輕質(zhì)油品裝卸和運(yùn)輸過程中靜電安全技術(shù)的研究

徐霄 劉建偉

摘 ?要：目前，我國的各行各業(yè)的發(fā)展迅速，輕質(zhì)油品運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展也有了很大的創(chuàng)新。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國的工業(yè)化程度有了明顯的提高。不同類型的石油產(chǎn)品需要應(yīng)用于不同的行業(yè)。與此同時(shí)，油品儲(chǔ)運(yùn)過程中的靜電危害問題也越來越嚴(yán)重。油品裝卸過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生靜電。該文主要分析了油品儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電的危害，并針對(duì)不同的特點(diǎn)提出了有效的措施。

關(guān)鍵詞：輕質(zhì)油品裝卸 ?運(yùn)輸過程 ?靜電安全技術(shù) ?研究

中圖分類號(hào)：TM08 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）12（a）-0069-03

Abstract： At present， with the rapid development of all walks of life in China， the development of light oil transportation industry has also made great innovation. With the rapid development of social economy， China's industrialization has been significantly improved. Different types of petroleum products need to be used in different industries. At the same time， the problem of electrostatic hazard in the process of oil storage and transportation is becoming more and more serious. Static electricity is inevitable in the process of oil loading and unloading. This paper mainly analyzes the hazards of static electricity in the process of oil storage and transportation， and puts forward effective measures according to different characteristics.

Key Words： Light oil loading and unloading; Transportation process; Electrostatic safety technology; Research

輕質(zhì)油品為絕緣液體，儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)極易產(chǎn)生靜電危害，存在著爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。近年來，輕質(zhì)油品儲(chǔ)運(yùn)安全事故頻繁發(fā)生，使得如何安全儲(chǔ)運(yùn)成為了研究重點(diǎn)課題。在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)要做好全面的控制，綜合運(yùn)用各類預(yù)防控制措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

1 ?靜電的產(chǎn)生

根據(jù)雙層理論，當(dāng)兩種不同的物質(zhì)相互摩擦?xí)r，緊密接觸或快速分離會(huì)導(dǎo)致分子中原子的電子斷開，使一種物質(zhì)失去帶正電荷的電子，另一種物質(zhì)獲得帶負(fù)電荷的電子。如果物體與地球絕緣，只要電荷處于相對(duì)靜止或非流動(dòng)狀態(tài)（電荷的流動(dòng)形成電流），它就被稱為靜電，無論電荷是正的還是負(fù)的，它都在物體或表面積聚。

1.1 人體靜電

人體靜電是由于衣服在人體上的摩擦而產(chǎn)生的附著在人體上的靜電。干燥的環(huán)境更有利于電荷的轉(zhuǎn)移和積聚，所以，在冬天穿化纖的衣物，如果自己的身體靜電大的情況下，接觸他人或金屬導(dǎo)電體時(shí)就會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，人們會(huì)有一種觸電的感覺，光線昏暗的話可以看到火花。

