油库防静电操作的重要意义

油库防静电工作的重要性 因静电放电而造成油库失火的事故屡见不鲜，就如何防止静电失火，仍是当前油库安全工作的一个重要内容。石油产品特别是喷气燃料、汽油、煤油、柴油等轻质油品在储存、流动过程中易因静电放电引起爆炸和火灾，本篇就轻质油料的储存、流动过程中防静电问题谈一点粗浅认识。一、 静电的产生及危害自然界中任何物质都是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。因其所带正、负电荷的数量相等，所以通常不显有带电现象。若两种不同物质相互摩擦时，一个物体上的电子便跑到另一个物体上。这样，失去了电子的物体带上了正电，得到电子的物体带上了负电。例如汽油与胶管摩擦时，汽油带负电荷，胶管带正电荷，这种由物体磨擦产生的电就叫静电。大多数石油产品都含有微量离子化合物，这些化合物足以使油品在流动或其他形式下摩擦、分离而产生静电电荷。在固液界面上，由于吸服作用形成偶电层，即界面两边分别带有不同极性电荷，当油品处于静止状态时呈电中性，一旦两相间的接触被破坏（如油品在管线内流动），则双电层也被破坏，正电荷随油品流动形成冲流电流。冲流电流的存在管道的一端有较多的正电荷而另一端则较多负电荷，这样便产生了静电。静电一边产生也一边消散中和，若油品和管壁的电阻率高，静电产生的速率大于消散中和的速率，则静电就会积蓄，使局部达到相当高的电位。若带电油品流入容器后短时间内静电难以消散而逐渐积累起来，越积越多，使其电压达几千甚至几万伏，便可在某一距离间击穿空气而跳火（即静电放电现象），这时若遇油蒸气，就会发生爆炸或燃烧。如一九七三年四月，某单位从4.5立方米油罐自流加油时，因没有安装静电接地线，造成静电失火，损失各种油料11.2吨，200公升油桶30个，4.5立方米油罐一个，房屋75平方米。带电位的油面往往对储油容器内的尖端部位、其他辅助设备或接地物体如测量工具等发生放电。放电形式有电晕放电、弧形放电和火花放电。其中火花放电具有很大的危害性。当放电能量超过油蒸气与空气混合物的最小点火能量就会点燃混合气体引起爆炸及火灾事故。据统计，美国石化企业从1969至1979年10年间发生静电放电事故116起；日本因静电放电引起的灾害每年也达数10起之多；我国近10年仅石化总公司所属企业就有多起，有的静电事故造成的损失达百万元以上。因此，随着石化工业的发展，防静电问题越来越引起人们的重视。二、静电产生规律及场所我们知道，油料在灌装过程中，产生的油蒸气最容易在容器的加油口处，最容易形成爆炸浓度极限内的油气混合气。此时，若产生静电火花，就会引燃或爆炸。所以发生静电失火，大多数出现在油料收发作业时。一般来说，向铁路油罐车、汽车油罐车，汽车、飞机油箱等灌装油料时，开始油料冲击容器壁，飞溅油滴与空气摩擦，产生的静电电位较高，特别是刚开始加油的12分钟内，最容易发生静电跳火引起火灾。其次，装油管口距油面愈高，装油速度愈快，油料与空气形成的摩擦力与容器壁产生的冲击力就愈大，所产生静电电位也就愈高，据测试，当管口距油面22cm时，静电电位为520伏；50cm时，电位高达1000伏。另外，当罐车装油到达3/4容积以后，集聚在罐车上的静电电位渐达到最高值，此时也容易发生静电失火。气候干燥地区和炎热季节，静电失火事故较多。据统计，静电失火事故在西北和华北地区发生较多，其它地区较少，且大多数发生在气温37c以上、大气湿度15%左右的条件下。实践证明，空气越干燥越易发生静电失火事故。航空煤油静电失火事故较多，航空汽油较少。车用汽油在灌桶开始时，也曾发生过静电失火事故。油库防静电范围通常指：1、铁路作业区的栈桥、钢轨（已作电火花防护处理的电气化铁路除外）、集油管、抽真空管及钢质扶手。2、储油区的油罐、输油管线、透气管线、排污油（水）管线、金属通风管在转弯分岔处和每50米直管线处以及上述管线设备上的闸法兰两端。3、轻油泵房、轻油放空罐间、作业区栈桥、轻油洞库、灌油间和加油站等爆炸危险场所的进出口处。三、 防静电措施 针对上述静电产生规律，减少或消除可能的放电条件，主要是消除人体带电；防止检尺、采样时静电放电，这些内容已有过多报道和学习，不再着重介绍。