探讨油品储运系统的防静电措施论文_柳宗奇

探讨油品储运系统的防静电措施论文_柳宗奇

中国石油天然气股份有限公司西北销售玉门分公司 甘肃酒泉 735200

摘要:成品油储存、运输过程中是极其危险的一个过程,容易发生着火、爆炸,主要诱发因素就是静电,静电的聚集和放电是最关键的环节,油品在储运过程中一旦产生静电释放不畅便有可能发生爆炸,因此,在油品储运的过程中要制定合理的防止静电产生和消除的措施,这样才能保证油品储运安全。

关键词:油品储运;防静电;措施方法

1.油品储运场所静电危险因素分析

静电放电所产生的电火花能量大于油品蒸气引燃的最小能量(0.2-0.25mJ)时就可引起着火或爆炸,需要对油品储运场所静电危险因素进行分析。

1.1油品静电

材料的绝缘性越好,越容易产生静电。油品在流动、搅拌、沉降、摇晃、喷溅、经过过滤器、装卸车时最易产生静电。常见油品带电方式主要包括以下几种。

①冲流起电。管输油品与管壁、管件、过滤网等之间的摩擦、冲击带电。

②喷射起电。油品喷溅形成的油雾与空气、水杂等摩擦带电。

③沉降起电。油品因其内部杂质、水分沉降而带电。

1.2设备静电

油品流经管道、机泵、过滤器等设备时会使相应设备部位带上与油品极性相反的静电荷。若设备接地不良或为静电非导体,则静电荷在其表面积聚形成高电位。如在输转油过程中过滤器金属过滤网上的静电电位高达-1.91kV,而过滤器未接地时,过滤网与过滤器间静电电位可能达到5.8kV;加油站使用的耐腐蚀塑料管道,在管道表面静电位可超过10kV。

1.3人体静电

人体因行走、操作或与其它物体接触与分离,或因静电感应、空间电荷吸附等原因产生的电荷积聚称为人体静电。人体上静电位可达10kV,假设人体电容为100pF,则人体静电所携带的能量超过5mJ。

2.油品储运场所静电放电分析

油库、加油站等危险场所需避免发生引燃性的火花放电和刷形放电。

2.1火花放电

火花放电是发生在相距较近的带电金属导体间或静电导体间的静电放电,其放电能量可达1J,引燃能力极强。当带电导体的静电电位大于330V,就可发生静电放电。油罐内孤立导体与接地管壁间、带电金属管道与接地导体或者人体、采样器、计量操作器具等与带电人体之间均可能发生火花放电。

2.2刷形放电

刷形放电是带电位较高的静电非导体与导体间易发生的静电放电,其典型放电能量为4mJ。高电位的油面与罐壁、鹤管及检测工具之间,绝缘非金属管道外壁与周围接地导体间(如相邻接地金属管道)可发生刷形放电,引燃挥发性油气。

3.油品储运中的防静电措施探讨

3.1控制油品流速

由于成品油在储存运输中极容易产生静电,油品在输转过程中的流速控制最为重要。以5000m³立式金属油罐输转油为例;油品没有浸没进油管时,进油流量不得大于0.3m/s;当油罐的进油高度高于进油管时,流量控制在4m/s;但是,还要考虑是拱顶油罐和内浮顶油罐,如果是内浮顶油罐,要控制浮盘升降速度;浮盘没有起浮前(主要是新罐投运或清罐后首次运行),浮盘的起浮控制在0.3m/s,浮盘正常起浮后,浮盘的升降速度不得大于0.6m/s。控制浮盘的升降速度一方面是为了浮盘升降安全,更加重要的一个方面主要是控制因油品流动在油面与浮盘间产生静电。尤其是柴油,柴油电导率6-9pS/m,静电消散能力低,会导致静电电荷在油面积聚。

还有一个因素就是油品在储运中管线、储罐内不能有水分等杂质,一方面水分和杂质会影响油品质量,最重要的一个因素就是在油品输转时水分和杂质极易引起静电的产生。

3.2采用合理的装油方式

目前,各石油企业使用最广泛的是下装付油方式,下装式付油系统解决了上装式付油鹤管不能有效和油品接触的弊端。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下装式付油系统是付油鹤管直接连接到汽车罐车底部,装车时油品能够浸没付油鹤管,并且罐车内部除了罐壁没有其他异物,不易产生静电。下装式付油系统有专门的防溢油和静电接地系统,能够与油库付油岛静电消除系统连接,静电消除畅通,该中付油方式在成品油库使用最广泛。

