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摘 要:静电极易引起易燃易爆场所气体的燃烧和爆炸,黄岛油库因雷击引发的灾害,至今历历在目。众所周知,油库、加油站历来都是防十四大防静电的重点。但是从近几年的检测情况看,油库、加油站场所雷电静电的安全防护设施并不完善检测也不规范,还存在着较多隐患。为确保油库、加油站的安全,应该从设计、安装、验收、使用、检测等环节加强防雷防静电工作。采取工程技术手段和管理对策,是预防和避免静电事故的一项重要任务。
关键词:油站;防静电;电气设计;安全措施
加油站防雷静电装置的设计、施工、安装、检测、维护等环节看,还存在较多不规范的地方,亟待加大工作力度,提高防雷防静电减灾工作认识,规范防雷防静电工作,以确保油库、加油站的安全。
1、静电产生
按油品的运动形式分为流动带电、喷射带电、冲击带电和沉降带电等。液体流动带电是油品在储运作业中常见的带电形式。油品在金属管道在流动过程中,由于油品的流动使原来的双电层发生了变化,油品中的电荷被带走时,原来管壁内侧被束缚的电荷,由于相反电荷的离去而跑到管壁外侧成为自由电荷。若金属管线接地,则管线上除去界面双电层所束缚的电荷外,管壁外侧多余电荷被导入大地。喷射带电是油品从喷嘴或管口以束状喷出后,这种束状的油品便与空气连续发生接触与分离现象,使油品带电。加油站喷溅式卸油时就会产生喷射带电。冲击带电是油品从管道出口喷出后遇到壁板时,油品与壁板不断地发生接触和分离现象,与壁板分离后的液体向上飞溅,油珠和物体就分别带上了不同符号的静电荷。如加油站油品的喷溅式卸油,加油枪往汽车油箱加注油品。沉降带电是油料中不同程度含有杂质,如固体颗粒和水分等,杂质会离解成带电离子,因此在水和油的界面处形成双电层,由于悬浮于液体中的微粒沉降时,会使微粒和液体分别带上不同符号的电荷。
2、静电灾害的条件
静电灾害是在一定条件下造成的,静电作为火源引起爆炸和燃烧的可归纳为四点:(1)有产生静电的来源;(2)静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压;(3)静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)静电放电火花周围必须有爆炸性的混合物存在。从理论上讲,只要消除其中一个条件就可预防静电事故。但油品在装卸、储运过程中,静电荷的产生、积聚、作业场所形成爆炸性混合物等是客观存在的,因此只有采取措施抑制静电荷的产生、积聚,消除放电火花间隙,加强作业场所的管理,降低爆炸性混合物浓度。
3、减少静电产生
控制流速。油品流速愈高,则产生的静电量也愈大,因此控制流速是减少静电产生的有效措施。一般要求灌装油初速度限制在1m/min左右,待油管出口被浸没以后,可适当提高流速。控制油罐车卸油方式。如果油罐是从顶部喷溅卸油,油品必然冲击罐壁,搅动罐内油品,同时加速油品蒸发、雾化,使容器内油品的静电量急剧增加。采用潜流式灌装油代替喷溅式灌装油,可以减少冲击、喷溅。加油站要求必须密闭卸油,即进油管应距离油罐罐底不大于0.2m,以减少静电量的产生。减少油品与高起电材质剧烈摩擦。电导率很低的高分子聚合物、丝绸、水、杂质、空气等都是高起电材质。禁止在加油管口、加油枪口加装绸套进行过滤。输油前,注意排放输油系统的水分和杂质,吸入口系统的连接和填料应密封,不让空气吸入。不要用高起电材质制作轻油容器和输油管,不能用非导电的塑料桶装汽油。人体静电防护。操作人员在危险场所频繁作业和接触设备,可能由于带电会造成事故。人体穿着的内外衣,由于材料不同,在穿、脱情况所产生的静电也有差异。人体穿着的内外衣为化纤织品或毛织品产生的静电最高,放电可能引燃引爆爆炸性混合气体的机遇较多。
4、促进静电流散
