摘要：近些年来，随着我国的油品需求量不断攀升，我国建设大型的油品储罐的步伐越来越快，储罐区的安全运行压力越来越大。本文根据实际的油品储罐运行工作进行解析，从静电危害分析入手，探讨储罐区静电危害的消除措施，确保储罐区安全运行。
关键词：油品储罐区；静电危害；消除措施
1静电的特征
静电是由不同的物质之间经过摩擦产生的，其中电荷以相对静止的形式存在。但是，静电的整体状态并不是处在静止状态当中，在空间中电荷的移动速度较缓，经由静电场所引发的各类现象被称之为静电现象。其与工业用电之间有着相同的属性，但在表现形式、能量、起电方式、欧姆定律的适用性上有所区别。
2静电的产生与聚集
2.1通过接触分离产生静电
两个物体的表面经过接触，在物体的表面就会形成移动的电荷，正电荷与负电荷之间形成相对并列的双层电荷。当物体表面分离，双电荷则会形成分离的电荷，这时在两个物体的表面就会形成数量相等但极性不同的静电。静电可以在固体和液体、固体和固体、液体和液体、液体和气体之间产生。
2.2通过静电感应产生静电
带电物体能使附近与它并不相连的另一导体表面的不同部位也出现极性相反的电荷，这种现象称为感应起电，主要在容器内出现，例如储罐、槽车。
2.3静电的极化作用
当绝缘体在静电场内，其内部或表面的分子能产生极化而出现电荷，这种现象叫做静电的极化作用。如在绝缘容器内承装带有静电的物体时，容器的外壁也具有带电性，这就是极化起电而产生的静电。
3流体静电的产生
流体在管线中流动时，液体中含有的离子会因为流动、扩散等一系列原因发生位移。一般情况之下，液体与固体接触面之间会有两种组成方式：其一，在紧贴接触表面形成电荷层，不会随着液体产生位移；其二是在与上述固体接触面相邻的电荷层，如果液体发生流动，这个电层也会随之发生流动。液体的电阻率、液体中所含杂质状况、内壁材质与管道状况、管径、过滤器、流速、鹤管形状也是流体静电产生的原因。
4流体静电产生的危害
当静电累积到一定程度时就会产生放电现象，放电形成的电火花可以诱发油品与空气混合物引燃，导致火灾甚至爆炸事件发生。静电放电基于静电聚集为前提，聚集的静电需要同时满足这些条件才具有巨大的放电危害：（一）聚集形成的电荷数量达到一定的标准形成能够产生火花的静电电压；（二）并且存在恰当的放电空间；（三）达到放电的最小引燃气体的能量值并且配合有一定含量的爆炸混合物。
5静电的预防与消除
在油品储运行业中，静电的产生是不可规避的现象，并且形成静电的原因也纷繁复杂，所以，在预防静电与消除静电的工作中要从多角度进行着手。尽可能在源头上减少静电的形成；在许多生产的场合之中，必然会出现按照生产需求操作产生的静电，为了有效解决这种情况，可以通过使用增强静电泄露逸散速度的装置，降低静电的积累。当出现部分工作现场没法采取上述措施，或者即使采取了有关措施，还是积累的数量巨大的电荷，应该对静电的放电反应进行预防，降低火灾爆炸事故的发生。
5.1控制流速
通过相关的调查结果表明，流管的管径直径越大，油品流速越快，产生的静电量就越大。对装油的槽车进行实验结果表明当平均流速达到2.6m/s时，油面产生的电位是2300V；当平均流速达到1.7m/s时，油面形成的电位就高达5800V，可见适当控制油面的流速是有效降低静电核产生的的重要手段。
5.2控制收油方式
储罐收油过程中，油品在收油口附近翻腾搅动，产生大量静电。此静电的消除应从减少油品在储罐中的对流入手，使用合理的收油扩散管，减小油品注入的速度，从而降低静电的积聚。油槽车从顶部装油时，应采用液下装车方式，控制鹤管和槽车底部的距离在200mm以内，在油品没过鹤管前，控制流速为1m/s。鹤管头安装变流板，减少油品的喷溅冲击效果。同时在装油鹤管前安装静电消除器，尽量在油品进入槽车前导除管线中的静电。
5.3容器设备使用导静电涂料
静电随着油品的输转，在储罐、槽车内积聚，为了兼顾防腐、导静电需要，应根据油品性质合理使用导静电的防腐涂料。防腐的同时，即加强了静电的散逸，也减弱了因感应效应而产生的内外壁电势差。
5.4静电接地与跨接
对于储油设备、管道内产生的静电，采用静电接地的形式，与大地形成等电位，将静电导入地下。由于管线上的阀门、管件之间通常使用垫片进行密封，不利于静电的传导，通过跨接的方式，连接垫片两端的法兰螺栓，从而形成等电位。人工检尺作业时，应对检尺工具进行可靠接地而消除静电，避免工具与油面形成电势差，引起放电。总之通过跨接与静电连接建立电气散逸电路，打通静电排放至大地的渠道，并降低周围物体受到带电体的静电感应，控制静电电位保持在一定的安全范围内。