下面就以下几项内容进行说明。（一） 防止静电荷的产生1、 控制注油高度和流速。向油罐车、加油车等灌装时，尽量将加油管（胶管）插到距油罐底部1020厘米处，降低加油高度，减少油料与空气及油罐底、壁的的冲击与摩擦。避免采用短管明流灌装，采用暗流装油，减少冲击、喷溅。油品在管道内流动产生的冲流电流以及油品带电量与流速平方成正比。因此，控制流速也是防止静电荷产生和积聚的有效办法。装轻质油料时，初始流速要慢，不得大于1米/秒，在油面超过进出油管时，方可提高流速，但灌装速度不宜大于4.5米/秒；灌装200升油桶，灌装时间应不小于1分钟。首次向新罐或刚修过的油罐装油时，开始时应适当减慢注油速度，当油面高于注油管后再增加流速。在气温较高或空气干燥时，向油罐车等装油开始的12分钟内（与装到容器容积的3/4后），应适当减缓装油速度，并特别注意静电接地装置的检查。必要时，可在作业场地和静电接地极四周洒水。在油罐内油料的表面，不应浮有任何杂质。在其它条件相同的情况下，空气干燥程度和静电电压的关系如下表：空气相对湿度（%）静电电位（V）32%30004748%100056%30072%02、防止易产生静电的物品。除过滤器外，不使轻油与高起电材质剧烈摩擦。高分子聚合物、丝绸、水杂、空气的电导率很低，而且都是高起电材质。禁止在加油管（枪）口绑扎过滤绸套，在漏斗里加过滤滤绸滤轻油。输油前排尽水分杂质密闭输油系统的接缝和填料，不吸入空气。不用不导电的塑料桶装汽油。洗涤过滤绸套时，应在油面下揉搓。洗涤完毕，用手挤捏，缓慢地拿出油面。作业现场不得使用腈纶、涤纶等易产生静电的化学纤维衣服、手套，严禁用腈纶、涤纶制品擦拭装油容器、设备或在现场用轻质油料擦拭设备，设施和擦洗衣服。不准用塑料、尼龙管上罐，采用导静电皮带、防静电织物做风机或风管连接，不用化纤织泡沫塑料擦罐等。在Q1级场所不宜在地坪上涂刷绝缘油漆，严禁用橡胶板、塑料板、地毯等绝缘物质铺地。工作人员严禁着泡沫塑料鞋底的鞋，应着防静电鞋、穿防静电工作服或棉布工作服，减少人体静电的产生。严禁使用汽油、煤油洗涤化纤衣物。3、改进注油方式。为了减少或消除喷溅注油引起的静电失火，应避免喷溅注油，因此，储藏、罐车或油舱装油应从底部进油。在上部注油时应把油管尽量插至罐底以降低落差。一般管口与罐底相距以20cm为宜。同时也要选择管头，通常选用45斜口管头较好，也可据情况选“T”型和锥型分流管头。4、防止油中带水。据资料介绍，油品混入微量水，会使流动油品产生的静电量大大增加，含水15%具有最大的静电危险性，含水在5%时，起电效应将增大1050倍。新生产的油很少带水，油中水的来源主要是油库装卸时用水顶管线，或在罐底设水垫层等。因此，为减少因油品带水引起的静电失火，应不设水垫层和避免用水顶线。在输送不同油品时，可用橡胶隔离球或扫管线器。同时也要防止装卸、贮存时雨水进入，注意油品本身的吸水性。5、注意安全作业。装运油料的罐车，在装卸油前，应接地静置23分钟。如装卸作业时间过长，中间应酌情停止作业23分钟，以便使静电荷尽快散去。雷雨时，不要进行轻质油料的抽注、测量及采样作业。因为云层带有大量电荷，它会使地面上的建筑物和装卸油设备带上与它相反的大量电荷，在来不及散失时，就可能发生静电放电，遇有适当浓度的油气就会发生事故。（二）促进静电流散一是进行静电接地；二是采用静电消除电器；三是保证静电时间；提高介质电导率和提供静电流通路是促进静电迅速流散的途径。1、设备接地。一切贮存和输送油料的金属油罐、泵房工艺设备、输油管线、鹤管、加油机等装卸油设备都必须安装静电接地装置，及时把产生的静电及时导入大地。需要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。接地电阻液压不大于100欧姆。容量大于50立方米油罐接地点不应少于2处。如果单根静电接地极不能满足要求时（按此电阻值不大于10欧姆），可增大导线与土壤接地面积，安装重复并联接地极（注意油罐输油管线、油气管路接地极严禁与电气、避雷设备接地连接、共用）。也可以接地极周围0.30.6米以内导电性差的土壤换掉，垫上导电性好的粘土、肥黑土或砂质粘土。另外，在接地极周围土壤中加入煤渣、木炭、炭黑、炉灰等也可提高土壤的导电性。