煉油廠油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)防靜電危害探討

楊榮菊（遼陽石化煉油廠，遼寧遼陽 111003）

?

煉油廠油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)防靜電危害探討

楊榮菊
（遼陽石化煉油廠，遼寧遼陽 111003）

摘 要：對(duì)靜電的產(chǎn)生及危害進(jìn)行了闡述，結(jié)合靜電產(chǎn)生的特點(diǎn)對(duì)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中常見的靜電現(xiàn)象進(jìn)行了分析，進(jìn)而從工藝控制、設(shè)置消靜電裝置、人體防靜電、強(qiáng)化員工培訓(xùn)四個(gè)方面展開論述，闡述了油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)防靜電的具體措施，旨在提高油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)靜電安全。

關(guān)鍵詞：油品儲(chǔ)運(yùn)；防靜電；火災(zāi)爆炸

煉油廠油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中原油、柴油、蠟油、輕油、汽柴油等易燃易爆介質(zhì)隨處可見，由于這些油品的易揮發(fā)性，與空氣混合易形成爆炸性混合氣體。同時(shí)在油品儲(chǔ)存、調(diào)和及輸轉(zhuǎn)過程中，由于油品的流動(dòng)，油品分子間、油品與輸油管線、儲(chǔ)罐罐壁等設(shè)備設(shè)施之間產(chǎn)生摩擦、沖擊容易產(chǎn)生靜電，靜電荷的產(chǎn)生和積聚如不及時(shí)消除，當(dāng)電壓增高到一定程度時(shí)容易引起放電閃火，引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。據(jù)有關(guān)資料介紹，油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)火災(zāi)爆炸事故中約有10%屬于靜電事故［1］，因此，了解靜電的特點(diǎn)和產(chǎn)生條件，掌握消除靜電危害的防護(hù)措施，對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)來說非常必要。

1 靜電的產(chǎn)生及危害

兩種不同物體，包括固體、液體、粉塵和氣體，緊密接觸或迅速剝離都會(huì)產(chǎn)生靜電，其中一個(gè)物體失去電子帶有正電荷，另一個(gè)物體得到電子帶負(fù)電荷，其電荷存在形式是相對(duì)靜止的，故而稱為靜電。電荷的產(chǎn)生和積聚與物體的導(dǎo)電性能有關(guān)，油品的電阻率大多數(shù)都高于1010Ω·m［2］，易積聚靜電荷，當(dāng)靜電荷積聚到一定程度，就會(huì)放電形成火花發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

靜電對(duì)于油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的危害主要分為三類：引起油品及油氣混合物的燃燒及爆炸；電擊產(chǎn)生人體傷害及因電擊引起的二次傷害；妨礙正常生產(chǎn)，引起電氣元件誤動(dòng)及作業(yè)條件限制，降低產(chǎn)品質(zhì)量?？傊挽o電事故破壞性大，若發(fā)生火災(zāi)爆炸，則危害更為嚴(yán)重。

2 儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中的常見靜電現(xiàn)象

油品產(chǎn)生的靜電類型大致可以分為三類：一是油品與固體之間產(chǎn)生的靜電，油品流動(dòng)、攪拌時(shí)與管道、儲(chǔ)罐、閥件等發(fā)生的撞擊，固體顆粒在油品中的沉降等都會(huì)產(chǎn)生靜電；二是油品與氣體之間產(chǎn)生的靜電，如油品噴濺、油品中氣泡上升等；三是油品與不相溶液體間產(chǎn)生的靜電，如水滴沉降、高壓水沖擊儲(chǔ)罐等。

油品在收付、調(diào)和、裝卸、運(yùn)輸過程中，由于晃動(dòng)、摩擦、沖擊等會(huì)有大量靜電產(chǎn)生。對(duì)于同一種油品，油品的流速越高，管徑越大，距離越長，管壁越粗糙，靜電生成量也越大；同時(shí)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中設(shè)備設(shè)施越復(fù)雜，管路中閥件、彎頭越多，油品與其發(fā)生接觸、碰撞、摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電量也越大，數(shù)據(jù)表明，油品在流經(jīng)過濾器時(shí)靜電量會(huì)增加10～100倍，而且不同材質(zhì)的過濾器產(chǎn)生靜電大小也不相同。

成品油在裝卸過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的靜電，靜電的大小和管道材質(zhì)、流速、槽車鶴管等有關(guān)。油品經(jīng)輸油泵進(jìn)罐、裝車、裝船過程中，由于壓力高、流速快，和管線、設(shè)備產(chǎn)生劇烈摩擦也會(huì)產(chǎn)生很高靜電，因此在裝卸過程中應(yīng)盡量減少油品噴濺及摩擦，從而減少靜電的產(chǎn)生。

3 靜電危害的控制和防護(hù)