静电接地与跨接。金属储罐、泵房工艺设备、输油管线、鹤管等均应可靠地接地。地上或管沟敷设的输油和输气管道的始端、末端和分支处应设防静电接地装置。卸车场地,应设用于罐车卸车时用的防静电接地装置,为卸油设施跨接的静电接地装置。油罐测量孔应有接地端子,以供采样器、测温盒、导电绳子等接地。需接地的设备应与接地干线或接地体直接相连,不得彼此串联。接地电阻不大于100Ω,容量大于50m3油罐接地点不应少于二处。油品的输油、输气管道的法兰接头、胶管两端、阀门等连接处应用金属线跨接。其他导静电措施。其他措施主要有汽车油罐车采用导电橡胶拖地带,以消除油罐车运输途中产生的静电;在可能产生静电危险的危险场所的入口处设置人体导静电的接地柱,以消除人体静电;场地喷水,增加湿度;在储油罐进口设静电缓和器;油料中加静电添加剂;在油罐车装卸系统消静电器等。
5、避免或减少静电放电机会
静电产生也往往伴随着静电流散,如果自然流散就不会形成危害,但以火花放电的形式流散,就具有很大的危险性,因此避免形成或减少放电的机会,也是防止静电灾害的措施。
金属设备进行电气连接并接地,相邻设备形成等电位。罐、管、泵都有良好接地,与零电位大地相通,使他们彼此间成为等电位,则无发生电火花可能。如设备、管道用金属法兰连接时、铁轨和鹤管之间、灌桶间的灌桶嘴和灌装油桶之间等都必须设置跨接线,汽车油罐车和灌装油管路之间应设置临时夹(卡),使之成为导静电通道。油品静置,正确选用检测工具。储油容器内的静电来源主要由油品输送过程中,油品同管道摩擦,泵、阀门及过滤器等部位能产生大量的静电,流入储罐中后,在储罐中产生静电,静电电位随装卸结束后逐渐下降。因此为防止静电事故的发生,对刚进油和运输后的容器进行检测作业时,油品需静置一段时间,保证容器内静电荷泄漏后,方可进行检尺、测温、采样等作业。测温盒和采样器必须用导静电的绳索,并与罐体进行可靠连接。
6、防静电危害的安全管理
进行防静电危害安全教育。必须对全体工作人员进行防静电危害安全教育,在业务培训中安排相应的培训内容。规章制度、设备检查都要有防静电方面的具体内容。建立防静电设施档案。绘制各场所静电接地分布图,详细记载接地点的位置、接地体形状、材质、数量和埋设情况等。所有防静电设施、设备必须有人负责定期检查、维修,并建立设备档案。检查测试。每年春、秋季应对各静电接地体的接地电阻进行测量,并建立测量数据档案。若接地电阻不合格,应立即进行整改。
总之,石油化工行业具有自己身的特殊性。由于易燃易爆,加油站对静电荷雷击都重点防护。因次加强加油站的防雷防静电使其符合相关规范的要求,才能保障人员的安全和设备的正常运行,致油品燃爆的因素虽然很多,但只要严格执行安全管理制度和安全操作规程,并采取相应安全技术措施,预防油品燃爆是完全可以做到的。
关键词:油站;防静电;电气设计;安全措施
加油站防雷静电装置的设计、施工、安装、检测、维护等环节看,还存在较多不规范的地方,亟待加大工作力度,提高防雷防静电减灾工作认识,规范防雷防静电工作,以确保油库、加油站的安全。
1、静电产生
按油品的运动形式分为流动带电、喷射带电、冲击带电和沉降带电等。液体流动带电是油品在储运作业中常见的带电形式。油品在金属管道在流动过程中,由于油品的流动使原来的双电层发生了变化,油品中的电荷被带走时,原来管壁内侧被束缚的电荷,由于相反电荷的离去而跑到管壁外侧成为自由电荷。若金属管线接地,则管线上除去界面双电层所束缚的电荷外,管壁外侧多余电荷被导入大地。喷射带电是油品从喷嘴或管口以束状喷出后,这种束状的油品便与空气连续发生接触与分离现象,使油品带电。加油站喷溅式卸油时就会产生喷射带电。冲击带电是油品从管道出口喷出后遇到壁板时,油品与壁板不断地发生接触和分离现象,与壁板分离后的液体向上飞溅,油珠和物体就分别带上了不同符号的静电荷。如加油站油品的喷溅式卸油,加油枪往汽车油箱加注油品。沉降带电是油料中不同程度含有杂质,如固体颗粒和水分等,杂质会离解成带电离子,因此在水和油的界面处形成双电层,由于悬浮于液体中的微粒沉降时,会使微粒和液体分别带上不同符号的电荷。
2、静电灾害的条件
静电灾害是在一定条件下造成的,静电作为火源引起爆炸和燃烧的可归纳为四点:(1)有产生静电的来源;(2)静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压;(3)静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)静电放电火花周围必须有爆炸性的混合物存在。从理论上讲,只要消除其中一个条件就可预防静电事故。但油品在装卸、储运过程中,静电荷的产生、积聚、作业场所形成爆炸性混合物等是客观存在的,因此只有采取措施抑制静电荷的产生、积聚,消除放电火花间隙,加强作业场所的管理,降低爆炸性混合物浓度。
