油物防静电常识

一、静电的产生、积聚和放电
油品在收发、输转、灌装过程中,油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦,会产生静电,其电压随着摩擦的加剧而增大,如不及时导除,当电压增高到一定程度时,就会在两带电体之间跳火(即静电放电)而引起油品爆炸着火。
1.静电的产生:当两种不同性质的物体相互摩擦或接触时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,发生电子转换,——个失去部分电子而带正电荷,另一个得到部分电子而带负电荷。如果该物体对大地绝缘,则电荷无法泄漏,停留在物体内部或表面呈相对静止的状态,这种电荷就称为静电。
油品静电产生方式:如油品在集输、储运过程中,由于流动、过滤、搅拌、冲击、喷射、飞溅、摇晃、发泡、水分沉降等相对运动都能产生静电。
2、静电危害:对于易燃、可燃的油品是种可能引起爆炸和火灾的潜在危险。因此,防静电危害对储油库安全生产具有重要意义。
油品在管道中流动时,由于与管道的相互摩擦而带电的现象。假若油品带正电,则管道内壁带负电。带电的油品由于流动而形成流动电流,如果带电油品流人油罐,则罐内油品带电,罐的内壁要感应出与油品符号相反、电量相等的静电;罐的外壁则出现了与油品带电符号相同的等量静电。如果油罐接地,则罐外壁的静电流入地壳,油罐内壁的静电因与油品中的电荷相吸引留在罐的内壁。
尽管管道中的流动电流很小,约为1微安,由于油罐的体积大,电容小,往往形成几千至几万伏的油面电位而发生放电现象。
油品产生静电的大小除与油品的流速、管材以及管径大小等因素有关外,还与油品是否存在一些极微量的化合物有关。高度精制的油品不易带电,正是因为在油品的精制过程中排除了那些能促使带电的微量化合物。
3、静电的积聚:
管道中油品的流动电流进入油罐时,将使罐内油品带电。进入油罐内的带电油品越多,其带电量越大;另一方面油品的电荷通过接地罐壁而泄漏,当进入油罐的电量等于从罐壁泄漏的电量时,罐内油品的电量达到稳定的数值。
4.放电:
油罐装油时,因油品带有电荷,所以在装油过程中罐内油品的电量越积越多,静电产生的电场强度和油面电位也越来越高。当油品的静电与罐壁的感应电荷所产生的电场不足以引起放电时,油品的部分电荷仅通过罐壁而泄漏;当其产生的场强超过罐内气体所能承受的场强时,气体则被击穿而放电。
二、罐内油品放电有电晕放电和火花放电两种形式。
1、电晕放电往往发生在靠近油面的突出接地金属(如罐壁的突出物、鹤管等与油面之间。由于接地金属突出物的曲率半径小,其尖端的电荷密度很大,使突出物附近的场强大到足以击穿其附近气体,这种形式的放电一般不会点燃可燃蒸气,但也可能发展成为火花放电。
2、火花放电一般发生在两金属体之间,如油面上的金属与罐壁之间。例如偶然落人罐内而又飘浮在油面的金属、测量用的金属浮子的接地线断掉时,都是很好的“电荷收集器”,当其聚积的电荷密度足够大时,它们可与罐壁感应电荷发生火花放电,这种放电能量大,很可能点燃油品蒸气,造成危害。
    3  带电体之间的放电,不一定能点燃可燃蒸气。要点燃周围可燃蒸气必须同时具备两个条件:
一是放电有足够的能量;
二是周围的可燃蒸气处于爆炸和燃烧的浓度范围之内。
点燃可燃气体的最小放电能量0.25mJ,在导体之间的放电是很容易达到的。例如操作人员穿着胶鞋(与地绝缘)由于脱衣服等动作所引起的人体带电约3000V左右,人体(钢锭模导体)挡板砖与地之间的电容约为100μμF。因此,人体与接地油罐放电时产生放电能,按上式计算为0.45mJ。此放电能量超过引燃可燃油品蒸气的最小放电能量,因此,操作人员穿着绝缘鞋在罐顶操作是危险的,注油时罐顶应避免上人。
三、静电的危害。
   
在储油库中,静电的主要危害是静电放电可能引起的爆炸和火灾。
由于静电放电而引起的爆炸,必须同时具备四个条件:
   
1、必须有产生静电的条件(包括感应带电)
   
