④ 连接在绝缘软管上的喷嘴、绝缘绳系着的采样筒、吊在舱内的未接地的洗舱机、穿着绝缘鞋的人体等都是被绝缘的导体。当这些绝缘导体接触带电的油、雾滴以及飞沫时都会积聚电荷变成高电位带电体。
⑤ 洗舱过程。在洗舱过程中可长时间存在空间电荷,当油气混合浓度达到爆炸范围之内时是极其危险的。这是因为:其一,带电云雾有可能向船体构件直接放电引爆。其二,带电云雾中的绝缘导体可能向船体构件放电。例如,金属工具、零件及水等从舱顶坠落,通过带点云雾积聚电荷成为带电体,而舱内又存在各种突出物体,当上述带电体触及这些金属物体时,便很可能发生火花放电。
⑥ 油轮上绝缘软管放电。油轮上备用的各种绝缘软管与船甲板摩擦而使绝缘管产生静电,其表面对接地的船体结构物、绞车等也会发生静电放电。
3. 石油静电的预防措施 根据石油静电产生的部位和原因,采取相应的措施,以减少静电的产生.防止静电灾害可归纳为以下几点入手:
(1)防止或减少静电的产生;
(2)设法导走或中和产生的电荷,使它不能积聚; (3)防止有足够能量的静电放电; (4)防止爆炸性混合气体的形成。
消除静电的主要途径有二条:一是创造条件加速静电泄漏或中和;二是控制工艺过程限制静电产生。
第一条途径包括两种方法,即泄漏法及中和法。接地、增湿、加入抗静电剂等均属泄漏法,运用感应静电消除器属于中和法。
第二条途径,即工艺控制法,包括材料选择、工艺设计、设备结构及操作管理等方面所采取的措施。
4. 油库常用的消除静电危害的方法 (1)静电泄漏法
①接地
接地是消除静电灾害最简单、最常用的方法。静电接地是指将设备容器及管道通过金属导线和接地体与大地联通.形成等电位,并有最小电阻值。跨接是指将金属设备以及各管道之间用金属导线相连接.形成等电位。跨接与接地的目的是在于人为地使设备与大地形成一个等电位体.不致因静电的电位形成火花放电而引起灾害。 静电接地电阻值的规定见表3-13所示。
接地干线和接地体应选用镀锌材料 选材见表3-14所示。
表3-13 静电接地电阻值
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表3-14 接地干线和接地体选材
a.油罐接地
金属油罐静电接地按油罐周长计算 每30m独立接地一次,且不得少于两处;接地体与罐壁距离应大于3m; 当与防感应雷共用接地装置时.接地电阻不大于10Ω。
对于浮顶油罐或内浮顶油罐除外壁接地外.尚需将浮顶与罐体、活动扶梯与罐顶进行跨接,
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跨接点不少两处,使用截面积不少于25mm的铜软胶线作电气连接。
应设置上罐静电消散扶手。 b.管道的接地与跨接
管道连着阀门、 流量计 、过滤器、泵和油罐等设备。输油管道的所有金属构件(包括护套的金属包覆层)均应接地。管道两端和每隔200一300m接地一次。平行管道间距不足10cm时,每隔20m进行一次等电位连接。交叉管道间距小于10cm时,应进行等电位连接。
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如仅仅作为防静电的连接导线,则使用截面积大于1. 25mm的铜线即可,对于在鹤管前部的活动套管之间应使用有足够机械强度的可绕绞线。一般使用不小于6m㎡铜软绞线。 金属管道法兰连接处,法兰盘连接螺栓大于5根时,在非腐蚀环境下可不跨接。 c. 其他接地与跨接
汽车油罐车装卸时应与鹤管、输油管道作可靠的电气连接并接地。 油轮作业时应与码头静电接地装置有两处以上的电气连接。
清洗油罐时,油罐应与机械通风设备、临时管道作可靠电气连接并接地。 ② 投放抗静电剂
抗静电剂也叫抗静电添加剂,其作用不是“抗”静电,而是当加人微量的这种添加剂时,可以成倍地增加油品电导率,使其电荷得不到积聚(不影响油品质量)。如汽油、煤油、柴油等低电导率液体,其产生的静电荷积聚在液体内部。静电荷的泄漏与电导率有关。电导率高则泄漏速度快,当泄漏很快时,实际上就可以认为油品不带静电了。