由于油品含有雜質(zhì)及油品的流動(dòng)，儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中靜電荷的產(chǎn)生在所難免。在實(shí)際生產(chǎn)中，不可能做到完全消除靜電荷的產(chǎn)生，而是從各方面控制靜電產(chǎn)生的各項(xiàng)指標(biāo)，使靜電積聚達(dá)不到危險(xiǎn)程度，從而防止產(chǎn)生石油靜電危害。

3.1 工藝控制

3.1.1 控制流速

儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)在油品裝卸、收付、調(diào)和過程中超流速產(chǎn)生的靜電量將加大，條件具備時(shí)會(huì)發(fā)生放電，成為點(diǎn)火源。如浮頂罐浮盤沒有浮起前，在浮頂下形成油氣空間，一旦遇點(diǎn)火源將會(huì)發(fā)生著火爆炸風(fēng)險(xiǎn)。大連石化“8.29事故”的一個(gè)因素就是在安全液位下存在超流速問題，可見控制流速是減少靜電荷產(chǎn)生的有效措施?！遁p質(zhì)油品儲(chǔ)罐技術(shù)導(dǎo)則》里就對(duì)收油時(shí)的流速進(jìn)行了規(guī)定，當(dāng)固定頂儲(chǔ)罐內(nèi)液位低于進(jìn)油口頂面以上610mm，或浮頂罐浮盤未浮起之前，儲(chǔ)罐收油管線及收油口的流速不應(yīng)大于1m/s，管線內(nèi)的流速以1m/s為宜。當(dāng)固定頂儲(chǔ)罐液位淹沒進(jìn)油口以上610mm或浮頂罐浮盤浮起后，可逐步提高流速，但不應(yīng)大于4m/s。同樣，在裝車過程中也是如此，必須將初速控制在1m/s，然后逐漸提高流速。

3.1.2 采取適當(dāng)?shù)倪M(jìn)油方式

槽車、油輪在進(jìn)行頂部裝油時(shí)，油品會(huì)因重力作用沖擊容器壁，攪動(dòng)容器內(nèi)的油品，加速油品的蒸發(fā)、霧化及泡沫，從而急劇產(chǎn)生大量靜電，對(duì)于儲(chǔ)油罐來說也是如此。因此在實(shí)際生產(chǎn)中，儲(chǔ)罐、油輪都從底部進(jìn)油，在對(duì)槽車進(jìn)行裝油時(shí)，鶴管一般都伸到距離槽車罐底部不大于200mm的位置。

3.1.3 控制油面空間，避免爆炸性混合氣體的形成

不少場(chǎng)合都采用正壓通風(fēng)的方法來防止爆炸性混合氣體的形成，及時(shí)排出爆炸性氣體使?jié)舛炔辉诒ǚ秶鷥?nèi)。對(duì)于不能采用正壓通風(fēng)方式的油面空間，可采用充惰性氣體辦法，使空間內(nèi)含氧體積濃度不超過8%，消除燃燒的條件。

3.1.4 防止不同性質(zhì)物質(zhì)混合

油品與水、空氣以及不同性質(zhì)的油品混合，靜電產(chǎn)生量將會(huì)增大。輕質(zhì)油內(nèi)混入重質(zhì)油時(shí)，重質(zhì)油還會(huì)吸收輕質(zhì)油蒸氣，使原來氣體空間中超過爆炸上線的輕質(zhì)油氣體濃度降低，轉(zhuǎn)變成近乎爆炸濃度的油氣混合物。因此，應(yīng)防止不同性質(zhì)的油品混合，同時(shí)還要盡可能要降低油品中的含水量。

3.1.5 限制作業(yè)條件保證油品有足夠的漏電時(shí)間

油品流動(dòng)，分子間互相摩擦產(chǎn)生電荷，當(dāng)產(chǎn)生的速度超過消散的速度時(shí)就會(huì)發(fā)生電荷積聚，所以在油罐收油、槽車裝油后，需要靜置一段時(shí)間，使電荷消散。在油罐及其它容器的靜置時(shí)間內(nèi)，嚴(yán)禁檢尺、測(cè)溫、采樣等作業(yè)，各項(xiàng)作業(yè)必須在靜置一定時(shí)間后才可進(jìn)行。油品的靜置時(shí)間與油品的電導(dǎo)率和儲(chǔ)罐的容積有關(guān)，具體情況見表1。同時(shí)油罐進(jìn)油要盡量避免突然開泵或停泵，因?yàn)橥蝗婚_停泵會(huì)造成瞬間沖擊壓力和流速過高，使靜電涌起引發(fā)事故。前面提到油品流經(jīng)過濾器時(shí)帶電量會(huì)增加101～00倍，因此為減少油品靜電量，流經(jīng)過濾器后的油品漏電時(shí)間需保持在30s以上。