不论是采用那种运输方式运输成品油,减少静电产生和消除静电是最关键的环节,铁路槽车装车,一定要将付油鹤管插入到槽车底部,装车时要严格控制流速,结合装油管线,计算流速,不管管线多大,流速控制在3.5m/s,为了确保安全,在罐车外部距离槽车关口1.5外地方有效连接静电释放系统。在铁路栈桥建设初期,设计管线时,尽量减少弯管、变径管,减少静电产生。

3.3安装静电接地系统

有效的接地是成品油库装卸区域消除静电重要方式,也是消除静电积累的基本原理。静电接地通过进入金属导线实现油、设备和大地的传导,使储存和运输过程中产生的静电,释放到大地。

成品油库油罐、输油管线、阀门、过滤器、机泵、四孔(含四孔)以下法兰等设备都要有有效的静电接地,并且接地电阻不大于10Ω,钢制储罐接地点沿储罐周长间距不宜大于30米,两条管线之间的间距小于100毫米时,每30m要有一处跨接,每200-300m处要设置防静电和防雷击磁脉冲的接地装置。

3.4提高油品的防静电性能

提高油品的防静电性能也是降低静电问题的要点之一。一方面,可以通过添加添加剂的方式来提高油品的导电性,加快静电输出速度,降低静电积累的水平。另一方面,通过油库运输环境的变化,提升防静电性能。可适当增强存储和运输区域的空气湿度,增强亲水导体的电导率,从而导致静电,湿度提升标准达50%,在特殊情况下可超标。但是后者对油品的质量有一定的影响。

3.5防止人体产生静电

在成品油库要完全禁止员工穿化纤服装,禁止使用化学纤维手套或抹布或与相应的储油运输设备接触。员工在油库进行油品计量、取样、装车前要进行静电消除,通过在关键区域安装的人体静电释放仪进行静电释放。

3.6保证油品静置时间

在油品装卸完成后,应使油品静置一段时间以保证其所带静电消散到安全值以下。油品静置时间按照油品电导率和储罐容积确定,铁路罐车、汽车罐车一般静止15min,立式金属油罐一般静止30min,达到静止时间后再进行采样、测温、检尺等作业。

4.减少油品静电产生的措施

4.1加速静电泄漏,防止或减少静电聚积

为了加速油品电荷的泄漏,必须要在储罐、鹤管、机泵、过滤器等设备设施上加装静电接地、跨接、断接卡甚至添加抗静电剂增加油品的电导率。

4.2防止操作人员带电

如果穿着高电阻的鞋,因人体和衣服之间相互摩擦等原因,会使人体带电。因此,经常在油品泵房、铁路栈桥、计量孔等部位的工作人员,严禁穿着化纤服装,要穿着棉织品内外衣和穿防静电鞋。特别是经常上罐计量、取样的人员应上下扶梯时及在采样口触摸人体本安型消静电设施,及时消除身体静电。

4.3控制油品的流速

油品在管道中流动产生的流动电荷和电荷密度的饱和值与油品流速的二次方成正比,因此控制流速(尤其是油品在进罐、灌装和加油时的流速)是减少油品静电产生的有效方法。根据《石油库设计规范》(GB50074—2014),装油鹤管的出口只有在被油品淹没后才可提高灌装流速,且汽油、煤油和轻柴油等油品的灌装流速不宜超过4.5m/s,初始灌装流速应低于1m/s。

4.4控制装油方式

从顶部喷油装油产生静电量与底部进油产生的静电量之比为2:1。另外,顶部装油还会使油面局部电荷较为集中,容易发生放电。可见从油罐底部(或从顶部沿油罐壁伸至罐底)装油比顶部装油安全得多。在油品的付油操作时,最好使用底部装油,如果实现不了底部装油的,付油鹤管必须插入到罐车底部,使用密闭装油。

4.5防止不同闪点的油品相混或油品中含有杂质和水

不同油品或油品中含有水和空气之间发生摩擦而产生静电,防止不同闪点的油品相混或降低油品中的含气率和含水率。定期维护保养设备,如定期对过滤器等清理,确保滤网内没有杂质。

5.结束语

综上所述,在当前油品储运的过程中,要采取相关的防静电措施来保证油品的安全运输,提升油品的运输能力。

论文作者:柳宗奇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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