2必须具备静电积聚的条件,积聚起来的电荷所形成的静电场,具有足够大的电场强度;
    3、这个电场强度能形成火花放电;
4、火花放电间隙中必须有可燃的气体,并处于爆炸的浓度范围内。
四、静电电压越高越容易放电。电压的高低或静电电荷量大小主要与以下因素有关:
1、灌油流速越快。摩擦越剧烈,产生静电电压越高。
2、空气越干燥,静电越不容易从空气中消散,电压越容易升高。
3、油管出口与油面的距离越大,油品与空气摩擦越剧烈,油流
对油面的搅动和冲击越厉害,电压就越高。
4、管道内壁越粗糙,流经的弯头阀门越多,产生静电电压越高。
油品在输转中含有水分时,比不含水分产生的电压要高几倍到几十倍。
5、非金属管道,如帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等管道比金
属管道更容易产生静电。
6、管道上安装滤油网其栅网越密,产生静电电压越高。绸毡过
滤网产生的静电电压更高。
7、大气温度较高(2240℃),空气的相对湿度在13%24%
时,极易产生静电。
静电消除装置8、在同等条件下,轻质燃料油比润滑油易产生静电。
五、在石油工业中,由于静电而引起的爆炸事故,大致可以分为三类:
多媒体教室中控系统 
1、接地容器内部的爆炸。
    大多数接地容器内部的爆炸发生在灌装油品时。因为容器接地,外壁电荷已导入地壳。容器内部油品带电,使油品与容器内壁之间产生电位差,当电位差大到一定值时,容器内可燃气体被击穿而产生火花放电,引起爆炸。
   
2、喷射含微粒的气体引起的爆炸。
含微粒气体从喷嘴喷出时,由于微粒与出口壁激烈摩擦而带电。例如用水蒸气或热水冲洗油罐、油舱时,当水蒸气或水中的微粒带电足够高时,与罐()内壁产生火花放电。
3、灌装与大地绝缘的容器时所发生的爆炸。
    用带电油品灌装绝缘容器时,其危害性比灌接地容器更大。
例如油罐汽车的罐体被轮胎与地绝缘,而且罐体接地线也没有接地,装油时,罐内带电油品使罐外壁感应出大小相等,符号相同的电荷无动力油水分离器(内壁相反),使罐外壁积聚了大量电荷,这些电荷很容易与接地物体(如输油管或靠近罐车的人体)烟盒工艺品产生放电。若罐体接地,罐体电位与地相同(罐内油品与罐体内壁仍然存在电位差),罐车不会与接地金属产生火花放电,减少了罐车外部发生火花放电的危险,为此,规定了油罐车和灌注设备必须设有接地的措施。
六、防止静电事故的措施。
   
上面已提到静电引起爆炸火灾的四个条件是:静电的产生、积聚、火花放电和存在爆炸性
气体。因此,防静电的安全措施,就以消除这四个条件之一为目标。
1.减少产生静电的措施。
1)控制流速
在管道中流动的油品产生的静电除-与流速和管径有关外,还与油品的电导率、管材、管长、管壁粗糙度等因素有关,甚至还与空气的湿度、温度有关。因此,不同油品,不同管道,不同温度下油品的限制流速也不同。
2)控制灌注方式,防止喷溅装油
    油罐从顶部喷溅装油时,油品必然会冲击罐壁,搅动罐内液体,使罐内油品的静电量急剧增加。试验表明,从顶部喷溅装油产生的静电量与底部装油产生的静电量之比为21。可见底部装油比顶部装油安全得多。因此要求油罐应从底部进油,并应避免油品飞溅,如规定罐内液面没有超过油罐进口0.6m以前或浮顶油罐浮起来以前,进口流速应限制在1m/s以下;油罐车采用上部装油时,必须将鹤管伸到接近罐底处,使油品经底部流入,而不应从罐顶直接往下喷淋。
使用不同形式的鹤管分流头能降低油品喷溅带电。  目前,国外主要有圆筒形、T形、锥形和45度斜口等类型。除圆筒形外,其它各种分流头都能使油分散下降,避免局部电荷过多。国内现场试验证明,T型分流头降低油面电位有显著作用。国外以不同鹤管分流头发生的事故次数作比较,认为有过滤器时以锥形为最好;无过滤器时,以45度斜口及T型较好。
3)防止不同油品相混或油品含水和空气。 
不同油品相混合或油中含有水和空气时,都要使静电量增加,这是由于不同油之间以及油与水(或空气)之间相互摩擦而产生的。当搅拌油罐底水或打人压缩空气搅拌时,将造成非常危险的状态。因此,要求伸入油罐中的注油管要尽可能地接近底部,并水平放置,以减少底部的水和沉淀物的搅拌;并尽可能把油罐底部的水除净;不许使用喷气搅拌器,不许用空气或气体进行搅拌;换装油品时一定要进行洗罐。
4)经过过滤器后,油品要有足够的漏电时间。

本文发布于:2024-09-24 12:24:48,感谢您对本站的认可!

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