關(guān)于油品靜電產(chǎn)生及罐區(qū)防靜電措施的綜述

劉斌 張文鵬 馮艷 付潔

摘要：油品靜電是引起火災(zāi)或爆炸的一個(gè)重要原因，直接威脅罐區(qū)作業(yè)安全，應(yīng)該引起廣大油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)從業(yè)人員重視。本文通過查閱文獻(xiàn)并結(jié)合作者工作經(jīng)驗(yàn)從油品靜電的產(chǎn)生原因及危害，影響因素，防范措施等幾個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)論述，希望對(duì)油庫防靜電工作起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：油品靜電;爆炸;火災(zāi)

一、靜電產(chǎn)生原因

靜電產(chǎn)生的常見原因大致可以分為兩大類，一類是基于雙電層理論，另一類是靜電感應(yīng)引起靜電。

根據(jù)雙電層理論，當(dāng)兩種不同屬性的物質(zhì)相接觸時(shí)，由于得失電子的能力不同，在接觸面處發(fā)生電荷的重新排序和電子轉(zhuǎn)移，這樣就在界面兩側(cè)形成極性不同的等量靜電。具體到油品裝卸作業(yè)中表現(xiàn)為油品與管道、儲(chǔ)罐罐壁、空氣等介質(zhì)由于流動(dòng)、攪拌、沉降、過濾、沖刷、噴射、灌注、飛濺、劇烈晃動(dòng)等動(dòng)作發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，都會(huì)在介質(zhì)中產(chǎn)生靜電[1]。靜電產(chǎn)生的另一種原因是靜電感應(yīng)，在帶電物體附近有絕緣的導(dǎo)體時(shí)，因其受到靜電感應(yīng)而產(chǎn)生電荷分布不均勻，而使物體帶電。這兩種靜電產(chǎn)生途徑都存在與油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中，所以油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電是不可避免的。

二、影響靜電產(chǎn)生的因素

靜電的產(chǎn)生與物質(zhì)的導(dǎo)電性能有很大關(guān)系。油品的導(dǎo)電性能常用電導(dǎo)率r表示，單位是西門子每米（S/m），它是衡量油品導(dǎo)電性能好壞的物量參數(shù)。

按照BG6950-2001《輕質(zhì)油品安全靜止導(dǎo)電率》之規(guī)定：當(dāng)油品的靜止導(dǎo)電率大于或等于油品安全靜止導(dǎo)電率值時(shí)，為油品安全靜止導(dǎo)電率，在該導(dǎo)電率值時(shí)，油品不會(huì)發(fā)生靜電聚積。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安全靜止導(dǎo)電率值為50ps/m[2]。

三、油品儲(chǔ)運(yùn)過程中容易產(chǎn)生靜電的幾個(gè)環(huán)節(jié)及危害

1.油品輸送產(chǎn)生靜電

油品輸送主要有運(yùn)輸、卸油、發(fā)油、倒罐等四項(xiàng)作業(yè)。在這些作業(yè)過程中，火車槽車、汽車油罐車在行駛中晃動(dòng)產(chǎn)生靜電，輸送油品過程中，油品通過油泵、管道、過濾器、管道附件、鶴管、加油槍等設(shè)備設(shè)施時(shí)，液體流動(dòng)摩擦產(chǎn)生靜電。同時(shí)，油品在進(jìn)入盛油容器時(shí)，由于自身摩擦、沖擊、沉降也產(chǎn)生靜電。

2.人體活動(dòng)產(chǎn)生靜電

人體活動(dòng)起電基本上屬于不同固態(tài)介質(zhì)的接觸起電，也可受靜電感應(yīng)起電。另外，帶電微粒吸附在人體上，也會(huì)使人體帶電。在一定條件下，人體帶電可達(dá)4-5kV。油庫、加油站體活動(dòng)產(chǎn)生靜電的形式有兩種：一種是人體自身活動(dòng)時(shí)衣物等相互摩擦產(chǎn)生靜電;另一種是人在工作過程中，與設(shè)備的接觸及摩擦產(chǎn)生靜電，如擦拭、清洗設(shè)備，靠近高電位體等。

3.感應(yīng)產(chǎn)生靜電

主要有雷電感應(yīng)產(chǎn)生靜電和其他形式的電磁感應(yīng)產(chǎn)生靜電。雷電感應(yīng)是由于雷電放電時(shí)，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電感應(yīng)，它可能產(chǎn)生靜電放電或使金屬部件間產(chǎn)生火花。其他形式的電磁感應(yīng)主要指隨著加油站信息技術(shù)的發(fā)展和大量電器設(shè)備的投入使用，產(chǎn)生的各種形式的靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

4.靜電的危害

石化產(chǎn)品都屬于高絕緣物質(zhì)，這類非導(dǎo)電性液體在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中，產(chǎn)生和積聚大量的靜電荷，靜電聚積到一定程度，具備放電條件后就發(fā)生放電。如果在放電空間還同時(shí)存在處于爆炸極限的的油氣混合物，同時(shí)放電能量達(dá)到引燃混合氣體的最小引燃能量，便可能引起著火和爆炸。