另外，接地极深埋，直至挖到湿土为止或增加土壤湿度，若再加入食盐水溶液效果会更好。罐、管、泵都有良好的接地。设备、管道用金属法兰连接时，应用导线或铜片跨接连接；在灌桶间嘴与被灌装的油桶设置可靠的等电位跨接线；汽车油罐车与装油管路之间应有良好的等电位跨接。经常检测，保养静电接地装置。通常每年冬、夏季节分别检测保养一次，并测定每一接地装置电阻。日常应加强维护，如发现有松脱、锈蚀、损坏应及时修好。2、设置静电消除器。石化行业一般采用感应式静电消除器，它是利用感应原理和聚反极性电荷，并在集流放电针周围建立高压强电场区，由集流放电针向流动的油品“注入”反极性电荷，以达到消除静电的目的。试验表明：在罐车装油时使用静电消除器能有效降低油面的电位，可使电位从古到今20000伏降至300400伏。另外，需要适当地控制好油罐防腐涂料中导静电成份的含量，使其不影响粘接力，又能较好地导除静电，油罐中用喷涂金属保护膜（如喷铝）代替非金属涂层，就改善了油罐的导静电条件。还有添加抗静电剂，对某些电导率较低，产生静电较强的油品，加入微量的抗静电剂，可显著增加油品电导率，使其产生的静电荷不能积聚，而又不影响油品质量。3、保证静电时间，静电极连接可靠。由于带电油品进油罐后，油品绝缘性能良好，故静电消散很慢。在有良好的接地条件下，装卸作业后带电量逐渐消失，在此之后能进行油测量操作。严禁在灌装中进检尺、测温、采样作业，闪点60c的油品测温、检尺、采样作业，必须在罐车油面静止2分钟后进行。油罐在装油过程中或刚停止装油时，罐内的电荷分布是不均匀的，通常在加油口（油面中心处）电荷密度较高，四周电荷密度较低，尤其当油罐体积较大，加油压力、流速较高时，油面电荷密度因集附效应可能要比油内高些，特别油面波动较剧烈时，将进一步影响油面电场的畸变。因此，要保证油品装卸后的静止时间。静止时间由油品的导电率而定。在雷、雨天气，也不要进行轻质油料的抽注、测量和采样（油罐测量口必须装有测量护板，钢卷尺进入油罐时必须紧贴护板下落和上提。测量时严禁用化纤布擦拭检尺、测温和采样器）。向油罐汽车灌注，灌油前首先应接好防静电接地，卡接应可靠，无绝缘层，不脱落。在可能产生静电危害的爆炸危险场所入口处设释放人体静电扶手，同时在有可能的情况下将栏杆与静电接地极相连（要求栏杆刷防静电涂料或不锈钢），以随时释放人体静电。经常检查汽车油罐车导电橡胶拖地带是否完好，如有损坏及时修理。（三）防止形成爆炸混合气体、密闭装车，采用密闭装车可使罐内产生0.15kg/cm以上的压力，避免外界空气进入，使罐内缺氧不能形成爆炸性混合气体，可从根本上做到安全装车。同时，采用此方法装车时鹤管可伸到罐底，油从液面下流出使平衡上升，没有翻腾，减少了油流与罐壁的冲击和冲溅，减少了蒸发损失，降低了混合气浓度。此外，还可以往储罐内充氮气、二氧化碳等气体，以淡化油气浓度，使其在爆炸极限以下。2、油罐、油罐汽车、油船不能随便改装不同油料。美国曾对同一批生产出来的油料进行起电性能比较试验：煤油生成静电的能力要比汽油大六倍，航空煤油要比汽油大三倍。国内也有资料表明：煤油、喷气燃料、汽油产生静电的能力比例大致为6：4：1。当然，每一批生产出来的油料的电阻都会不同，因而它们产生静电的能力也都不同。总之，可以肯定，燃料油和煤油生成静电比汽油生成静电的能力要大。如果用装过汽油的油罐装煤油，这情况特别危险，即煤油生成静电多，且煤油具有吸收汽油蒸气的性质；汽油易挥发，闪点低，且爆炸可能性大。在油料作业中，这种情况被称之为“切换装油”。据美国资料证明“10次槽车失火的事故中有9次是因为切换装油所造成的”。为了防止切换装油造成事故，一般在油罐、油罐汽车、油船等大型储运油设备更换装油品种时，尤其是灌装过轻油的油罐、油罐汽车、铁路油槽车、油船换装重油时，要将这些设备用惰性气体覆盖或吹扫或清洗，并放尽底水，在确认无爆炸性混合气后再换装新油。 3、采用浮顶罐。如将储存轻质油品的储罐建成内浮顶油罐，也能大大减少油气蒸发和聚。浮顶罐内有一只金属浮船，浮船随液面升降，其最大特点是罐内没有蒸气空间，不能形成燃性混合气。在浮船上部有两根静电导出线顺扶梯接到罐壁上，带电油品进入油罐后，静