，最后分配至各艙。每一個IG風扇都裝有通向內(nèi)部的清洗與冷卻管線，清洗掉由鍋爐供給惰氣里的煙塵，有助于防止靜電的產(chǎn)生。同時，對于通往各艙的IG管線，在末端法蘭連接處加裝靜電跨接銅片圖3.2“凱達”輪惰性氣體系統(tǒng)甲板部分圖圖3.3“凱達”輪惰性氣體系統(tǒng)機艙分布圖圖3.4“凱達”輪惰氣管線連接法蘭處加裝的防靜電跨接銅片3.3.1“凱達”輪惰氣系統(tǒng)操作及其操作要求該船“凱達”輪惰氣系統(tǒng)的基本操作程序如下：一、啟動程序：（1）、確認鍋爐提供的煙氣含氧量達到貨低于5%。（2）、確認所有的控制電源，警報及自動關(guān)閉操作正常。（3）、確認所選的洗滌塔和甲板水封泵是對其正常供水，且水位正常。（4）、試驗洗滌塔和甲板水封的警報。（5）、確認除氣所用的空氣進口閥關(guān)閉且用盲板盲死。（6）、關(guān)閉空氣封閉系統(tǒng)。（7）、打開所選風機的進口閥、如使用一臺風機，確認另一臺的進出口閥關(guān)閉。（8）、啟動風機。（9）、試驗風機故障報警。（10）、打開風機出口閥。（11）、打開主控閥。（12）、確認氧含量達5%或低于5%，然后關(guān)閉主控閥與甲板水封之間的透氣閥。（氧氣分析儀至少提前30分鐘啟動）二、關(guān)閉程序：（1）、當所有貨艙的含氧量低于8%且艙壓符合要求時，關(guān)閉甲板隔離/止回閥。（2）、打開主控閥與甲板水封之間的透氣閥。（3）、關(guān)閉主控閥。（4）、關(guān)閉惰氣風機。（5）、關(guān)閉風機進口與出口閥。當風機的驅(qū)動馬達電源關(guān)閉，風機還在轉(zhuǎn)動時，打開風機供應(yīng)水。沖水系統(tǒng)，確認沖洗完畢后，關(guān)閉沖水系統(tǒng)。（6）、關(guān)閉鍋爐的取氣閥，打開氣封系統(tǒng)。（7）、停風機后，應(yīng)繼續(xù)向洗滌塔供水至少10分鐘。洗滌塔海水泵停后，關(guān)閉洗滌塔海水進口閥。打開取氣閥的噴氣閥30秒，然后關(guān)閉。（8）、保證甲板水封正常供水，水位適當且報警正常。4“凱譽”輪防靜電措施4.1“凱譽”輪簡介“凱譽”輪英文船名為NewSpirit，是香港海宏（AMCL）管理的油輪之一，目前主要從事從伊朗往國內(nèi)運原油?！皠P譽”輪的船舶參數(shù)如下：船名:“凱譽”輪呼號:A8CH8船旗港:利比里亞登記港:蒙羅維亞船舶編號:9288095船東:“凱譽”輪船舶有限公司運營者:海宏輪船（香港）有限公司建造廠:UniversalShipbuildingCorporation,AraikeShipyard,Tamana-gun,KumamotoPerfecture.4.2“凱譽”輪所采用的常見的防靜電措施4.2.1防止人體靜電身體充電在4000V的高壓下非常常見，人體就具有靜電能量W=0.5×2×10圖4.1“凱譽”輪在生活出口處安裝的靜電消除板4.2.2裝卸貨油及壓載作業(yè)時的靜電預(yù)防措施該船舶靠碼頭以后，應(yīng)先接能讓雜散電流通過的跨接電纜（如圖4.2），后接輸油管，拆卸時，先拆輸油管，后拆跨接電纜，電纜的銅芯截面積不小于50mm2，而且電纜外包絕緣層必須完好，連接在專用接線樁上，并安裝保險開關(guān)。如果采用絕緣法蘭或者防靜電短管的，應(yīng)確保絕緣法蘭或防靜電短管的完好，保證船岸間電氣絕緣1、油管線法蘭加裝靜電跨接銅片。圖4.2“凱譽”輪貨油管線法蘭連接處加裝的靜電跨接銅片2、裝油前應(yīng)檢查或有管道和油艙艙底，盡可能將水排干，將因油水相混所產(chǎn)生的靜電減少到最低限度。3、控制裝卸貨油方式，裝油必須從底部注入，避免灌裝。如圖所示，為實習船“凱譽”輪的貨油管線圖。從中可以看出，貨油主管線進入貨艙后，其末端為倒垂喇叭口，并且貼近貨艙底部，避免了對貨油的灌裝。4、根據(jù)我公司的安全管理手冊，嚴格控制初始流量