性能优良的石油抗静电添加剂应具备下列条件:加人微量的添加剂即能显著地提高燃料的电导率,并不影响石油产品的其他理化指数及使用性能;低温下油溶性能好,燃烧后灰分少;不产生有害气体;对皮肤无刺激性、无毒性;和其他添加剂同时使用性能无变化;长期稳定。 国产T1501抗静电添加剂对汽油、煤油、柴油均有明显的消静电效果。
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(2)静电中和法
消静电器是直接消除油品内流动电荷的器件。它安装在管道的末端,不断地向管中注人与油品电荷极性相反的电荷而达到中和的目的。虽然接地是防静电的有效措施,但接地只能将金属外壳壁上的静电导走。由于油品属低电导率液体,油品内电荷的泄漏需要一定时间,这样大量电荷必然进入油罐造成积聚或瞬间放电因此需要控制进人油罐的静电荷量,采用消静电器是较理想的措施。从电荷注人方式上分,消静电器可分为外电注入式和感应注入式两种,使用较多的是管道感应注人式消静电器,称为消静电管。如图3-9所示。
图3-9 消静电管结构
1-放气塞; 2-密封垫; 3-放电针; 4-绝缘筒; 5-壳体
消静电管的消电原理是建立在尖端放电的基础上。当带电油品进入消静电器绝缘管后,对地电容变小,使内部电位增高,这样在介质管内壁形成一个畸形强电场区。由于静电感应作用,接地的金属外壳感应出与油品电荷极性相反的电荷,并在集流放电针积聚。在高电位、强电场及油流湍流的作用下,积聚在放电针上的反极性电荷通过针尖注人到油品中,使部分油品电离而发生电的中和作用,达到消除部分电荷的效果。
试验表明:消静电器能有效地降低油面电位和管道出口电荷密度,一般能使油罐车装油的油面电位由50kV降至1 - 2kV。
(3)工艺控制法
工艺控制是指从工艺上采取相应的措施,用以限制和避免静电的产生和积聚,是消除静电危害的方法之一,下面列举几个工艺控制的措施。 ① 控制流速
降低流速便降低了摩擦程度,可减少静电的产生。油品在管道中流动所产生的静电量,与油品流速的二次方成正比,所以控制流速是减少静电电荷产生的一个有效办法。一些国家对铁路槽
车灌装速度,推荐如下公式: VD≤0.8 式中V——平均流速,m/s; D——管道直径,m。
各储输作业环节油品流速限制见表3-15。
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表3-15 油品流速限制一览表
② 控制加油方式
为了避免液体在容器内喷溅和冲击,应将鹤管插入容器底部,鹤管没有被油浸没前,流速只能限制在1m/s以下,浸没后再按推荐流速罐装。 ③ 静置时间
装油过程中,严禁上罐或罐车进行人工检测、测温、采样等作业。装油完毕后,必须 静置一段时间才能进行人工检测、测温和采样。铁路油罐车静置应大于5min,汽车油罐车 静置应大于2min,油罐的静置时间应满足表3-16的规定。
表3-16 油料在油罐中的静止时间
④ 消除产生静电的附加源
在工艺过程中,要想做到不产生静电是很困难的,甚至是不可能的,但是应防止出现意外的增长。
所谓产生静电的附加源,指的是不同油品、油水、油和空气相混以及油品中混入杂质等几种情况产生的静电。
具体措施如下:
a.石油产品含水或不同油品相混并通人压缩空气时,静电的发生量将增大。实验证明,油中含水5%,会使起电效应增大10一50倍。油品通风调合也是十分危险的。因此,石油产品的生产输运要避免油与水、空气混合以及不同油品相混合。
b.清除杂质。油罐或管道内混有杂质时,能产生较多的静电,因此,要注意清除杂质。例
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