四、防止油品靜電事故的安全措施及相關(guān)規(guī)定

1.防止爆炸性氣體的形成

對(duì)于可能形成爆炸性氣體集聚的場(chǎng)所采用通風(fēng)裝置加強(qiáng)通風(fēng)，及時(shí)排出爆炸性氣體使?jié)舛炔辉诒O限范圍內(nèi)，以防止靜電火花引起爆炸。對(duì)于油面空間不能采用正壓通風(fēng)的辦法來防止爆炸性混合氣體的形成，可采用惰性氣體覆蓋的方法，或采用浮頂罐、內(nèi)浮頂罐。

2.加速靜電泄漏

靜電的產(chǎn)生本身并不危險(xiǎn)。實(shí)際的危險(xiǎn)在于電荷的積聚，因?yàn)檫@樣能儲(chǔ)存足夠的能量，從而產(chǎn)生火花將可燃性氣體引燃。為了加速油品電荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的電導(dǎo)率。

（1）接地和跨接

靜電接地和跨接是為了導(dǎo)走或消除導(dǎo)體上的靜電，是消除靜電危害的有效措施之一。靜電接地的具體方法是把設(shè)備容器及管線通過金屬導(dǎo)線和接地體與大地連通形成等電位。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。接地與跨接的目的在于人為地與大地造成的一個(gè)等電位體，不致因靜電電位差造成引起危害。

（2）添加抗靜電劑

油品容器的接地只能消除容器外壁的電荷，由于油品的電導(dǎo)率較小，油品表面及其內(nèi)部的電荷很難靠接地泄漏。添加抗靜電劑既可以增加油品的導(dǎo)電率、加速靜電泄漏和導(dǎo)出，又可減少油品中積聚的電荷并降低油品的電位。

3.防止操作人員帶電

人體表皮有一定的電阻，如果穿著高電阻的鞋，因人體和衣服之間相互摩擦等原因，會(huì)使人體帶電。因此，經(jīng)常在油泵房、灌發(fā)油間及從事裝卸作業(yè)的人員，應(yīng)避免穿著化纖服裝，在進(jìn)入罐區(qū)等場(chǎng)所時(shí)應(yīng)主動(dòng)觸碰靜電消除裝置，及時(shí)消散人體靜電。

4.減少靜電的產(chǎn)生

從目前的技術(shù)狀況來看，還不能完全杜絕靜電產(chǎn)生。對(duì)于防止石油靜電危害來說，不能完全消除靜電電荷的產(chǎn)生只能采取減少產(chǎn)生靜電的技術(shù)措施。

（1）控制油品的流速

油品在管道中流動(dòng)產(chǎn)生的流動(dòng)電荷和電荷密度的飽和值與油品流速的二次方成正比，因此控制流速是減少油品靜電產(chǎn)生的有效方法。

（2）控制加油方式

油罐從頂部濺裝油時(shí)，油品必然要沖擊油罐壁，攪動(dòng)罐內(nèi)油品，使其靜電量急劇增加。實(shí)驗(yàn)表明，從頂部噴油裝油產(chǎn)生靜電量與底部進(jìn)油產(chǎn)生的靜電量之比為2：1?？梢姀挠凸薜撞浚ɑ驈捻敳垦赜凸薇谏熘凉薜祝┭b油比頂部裝油安全得多。

五、預(yù)防油庫作業(yè)靜電的建議措施

（1）人員培訓(xùn)。做好員工防靜電安全教育提高防范靜電的意識(shí)，消除僥幸心理。

（2）流程管控。強(qiáng)化檢查督導(dǎo)，裝卸車作業(yè)采取雙人確認(rèn)的方式，由司機(jī)和發(fā)油員共同檢查靜電接地連接情況，連接正常后方可開始作業(yè)，作業(yè)過程中實(shí)行限流措施，嚴(yán)格把控油品流速。

（3）設(shè)備技術(shù)。采取靜電接地與發(fā)油裝置連鎖模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的本質(zhì)安全。定期開展防靜電裝置檢測(cè)，掌握靜電消除系統(tǒng)整體狀況，及時(shí)開展設(shè)備改造。定期清理過濾器，保障油品流動(dòng)順暢。

六、通過上述論述可得出如下結(jié)論：

（1）油品儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電產(chǎn)生是不可不免的，主要存在于油品傳輸過程，人體靜電及感應(yīng)靜電。

（2）靜電是威脅罐區(qū)安全的重要因素，必須引起重視，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)防靜電的規(guī)范進(jìn)行落實(shí)，確保罐區(qū)安全。

（3）靜電只有在滿足相關(guān)條件的情況下，才會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)。因此在防控靜電危害時(shí)應(yīng)注意消除其形成危險(xiǎn)的條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣恩星. 探討火、化工領(lǐng)域用靜電安全技術(shù)[J]. 中國科技投資，2019（34）：291-292.