石油库静电危害及预防

石油库是储存、收发、中转石油产品的基地，所储存的汽油、煤油、柴油等油品，大都属于易燃或可燃液体，这些物质所挥发的蒸气与空气混合会形成爆炸性混合气体，如遇有足够的能量点火源，就会引起会爆炸。在石油库发生火灾的原因中，静电是火灾主要因素之一，当带电体与不带电体或静电电位很低的物体接近时，就会发生放电现象，并产生火花，静电放电的火花能量达到或在大于周围可燃物的最小点火能量，而且可燃物在空气中的深度或含量也已在爆炸极限范围内时，就能立即引起燃烧或爆炸。因此，研究静电产生的原因，掌握静电积聚、消散以及预防措施，对石油库安全十分必要的。

　　一、静电的产生

　　静电是指在一定空间、容器或表面上存在的正负电荷，它与动电荷的区别是静电处于相对静止状态，可以长时间保持,在有适当的放电间隙就会释放。

　　油品在储、运、灌、加的过程中，不可避免地发生搅拌、沉降、过滤、摇晃、冲击、喷射、飞溅以及流动等接触、磨擦、分离的相对运动而产生静电积聚。油品在流动过程中，静电的多少不仅取决于静电的产生，还取决静电的消散。当静电荷的产生速度高于静电荷的消散速度时，便形成同性电荷的积聚。油库的油品属于低电导率物质，汽油电阻率为2.5*1013,煤油、柴油的电阻率为7.3*1014，都比较容易产生和积聚静电。

　　油品产生静电的类型按其状态可分为3种：1、油品与固体之间的静电，如油品在管道中流动、搅拌、固体颗粒在油品中沉降产生的静电；2、油品与气体之间的静电，如油品从管道口或喷嘴喷出、气泡在油品中上升产生的静电；3、油品与不相容液体之间的静电，如水滴在油品中沉降、高压水冲洗储罐产生的静电。

　　按机械运动形式分为6种：1、流动带电。低电导率的轻质油品在管道中流动，油品与管道壁发生磨擦运动，使油品带有静电荷。2、喷射带电。油品从管口或喷嘴高速喷出时，粒子和喷嘴之间存在迅速接触和分离过程，接触时界面处形成双电层，分离时粒子把双电层中的一层电荷带走，另一层电荷留在喷嘴上，结果使微粒和喷嘴上分别带上正电荷和负电荷。3、油品冲击、飞溅带电。轻质油品从顶部孔口注入储罐、油罐车内，油粒下落后对罐壁发生冲击，引起飞溅、气泡和雾滴而带电。4、液体的沉降带电。由于油品含有固体颗粒和水分等杂质，这些颗粒或水滴向下沉降使油品带电。5、人体带电。人体活动时，衣服与衣服、人体与衣服、鞋底与地面的磨擦而使人体带电。6、感应带电。带电体与绝缘导体互相靠近而使绝缘导体带电。

　　二、静电的消散与积聚

　　由于油品本身存在着电阻和对地电容，所以静电荷积聚是必然的。静电荷的积聚与许多因素有关，主要取决于油品本身的导电系数和大气湿度。油品的导电系数越大，静电荷消散越快，越不容易积聚；油品越纯，导电系数就越小，越容易积聚。轻质油品导电系数都很小，因而也较容易造成静电积聚。由于空气中的水分能导走静电，因此大气温度越大，油品静电消散就越快，。

　　三、静电的放电条件

　　静电放电以静电积聚为前提，而被积聚的静电只有同时具备以下条件时才能构成放电作件：积聚起来的电荷能形成具有足以引起火花放电的静电电压；有合适的放电间隙；有电位差，所以预防静电危害要从静电产生的条件着手，消除或减少静电放电条件。

　四、预防静电危害措施

　　静电危害起因于静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等，另外提高管线光滑度，也可减少静电产生。目前消防静电最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。

　　防止静电危害的原则是要控制静电的产生和要防止静电的积累，控制静电的积累要求设法加速静电的泄漏，使静电不超过安全限度，控制静电的产生主要是控制工艺过程和合理选择工艺过程所用的材料。接地、增湿、加入抗静电剂等均属于加速静电泄漏的方法，目前，石油库主要是通过艺控制和对设备设施有效接地来加速静电泄漏。

