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1、油物防静电常识油品的防静电 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
2、、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
3、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
4、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
5、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(导体)与地之间的电容约为100F。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
6、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
7、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，空气的相对湿度在13%24% 时，极易产生静电。 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： 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
8、，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(舱)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(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)产
9、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
10、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2：1。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
11、。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
12、电时间。 经过过滤器的油品，由于与过滤器发生剧烈摩擦，将使油品的带电量激增(约增加10100倍)。但管道内有较大电容，显示不出有较高的静电电压，且在管道中又因为没有空气，所以不会引起燃烧和爆炸。这种高电荷密度的油品只要流经足够管长之 后，其过量电荷就会泄漏掉。通常规定经过过滤器的油品要有30秒以上的缓和时间，因此通过过滤器的油品，必须在接地管道中继续流经30秒以上的管长后才允许进入油罐。同时，在油罐进口处，不应装有格栅、纱网等过滤装置。 2加速静电泄漏，防止静电积聚。 1)接地 如果是带电导体，接地后其电荷会迅速导人地壳。由于油品是绝缘体，带电后不能靠容器的接地来迅速导走油品中的电荷，但是罐体
13、接地能减少电荷向地壳泄漏的电阻，加快油品中电荷的泄漏；另一方面，罐体及其它金属体接地之后，它们与大地之间的电位差等于零(成为等电位体)，不会发生放电现象，因此，减少了油罐外部发生放电而引起事故。 2）设置静电消电器 静电消电器是直接消除和减少油品内流动电荷的装置。静电消电器使绝缘介质电离而减少带电体的电荷。它安装在管道末端，不断产生与中油品所带电荷极性相反的电荷而达到中和的目的。目前在储油库中只使用感应注入式(又称放电式)静电消除器。 为了确保安全，对使用中的消电器应定期检查出口电荷密度。发现有较大变化时，应及时维修，消电器应保证良好接地。油品经消电器后，流入管道又要产生静电，为减少静电，应把
14、消电器装在管道末端。 3)添加抗静电剂 油品的电导率一般都很小，带电后，其电荷很难靠接地来泄漏，因此，在燃料油和成品油中常加入抗静电剂来加速静电泄漏。在油品中加入抗静电剂后，油品的电导率成十倍成百倍地增加，使电荷得不到积聚，而又不影响油品质量。抗静电剂都采用多组分金属盐化合物。这是因为两种金属盐配合使用能起到显著的增效作用。其混合液结合后的电导率要比两种单体盐电导率之和增大数目倍甚至上千倍。 3消除火花放电。 减少产生静电、防止静电积聚的措施已为消除火花放电提供了预防措施，但是经采取上述措施后，罐内电位还有可能较高。油罐、油罐车及其附近设备接地，只是防上了油罐、油罐车外部的火花放电，但不能消除
15、罐内油品与罐内壁突出金属的放电，也不能消除地面上的金属物与罐壁的放电。 为了消除火花放电，在油罐装油前必须清扫罐底，不许有落入油罐内的浮游导体和其它杂物，如液面计浮子、量油筒、垫片等。检测、取样等作业必须在量油管内进行，若未装设专用的量油管，而且采用导电的取样筒、量油尺等进行检测时，这些金属也相当于油面上的火花促发物，因此，检测用的卷尺(金属)的一端应当接地。油罐在装油过程中，油面电位的最大值有时发生在停止装油之后。从装油结束的时刻到最大电位出现的时刻，称为延迟时间。正在进行装油和刚停止装油时，切不可进行上述检测，应等数分钟，让电荷泄漏一些以后才能进行检测。油罐车装油时，其鹤管也是火花放电的促
16、发物，虽然鹤管接地良好，可以避免鹤管与罐内壁的火花放电，但仍有可能发生鹤管与油面的火花放电。因此，采用上部装油时，应将鹤管伸至罐底，以免装油快结束时(这时油面电位最高)，油面与鹤管突出部分发生放电。 4防止存在爆炸性气体在油罐气体空间用水蒸气、氮气、二氧化碳等气体覆盖油面后，不会引起爆炸。 即使罐内有火花放电也对使用水蒸气覆盖，尚有许多不同意见。在搅拌容器中，可采用水蒸气覆盖；在大型储罐上，则因需要水蒸气的数量大而不经济。此外，覆盖水蒸气后会升高油温，而且使油品混水。惰性气体覆盖，安全、可靠，已为国内外接受。它在任何时间都可防止爆炸发生。氮是一种很好的惰性气体，但价格贵，要准备散装容器。烟道气
17、体能在好多情况下使用，其缺点是它含有相当数量的CO2和SO2，它们能溶于油。如果油品中允许溶解CO2，装油前把干冰放人罐内，是比较经济的。浮顶罐因为已消除了罐内油气空间，这是消除爆炸性气体最合适的方法。但浮顶上面还会有可燃气体，必须防备顶盖上部的火花放电。 七、 接地装置的设置。 1、接地线。 接地线必须有良好的导电性能、适当的截面积和足够的强度。 油罐、管线、装卸设备的接地线，常使用厚度不小于4mm、截面积不小于48mm2的扁钢；油罐汽车和油轮可用直径不小于6mm的铜线或铝线；橡胶管一般用直径34mm的多股铜线。 2、接地极。 接地极应使用直径50mm、长2.5m、管壁厚度不小于3mm的钢管，清除管子表面的铁锈和污物，挖一个深约0.5m的坑，将接地极垂直打入坑底土中。接地极应尽量埋在湿度大、地下水位高的地方。接地极与接地线间的所有的接点均应栓接或卡接，确保接触良好。
