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摘要：随着我国汽车保有量的持续增长，加油站加油业务越来越繁忙，加油机停止作业对加油站销售影响较大。在这个背景下，许多加油站尝试采取边向地罐卸油边向汽车加油的措施提高加油站工作效率。对加油站边卸油边加油过程，开展油品静电起电研究，在地罐卸油前、卸油中及卸油后，测量加油枪出口油品的静电参数。加油站边卸油边加油的静电检测工作，其加油站油品带电量变化较大，且超过60 μC /m3。从加油站边卸油边加油过程，油品的静电风险增大，加油站应该采取必要的防静电措施。
关键词：油品；静电；静电监测
汽油、柴油等成品油多是高绝缘易带电介质，在加油站卸油和加油等作业过程中存在严重的静电安全隐患。油罐车卸油时油品晃动、喷溅等造成地罐中油品静电量增多，国内为确保安全生产，加油站一般规定罐车卸油时与该油罐相连的加油机需停止加油，在卸油结束后稳油 10-15 分钟才能进行计量、加油作业。随着近年来我国汽车保有量的不断增加，加油站存在着卸油加油过程同时进行边卸油边加油提高生产效率的迫切需求。静电问题是加油站卸油加油过程中面临的首要安全风险。目前，国内外多开展了流速、管道类型及材质对油品静电起电的理论研究，但对管输油品静电带电量监测的实验研究较少。开展加油站作业过程静电起电研究，寻求油品静电起电情况实时监测方法，对提高加油站工作效率，并保障其运营安全具有重要意义。
一、加油站油品装卸过程中的静电危险因素
加油站所销售的成品油静电带电机理，与其在装卸、销售作业过程中与管壁、油泵、过滤器等接触、摩擦有直接关系，因此开展卸油加油安全控制整体解决方案研究，需要对加油站作业过程静电起电因素进行分析。
1、管输油品流动对油品静电起电的影响。根据双电层理论，管壁对油品中正、负电荷的吸附作用不同，低导电性的轻质成品油在管道内流动时，造成管壁-油品界面处的正负电荷分离，当静电荷积聚量大于消散量时，形成输油管道内的冲流起电。静电荷随油品的流动，形成冲流电流。冲流起电的作用机理比较复杂，很难确定单一变量对油流静电起电的影响。王菊芬根据无限长管输油品静电饱和冲流电流的数学物理模型，研究了静电荷随油流形成轴向电流密度以及固-液界面正负电荷梯度差形成的径向电流密度的表达式：
2、杂质对油品静电起电的影响。油品中含有不同程度的杂质水分、铁锈是影响成品油静电带电的另一个重要因素。主要体现在以下几个方面：
（1）油罐车装车及向地罐卸油时，油品与地罐体、水杂等剧烈摩擦，产生静电积聚，造成罐内油面电位迅速上升；
（2）罐车向地罐完成卸油作业后，地罐内油品中微量的杂质，如水杂聚集成水滴在油品中沉降，带走吸附在油品表面的电荷，造成油品与水滴粒子分别带上异号电荷，形成沉降起电。
（3）卸油过程中难免会激起沉积在油罐底部的水杂，影响油品质量，这个问题通过使用防水功能的更加精细的滤芯来解决，但精细的滤芯势必带来静电起电的增加。
3、车辆加油过程中的静电起电因素。加油站最终作业环节是向车辆加油，在车辆加油过程中存在以下静电危险因素：
（1）加油枪出口油品静电带电。油品经加油枪口喷出到车辆油箱时，油滴雾化、喷溅带电。一些大型车辆油箱较大，可能在油箱内产生静电积聚，造成较高的油面电位。
（2）油品与防盗网摩擦带电。部分大型货车油箱内安装防盗网，研究表明油品通过带塑料框架的金属防盗网，防盗网静电电位可达1.91 k V。防盗网和加油枪及油箱间均有可能发生静电放电。
（3）人体静电。人体静电是加油站，最重要的静电安全隐患之一，在从车主打开油箱盖、提枪、加油、盖油箱盖时，均有可能引发静电事故。
二、加油站边卸油边加油静电风险
加油站作业的各个环节都会有静电的产生［1］，根据边卸油边加油过程中的静电产生，对加油站边卸油边加油的静电风险进行分析。
1、加油站设施对静电的影响
地罐等加油站设施的以下特点会影响边卸油边加油过程中的油品静电特性。
加油站地罐的清理周期一般为3～5 年，地罐底部容易聚集水等比油品密度高的杂质，有时甚至会沉积铁锈或砂砾等杂质。地罐与加油机之间用金属管线连接，其长度从几米到几十米不等，油品在管道中会有一定的静电缓和；但管道上存在的弯头会引起油品流动状况的变化，导致静电的产生。为保证油品质量，加油机一般都安装了孔径为几十微米的精细过滤器，以滤除油品中的杂质，小孔径的过滤器很容易导致静电的产生。加油枪胶管一般采用绝缘橡胶，其长度在3m 左右，油品通过绝缘橡胶管后会导致静电的产生。
2、边卸油边加油过程静电产生机理。加油站边卸油边加油过程，以下原因会导致加油枪出口油品的静电带电量比非边卸油边加油时要大。
卸油过程中静电的产生。油罐车卸油过程中，地罐中主要有以下几种静电起电方式：油品流动起电、油品搅动起电、杂质沉降起电等。油品流动起电是指油罐车卸油过程中，油品与卸油管及输油管道间摩擦起电并流动到地罐后产生静电积聚。影响油品流动起电的因素主要包括管道材质、输送速度等。油品搅动起电主要是指油品从卸油口进入地罐后，带动地罐内的油品运动而产生电荷，特别是底部水杂质等被激起后，油品运动会产生大量静电。杂质沉降起电主要是指油品中的杂质在沉降过程中与油品分离而产生静电。加油站边卸油边加油，地罐中因卸油产生的静电没有通过地罐及输油管线充分缓和就从加油枪喷出，导致加油枪出口油品的静电带电量增大。
加油过程中静电的产生。卸油过程导致了地罐底部的杂质被激起，含杂质的油品在经过管线、加油机滤芯、绝缘胶管后产生较多静电。地罐中的杂质主要成分是水，相关试验表明，当油品中含水量为1%～6%时，油品输送过程中极易产生静电并引发静电事故［2］。
根据加油站地罐、管线、加油机的特点，以下措施可能会降低边卸油边加油过程中的静电风险。在进油管线与出油管线间设置缓冲装置，避免地罐卸油过程对油品的扰动，减少油品杂质。
参考文献：
［1］王海龙，孙可平． 加油站卸油过程中油品静电特性的测试试验［J］． 油气储运，2014（6）：5．
［2］焦文杰，孙立富．加油站加油过程静电风险研究［J］． 安全、健康与环境，2016（11）4．
［3］孟鹤，刘全桢．油罐车导静电拖地带防静电效果研究［J］． 安全、健康与环境，2015（12）4．
［4］朱心涛．油库加油站静电事故分析及预防措施［J］．安全与健康，2015（10）：46 － 48．
论文作者:叶可,肖潇
论文发表刊物:《中国经济社会论坛》学术版2018年第9期
论文发表时间:2019/5/6
标签：静电论文; 油品论文; 加油站论文; 杂质论文; 过程中论文; 作业论文; 过程论文; 《中国经济社会论坛》学术版2018年第9期论文;