　　工艺控制法就是在工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施，以达到限制静电的产生或控制静电的积累，从而达不到危险的程度。

　　（1）限制输送速度

　　降低液体输送中的磨擦速度或液体物料在管道中的流速等工作参数，可限制静电的产生，特别是收发转作业过程中初始阶段，要严格控制流速，初速度不大于1m/s，正常作业流速不大于4.5m/s，以减少静电的产生。另外在收发转作业过程中要防止喷溅式作业，在铁路槽车、陆路油罐车装油过程中，装油鹤管要插入罐车底部，距离底部不应大于20cm，有条件的使用两节鹤管以确保鹤管能触接罐车底部。在进行管线吹扫时，要控制吹扫速度，有条件使用子弹头吹扫，以减少静电产生，并且必须使用氮气。

　　（2）加快静电电荷的逸散

　　在产生静电的任何工艺过程中，总是包含着产生和逸散两个区域。逸散就是指电荷自带电体上泄漏消散。

　　对油罐、管线、过滤器、流量计、鹤管以及管线分支管等处使用导静电接地线，发油软管两头金属丝须与管道做可靠连接，这样能有效的导除静电，油罐防静电装置与防雷装置共用，电阻值要符合规范要求，不大于10欧，但每半年进行检测阻值时，要对接触面进行清理，清除接触面的铁锈杂质，另外对于拱顶油罐的机械呼吸阀盘和浮项油罐浮盘与罐体要做可靠连接，而且在平时呼吸阀维保和油罐清罐时要注意检查。库区管线阀门、法兰连接处使用四孔螺栓的，应按规定作电气跨接，地上敷设的输油管线始端、末端、分支处以及直线段每隔200—300m处，应设置防静电接地装置，接地电阻不宜大于30欧，接地线应做可拆装连接。

　　缓冲器它是用来输送液体物料时，利用流速减慢时消散显著特点，使带电液体通过管道中进入储罐之前，先进入缓冲器内缓冲一段时间，这样就可使大部分电荷在这段时间里逸散，从而大大减少了进入储罐的电荷。

　　静置时间，经输油管注入储罐的液体带入一定的静电荷，由于同性相斥，液体内的电荷将向器壁、液面集中并泄入大地，此过程需一定时间，所以石油产品在装船、装车、输入储罐后，应静置一段时间后才能进行提鹤管、拆皮龙、检尺、采样等工作。静置时间应符合相关规定，油船装油结应静止10分钟以上，装卸罐车用鹤管应静止2分钟以上、轻质油品在输入油罐结束后应有30分钟以的稳油时间，以便能有效的导除静电。

　　消除杂质，油罐或管道内混有杂质时，有类似粉体起电的作用，静电的产生量将增大，油品采用空气调和也很不安全的，石油产品在生产输送中要避免水、空气及其他杂质与油品之间以及不同油品之间相互混合，禁止对装过高挥发性产品的油罐注入低挥发性油品。

　　要控制人体静电，最有效的措施是让人体与大地相“连接”即“接地”。因此，人要穿上防静电鞋。要保持人体与大地相连消除人体静电，所以在进入生产作业场所前，要穿好防静电工作服和鞋。在进入油罐车发货档口、油罐区、码头作业区、油泵房等易燃易爆危险区域，必须先触摸人体静电释放球，释放人体静电，并且在这些场所应禁止脱衣、脱帽等行为，减少人体静电产生。

　　另外，在油船、油罐车收发作业环节上，必须遵守作业指导书规定，先对油船、油罐车进行可靠接地，特别是油罐车接地点要与罐车横梁连接，这样释放静电比较彻底，绝对禁止静电接地夹在有绝缘垫隔开的接地端，并且做到装油前先接地后接管，装油后先拆管后拆静电接地线，确保产生的静电能及时导走。

　　目前，油库发货场普遍采用老式的发货装置，没有油气回收，油蒸气在发货场积聚较多，易形成爆炸性混合气体，所以在发货场做好防静电工作尤为重要。

　　参考文献：

　　1、唐洪舰  浅谈石油库静电的危害与预防

　　2、石油库设计规范GB50074-2002  2003-03-01

　　3、中石化HSE检查标准

　　4、中国石油新闻中心  浅谈静电的产生危害与预防 2007-5-23

　　5、宋生奎  石油储运行业须慎防静电危害