1.2 成品油管道運(yùn)輸中的靜電

在成品油運(yùn)輸過程中，由于油分子之間以及油分子與其他物質(zhì)之間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生靜電。通過對(duì)相關(guān)資料的查閱顯示：材料的電阻率小于106 Ω·cm，由于其本身具有良好的導(dǎo)電性，靜電可以快速出口;電阻率大于106 Ω·cm，不到1010 Ω·cm材料是不容易產(chǎn)生靜電;電阻率大于1010 Ω·cm，不到1015 Ω·cm與最容易靜電材料，防靜電工作的重點(diǎn)是預(yù)防和控制的范圍;但當(dāng)電阻率超過1015 Ω·cm，材料是不容易產(chǎn)生靜電，但一旦產(chǎn)生靜電，很難釋放。輕質(zhì)油品儲(chǔ)運(yùn)中的靜電危害較大，威脅著儲(chǔ)運(yùn)的安全性。若發(fā)生靜電危害，那么很容易引發(fā)火災(zāi)或者爆燃事故，造成人員傷亡或者重大經(jīng)濟(jì)損失。油品運(yùn)輸時(shí)會(huì)和罐壁產(chǎn)生碰撞、激涌，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的靜電泡沫，同時(shí)和油罐內(nèi)的空氣形成混合氣體。若油罐內(nèi)油品帶電，油品內(nèi)部或者油罐內(nèi)氣體空間將會(huì)受到電的作用，即電場。油品進(jìn)入油罐后，只要電場的強(qiáng)度足夠大并且向著離子化過程發(fā)展，那么油品的靜電和容器壁的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場不足，此時(shí)不會(huì)引發(fā)放電。油品的部分電荷只是通過容器壁泄漏，若場強(qiáng)大于容器內(nèi)部氣體可以承受的場強(qiáng)時(shí)，氣體被擊穿而放電，即氣相空間放電，更容易引發(fā)火災(zāi)。放電為氣體分子的電離現(xiàn)象，離子作為載體，使得油罐內(nèi)部的空氣空間從絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)橛须娏髁鲃?dòng)的導(dǎo)體，所以放電也被稱作為絕緣擊穿。當(dāng)發(fā)生放電情況時(shí)，會(huì)伴隨藍(lán)白色光和啪啪聲響。靜電放電類型包括電暈放電、火花放電以及傳播型刷形放電等。其中，電暈放電的能量很小所以造成的危害小?；鸹ǚ烹姷奈：^大，很容易從放電轉(zhuǎn)變?yōu)榛鹪?，最終引發(fā)爆炸火災(zāi)。

2 ?輕質(zhì)油品裝卸和運(yùn)輸過程中靜電安全技術(shù)優(yōu)化

2.1 靜電產(chǎn)生的抑制

若想消除靜電危害，保證輕質(zhì)油品儲(chǔ)運(yùn)的安全性，油罐內(nèi)部不可以存在水分和雜質(zhì)等物質(zhì)，避免引發(fā)靜電。因?yàn)槿加蛢?nèi)含有水分會(huì)明顯改變?nèi)加偷膸щ娳厔?，使得油罐?nèi)部的電壓呈幾十倍，甚至呈現(xiàn)上百倍的增長狀態(tài)，并且可能以火花形式放電。因?yàn)橛土现泻械碾s質(zhì)也會(huì)給靜電造成影響，比如漂浮物質(zhì)，增加了輕質(zhì)油品儲(chǔ)運(yùn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榇祟悓?dǎo)電物質(zhì)具有電容作用能收集和存儲(chǔ)很多的靜電電荷，加之缺少運(yùn)動(dòng)軌道，很容易接近罐壁或者內(nèi)部的其他附件，產(chǎn)生相應(yīng)的放電間隙。根據(jù)測試，此情況若形成，那么只要和液面點(diǎn)位相差1～2 kV，便可以產(chǎn)生火花放電，并且放電能量很強(qiáng)，可以一次性釋放儲(chǔ)能?？傮w來說，要做好油罐清潔保持，避免因?yàn)椴淮_定因素引發(fā)火災(zāi)或者燃爆事故，造成重大危害。

2.2 靜電積聚的控制措施

相關(guān)的管理層和員工必須采取措施最大程度避免靜電的積聚，否則會(huì)造成安全事故。一般所采取的有效措施是，將相關(guān)設(shè)備與靜電消除器進(jìn)行連接處理，在車底下安裝導(dǎo)電繩，并在輕油制品中間添加抗靜電劑和專用消除器，通過這一系列方法可以有效地處理靜電聚集現(xiàn)象。在整個(gè)過程中，所涉及的儀器和設(shè)備必須與地面連接，以有效地消除殘留的靜電，防止靜電積聚。其應(yīng)用原理是充分利用金屬絲的強(qiáng)導(dǎo)電性，將靜電輸出，從而減少危害的發(fā)生。使用金屬絲可以帶走靜電，油品中添加抗靜電劑的效果也比較明顯，這也是預(yù)防和控制靜電積聚的重要途徑。