3、减少静电产生
控制流速。油品流速愈高,则产生的静电量也愈大,因此控制流速是减少静电产生的有效措施。一般要求灌装油初速度限制在1m/min左右,待油管出口被浸没以后,可适当提高流速。控制油罐车卸油方式。如果油罐是从顶部喷溅卸油,油品必然冲击罐壁,搅动罐内油品,同时加速油品蒸发、雾化,使容器内油品的静电量急剧增加。采用潜流式灌装油代替喷溅式灌装油,可以减少冲击、喷溅。加油站要求必须密闭卸油,即进油管应距离油罐罐底不大于0.2m,以减少静电量的产生。减少油品与高起电材质剧烈摩擦。电导率很低的高分子聚合物、丝绸、水、杂质、空气等都是高起电材质。禁止在加油管口、加油枪口加装绸套进行过滤。输油前,注意排放输油系统的水分和杂质,吸入口系统的连接和填料应密封,不让空气吸入。不要用高起电材质制作轻油容器和输油管,不能用非导电的塑料桶装汽油。人体静电防护。操作人员在危险场所频繁作业和接触设备,可能由于带电会造成事故。人体穿着的内外衣,由于材料不同,在穿、脱情况所产生的静电也有差异。人体穿着的内外衣为化纤织品或毛织品产生的静电最高,放电可能引燃引爆爆炸性混合气体的机遇较多。
4、促进静电流散
静电接地与跨接。金属储罐、泵房工艺设备、输油管线、鹤管等均应可靠地接地。地上或管沟敷设的输油和输气管道的始端、末端和分支处应设防静电接地装置。卸车场地,应设用于罐车卸车时用的防静电接地装置,为卸油设施跨接的静电接地装置。油罐测量孔应有接地端子,以供采样器、测温盒、导电绳子等接地。需接地的设备应与接地干线或接地体直接相连,不得彼此串联。接地电阻不大于100Ω,容量大于50m3油罐接地点不应少于二处。油品的输油、输气管道的法兰接头、胶管两端、阀门等连接处应用金属线跨接。其他导静电措施。其他措施主要有汽车油罐车采用导电橡胶拖地带,以消除油罐车运输途中产生的静电;在可能产生静电危险的危险场所的入口处设置人体导静电的接地柱,以消除人体静电;场地喷水,增加湿度;在储油罐进口设静电缓和器;油料中加静电添加剂;在油罐车装卸系统消静电器等。
5、避免或减少静电放电机会
静电产生也往往伴随着静电流散,如果自然流散就不会形成危害,但以火花放电的形式流散,就具有很大的危险性,因此避免形成或减少放电的机会,也是防止静电灾害的措施。
金属设备进行电气连接并接地,相邻设备形成等电位。罐、管、泵都有良好接地,与零电位大地相通,使他们彼此间成为等电位,则无发生电火花可能。如设备、管道用金属法兰连接时、铁轨和鹤管之间、灌桶间的灌桶嘴和灌装油桶之间等都必须设置跨接线,汽车油罐车和灌装油管路之间应设置临时夹(卡),使之成为导静电通道。油品静置,正确选用检测工具。储油容器内的静电来源主要由油品输送过程中,油品同管道摩擦,泵、阀门及过滤器等部位能产生大量的静电,流入储罐中后,在储罐中产生静电,静电电位随装卸结束后逐渐下降。因此为防止静电事故的发生,对刚进油和运输后的容器进行检测作业时,油品需静置一段时间,保证容器内静电荷泄漏后,方可进行检尺、测温、采样等作业。测温盒和采样器必须用导静电的绳索,并与罐体进行可靠连接。
6、防静电危害的安全管理
进行防静电危害安全教育。必须对全体工作人员进行防静电危害安全教育,在业务培训中安排相应的培训内容。规章制度、设备检查都要有防静电方面的具体内容。建立防静电设施档案。绘制各场所静电接地分布图,详细记载接地点的位置、接地体形状、材质、数量和埋设情况等。所有防静电设施、设备必须有人负责定期检查、维修,并建立设备档案。检查测试。每年春、秋季应对各静电接地体的接地电阻进行测量,并建立测量数据档案。若接地电阻不合格,应立即进行整改。
总之,石油化工行业具有自己身的特殊性。由于易燃易爆,加油站对静电荷雷击都重点防护。因次加强加油站的防雷防静电使其符合相关规范的要求,才能保障人员的安全和设备的正常运行,致油品燃爆的因素虽然很多,但只要严格执行安全管理制度和安全操作规程,并采取相应安全技术措施,预防油品燃爆是完全可以做到的。