5.5消除人体静电
工作人员在日常的工作中，贴身衣物上也会在摩擦过程中形成的静电，应在进入油气环境时及时消除。尤其是上罐人工检尺、泵房有限空间作业等，一定要穿戴合格的防静电服装，在危险区域入口处使用静电消除器去除携带的静电。
5.6控制油品内的水含量
油品中混入水分时，虽然水不直接与油品作用增加静电，但通过对油品内所含杂质的作用产生间接影响，在输转、沉降过程中都会产生附加静电。通常当油品混入的水在1%-6%时最危险，静电起电能力将相应增高10-50倍。控制油品中水含量，能够降低静电危害。
5.7检尺、采样严格遵守静置时间
储油容器装油后，为使罐内油品所带静电荷能大部分泄漏掉，必须保证油品的静置时间，才可以对储油容器进行检测、取样。我国是按照油品的电导率和储罐容积设置油品的静置时间的，数据如下：
5.8尽量防止不同油品相混
不同油品混合时，会使静电量增加，这是由于不同油品之间相互摩擦而产生的。尤其炼厂的污油储罐，多种油品混杂输转，存在着产生大量静电的风险。生产中应尽量避免油品混杂输转，同时污油罐使用低压储罐，避免油气空间爆炸范围浓度的出现。
6防雷保护
6.1预防雷电危害的基本原则
1、石油和石油产品应贮存在密闭性的容器内，并避免油气混合物在容器周围积聚。2、油气可能泄露或积聚的区域，应避免金属导体间产生火花放电。3、固定顶金属容器附件（如呼吸阀、安全阀）应装设阻火器。4、防雷、防静电、电气设备、保护及信息系统等的接地，宜共用接地装置。
6.2防雷设计
储罐不同，防雷措施也不同，根据相关规范的要求：1、金属储罐应做防直击雷接地，接地点不应少于2处。金属储罐的接地点沿储罐周长的间距，不宜大于30米，接地电阻不宜大于10Ω。2、装有阻火器的地上卧式储存易燃油品储罐的壁厚和地上固定金属顶储罐的顶板厚度等于或大于4mm时，不应装设避雷针。顶板厚度小于4mm的金属储罐，应装设避雷针（网）。避雷针（网）应保护整个储罐。3、储存易燃油品的浮顶储罐或内浮顶储罐不应装设避雷针，但应将浮顶与罐体用2根导线做电气连接。浮顶储罐连接导线应选用横截面不小于25mm2的软铜复绞线。4、储存易燃油品的覆土储罐的罐体及罐室的金属构件以及呼吸阀、量油孔等金属附件，应做电气连接并接地，接地电阻不宜大于10Ω。5、储6.3对静电危害采取的措施
对于静电产生的危害我们主要有两条对策：第一，静电产生前我们要防止或者控制它的产生；第二，静电产生后我们要对其进行中和或者是用其它措施将其导走，坚决控制它们的聚集。静电的产生主要是一些物质材料的来回输送，还有不同物质之间的来回运动，以及一些纤维衣物的摩擦产生。针对这些情况，我们必须采取一些控制措施，减少物质材料的输送和不同物质之间的来回运动，主要内容如下：1、控制物料流速：液体物料在管道中的流速越高，接近管壁处的速度梯度就越高，产生的静电量也越大。2、控制进料方式：液体经管道进入储罐时应设防冲击档板。若油品从顶部进入储罐，进料管应伸至罐底部，距底不大于100mm，以减少静电产生。3、防止水等杂质混入油品物料：由于不同物质间的相对运动要产生静电，因此，应尽力防止水等杂质进入物料系统。4、其它防静电设施：除采取上述措施外，对大型罐区，在油品物料管线上还可设置静电消除器等防止和减少静电荷积聚的设施。
6.4加强等电位连接
等电位连接点的数量应根据储罐大小设置，储罐越大，要求的等电位连接点应越多，最大程度减小二者之间的阻抗，将产生电弧的可能性降至最低。为了确保浮顶罐浮盘与罐壁的等电位连接可靠性，需每年定期做以下检查内容：1、二次密封导静电片是否被罐壁的油膜绝缘；2、机械密封的靴板是否被罐壁的油膜绝缘；3、浮顶罐的扶梯与浮盘等电位连接是否完好；4、外浮顶及内浮顶储罐的浮盘和罐体之间的等电位连接是否完好，软铜导线有无断裂和缠绕。
结论
综上所述，油品在储运过程中，会通过多种形式聚集静电，为了有效保护油品储运的安全，需要从静电危害的产生、积聚、导出等途经出发，分析日常作业内容，将静电危害消除，实现全过程安全作业。
参考文献：
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［2］蒋耀庭，潘丼娜.油品静电评价及防护对策[J].海军航空工程学院学报，2007，6:683-686.
论文作者:王绥红,汪青青
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/8
标签：静电论文; 油品论文; 储罐论文; 电荷论文; 电位论文; 流速论文; 液体论文; 《防护工程》2018年第21期论文;