2.3 靜電危害的控制

不同的油品混合所含有的空氣和水會(huì)導(dǎo)致靜電加大，這是由于油品與水或空氣會(huì)產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而加大靜電量。對(duì)此，為保障油品安全，必須要避免不同的油品混合，油罐在換裝不同的油品前需要清洗干凈，確保無其他油品殘留。此外，也可以使用氮?dú)膺M(jìn)行油品調(diào)和。從輕質(zhì)油品罐裝儲(chǔ)運(yùn)的靜電危害預(yù)防方面來說，要做好電氣設(shè)計(jì)的把控，實(shí)現(xiàn)有效地防靜電。不要將電氣用電設(shè)備設(shè)置在大罐本體上，以免存在安全隱患，增加安全風(fēng)險(xiǎn)。如果運(yùn)行很長時(shí)間后，要做好有關(guān)檢查，及時(shí)處理銹蝕損壞問題。加大對(duì)外浮頂油罐的爆炸危險(xiǎn)區(qū)檢查力度，做好相應(yīng)的防范。例如，做好油罐浮頂和罐壁的可靠電氣連接把控。從罐的頂部沿著浮梯下到浮盤的兩根截面大小為25 mm2的軟銅復(fù)絞線;采取浮梯連接油罐的罐壁以及浮盤等措施。

2.4 作業(yè)過程的靜電消除

裝卸油品之前需要做好油罐車和裝卸油設(shè)備的跨接，使用靜電導(dǎo)線進(jìn)行連接。采取此方式，能夠?qū)⒂凸薷袘?yīng)的靜電有效導(dǎo)走，以免和外界物質(zhì)發(fā)生跳火。同時(shí)促使油罐車與整個(gè)裝卸油設(shè)備保持等電位，以免產(chǎn)生電位差。除此之外，能夠加速油料中的電荷泄放。需要注意的是，在進(jìn)行靜電導(dǎo)線的連接操作時(shí)，要選擇罐車上沒有銹蝕并且裸露的金屬位置，不可以連接在銹蝕嚴(yán)重并且有油漆的部位。整個(gè)靜電接地系統(tǒng)的電阻要低于10 Ω，進(jìn)而保障導(dǎo)靜電的性能。合理選用截面積6 mm2的靜電導(dǎo)線，保障其作用的發(fā)揮。

3 ?結(jié)語

油品的流速必須改變，從而有效減小電荷的密度，可以控制靜電的產(chǎn)生。通過這種控制油品流速的方法能夠有效地限制靜電，并取得比較明顯的效果。油品靜電是造成裝卸設(shè)施和加油站靜電事故的原因之一。油品裝卸的機(jī)泵、工藝管道、其他設(shè)備設(shè)施等因素都會(huì)影響產(chǎn)品的靜電。石油產(chǎn)品的靜電的主要因素是內(nèi)部的設(shè)備加油機(jī)器，尤其是組件，如過濾器和加油軟管有一定緩解對(duì)石油產(chǎn)品的靜電的影響。在膠管中加入抗靜電層，可有效降低充油時(shí)的靜電，提高加油的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙彤.輕質(zhì)油品裝車過程中靜電的產(chǎn)生、危害及預(yù)防[J].化工管理，2016（27）：163.

[2] 劉娟，李亮亮，劉寶全.管輸油品靜電監(jiān)測設(shè)備在油庫中的應(yīng)用[J].安全、健康和環(huán)境，2017，17（8）：16-18，21.

[3] 朱易川.裝卸油品碼頭工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].化工管理，2020（4）：224.

[4] 王璇政，趙明鎬.輕質(zhì)油裝卸和運(yùn)輸過程靜電安全技術(shù)研究[J].當(dāng)代化工研究，2017（9）：20-21.

[5] 江偉.用于輕質(zhì)油品裝卸和運(yùn)輸過程中無源靜電消除器關(guān)鍵性技術(shù)研究[D].上海海事大學(xué)，2007.

[6] 吳喆，徐小梅.有關(guān)裝卸油品碼頭工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)探索[J].珠江水運(yùn)，2016（5）：82-83.

[7] 仇詩其，張賀飛.裝卸油品碼頭工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2015，15（6）：274-275.

[8] 于格非.輕質(zhì)油品裝卸和運(yùn)輸過程中靜電安全關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].上海海事大學(xué)，2006.

[9] 張憲新，武守元.對(duì)裝卸油品碼頭設(shè)計(jì)防火規(guī)范有關(guān)條文的探討[J].港工技術(shù)，2019，56（3）：97-102.