表1 油品靜置時(shí)間表

3.2 設(shè)置消靜電裝置，加速靜電泄露

3.2.1 安裝靜電接地和跨接

靜電接地和跨接是為了使油品相關(guān)設(shè)備設(shè)施與大地形成一個(gè)等電位體，避免靜電電位差產(chǎn)生火花引發(fā)爆炸。靜電接地可以通過金屬導(dǎo)線和接地體來實(shí)現(xiàn)油品相關(guān)設(shè)備設(shè)施與大地連通，跨接是指將金屬設(shè)備以及各管線之間用金屬導(dǎo)線相連形成等電位體。當(dāng)有雜散電流時(shí)，跨接可以使各設(shè)備、管線之間形成一個(gè)良好的通路，避免在斷路處產(chǎn)生火花。油罐、油罐車、油船、油桶灌裝設(shè)備、儲(chǔ)罐部件及其附近有可能感應(yīng)帶電的金屬物體都應(yīng)接地，防靜電接地裝置的接地電阻不宜大于100Ω。 3.2.2 安裝消靜電器和靜電緩和器

消靜電器一般都安裝在管道末端，通過不斷的注入與管道中油品電荷極性相反的電荷，從而中和油品內(nèi)的流動(dòng)電荷。油庫中使用最多的是管道感應(yīng)注入式消靜電器，又稱消靜電管。靜電緩和器是一種結(jié)構(gòu)簡單且消電效果較好的消靜電裝置，帶電的油品在進(jìn)入油罐之前先進(jìn)入該裝置內(nèi)“緩和”一段時(shí)間，使大部分電荷在這段時(shí)間內(nèi)逸出，從而消除靜電危險(xiǎn)。

3.2.3 添加抗靜電劑

油品電導(dǎo)率小于50pS/m時(shí)，需要更長的電荷消散時(shí)間，未消散完全就可能引發(fā)靜電放電，因此需要加入抗靜電劑來增加油品的電導(dǎo)率?？轨o電劑可以在不影響油品質(zhì)量的前提下增加油品的電導(dǎo)率，而且種類繁多，像油酸鹽、環(huán)琮酸鹽，鉻鹽、合成脂肪酸鹽等，在儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛。

3.3 人體防靜電

油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)多為易燃易爆場(chǎng)所，人體的衣著由于材料不同，在穿、脫過程中易產(chǎn)生靜電，極有可能引燃引爆油蒸汽，因此崗位操作人員應(yīng)避免穿化纖衣物。進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)應(yīng)穿棉織品衣物和防靜電工作鞋，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前應(yīng)先接觸設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)的金屬接地棒，以清除人體電位，禁止現(xiàn)場(chǎng)脫、穿衣物，也勿用化纖和絲綢類紗布去擦拭油泵、油罐口、量油口、油船艙口等。

3.4 加強(qiáng)培訓(xùn)，強(qiáng)化員工防靜電意識(shí)

由于油品靜電是看不到的，許多崗位員工對(duì)此認(rèn)識(shí)不夠，有些員工圖方便未按照要求穿防靜電工作服和工作鞋就進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用手機(jī)、非防爆工具等，這都給安全生產(chǎn)埋下了隱患。因此罐區(qū)的防靜電工作應(yīng)首先提高人員素質(zhì)，定期組織相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)分享，真正摒棄習(xí)慣性違章，自覺主動(dòng)培養(yǎng)自己的防靜電安全意識(shí)，由被動(dòng)變主動(dòng)，確保防靜電工作的真正落實(shí)。

4 結(jié)論

油品靜電的產(chǎn)生是必然的，減少和控制靜電的各項(xiàng)指標(biāo)才是我們工作的重點(diǎn)。在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，國家和公司對(duì)防靜電工作都做出了相關(guān)規(guī)定，在工作中我們只要遵照相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行工藝指令及規(guī)章制度，不斷強(qiáng)化自身素質(zhì)、提高業(yè)務(wù)水平，靜電危害自然會(huì)迎刃而解。

參考文獻(xiàn)

［1］ 竺柏康.油品儲(chǔ)運(yùn)［M］.北京：中國石化出版社，1999：199.

［2］ 楊榮菊.油品罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故原因分析及防范措施［J］.石化技術(shù)，2015，22（07）：20-36.

Refinery Oil Storage and Transportation System Aanti-static Hazards Discussion

Yang Rong-ju

Abstract：This article generation and electrostatic hazards are described，combining the characteristics of static electricity generated on the storage and transport systems common electrostatic phenomena were analyzed，and process control，set the anti-static devices，anti-static body，strengthen staff training four aspects discussed，elaborated oil storage and transportation system，anti-static concrete measures aimed at improving the safety of electrostatic oil storage and transportation system.

Key words：oil storage and transportation；anti-static；fire explosion

中圖分類號(hào)：TE88

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1003–6490（2016）02–0024–02

收稿日期：2016–02–10

作者簡介：楊榮菊（1987—），女，山東冠縣人，助理工程師，主要從事化學(xué)工程與工藝研究工作。