油船油码头静电

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,油船在货油运输过程中，存在静电危害问题。静电对油船的危害主要是引起燃烧和爆炸。,油轮油码头静电危害及预防,8/24/2024,一、对油气浓度的分析,当油气和空气的混合气处于可燃下限和上限之间,(,即在体积分数的,1,10,之间,),时，就处于可燃范围。在此情况下一旦遇到火源就会发生燃烧甚至爆炸。超出此范围就是过稀或过浓状态。无论是何种状态，我们都不能简单地把它们看成是绝对安全状态。这是因为，当空气进入原本过浓状态下的舱室时，空气就会稀释原来处于过浓状态下的混合气，有可能使混合气进入可燃范围。同理，当某种原因使得温度升高时，油品受热挥发，挥发出的油气又会使得原处于过稀状态的混合气因油气浓度增加而进入可燃范围。氧气含量的变化，对可燃范围的影响也是很大的。当油气和空气的混合气中氧气含量减少时，可燃范围会随之减小，当氧气的体积含量低于,8,10,时，则不再会燃烧。反之，混合气中氧气含量增加，可燃上限会随之上升，可燃范围变大。所以要特别注意漏气的氧气设备所造成的危险性。,8/24/2024,二、油气浓度的预防,1.,上层建筑内油气浓度及预防在可能出现油气的区域，应严格遵守关闭上层建筑中的门、窗、舷窗的规定，除闭式循环空调可使用外，应严格遵守通风和空调使用规定。若怀疑厨房内渗入油气，则不能使用电炊具。机舱不得渗入油气。如无法保证上层建筑内不渗入油气，则应停止装卸货油的操作。另外，对本船以及周围环境中可能的油气渗入也应特别警惕。,8/24/2024,2.,货油泵舱内的油气浓度及预防因货油泵舱内装设有许多管、阀、泵等设备设施，如果维修保养未能做好，就可能会造成这些设备漏气或漏油，因而使得货油泵舱内出现油气和空气的混合气，当两者的体积百分比达到可燃范围时，就形成了危险的可燃油气浓度。此外，货油泵舱内还可能出现缺氧的现象。,8/24/2024,3.,货油舱区域甲板上的可燃油气及预防因,油气比空气重,，所以装油时油气在不断地通过甲板开口或排气系统排出的过程中，往往会在货油舱区域的甲板上积聚成可燃油气。同样，向货油舱装压载水时，进行洗舱、清除舱内油气时或甲板上的油管，阀泄漏时，货油舱区域甲板上也常会积聚危险浓度的油气。并且在无风或风力很小的天气情况下，积聚的油气难以消散。这一方面带来了火灾的危险性，另一方面也可能会因为油气的毒性作用造成中毒事故。故因天气而无法驱散积聚在甲板上的油气时，必须暂停装卸货油等的操作，同时尽可能快速使油气从排气系统中高出甲板而又无障碍物的排气管口排出，快速排出的油气呈喷射油气流，可冲向高处，同时使得周围空气被吸入油气卷流中，这样油气就会很快被稀释到过稀状态。,8/24/2024,4.,货油舱内油气浓度及预防当货油船装载像汽油这类挥发性油时，舱内膨胀余位空间会出现含油的混合气，且由上至下的层次为过稀、可燃和过浓油气。装载如柴油这类非挥发性油时，若事先舱内没有油气，则在货油温度不超过其闪点时，一般舱内的油气浓度不会超过可燃下限值，处于过稀状态。值得注意的是，除润滑油外，非挥发性油不能从舱顶灌装以免油的飞溅、喷雾而产生静电，造成火灾和爆炸。空、污油舱内，因油气挥发，尤其是卸出挥发性油之后，舱内会仍有可燃混合气存在，所以千万不可掉以轻心。,除此之外，防止人体带电，也是预防静电危害的一个重要方面。有资料表明，每,100,起静电引起的火灾事故中，人体静电酿成的事故约占,20%,。因此，为了防止人体带电，必须禁止油船现场工作人员或值班人员穿着和更换尼龙化纤服装，应穿着抗静电服和抗静电靴。,8/24/2024,我们生活中常常会听到 、看到静电这个词,什么是静电呢？静电特点怎样？静电到处存在，在干燥的季节当我们脱毛衣时，或用手去触摸金属体时会产生电击感。此时所带静电达几千伏至几万伏以上。静电学是十八世纪以前以库仑定律为基础建立起的 以研究静止电荷及场作用规律的学科，物理学中电磁学的一个重要组成部分。而静电既然与我们如此接近，它又如何测量呢？,8/24/2024,2003,年,6,月,14,日,：，怀宁货轮静静地停泊在东海粮油码头对面的江面上，旁边挂着一条加油船正在给它加油。,加油船将一根长，管径的橡胶软管伸进直径为的货轮油舱孔向油舱内灌装轻柴油，灌装工作开始后不久，货轮油舱突然爆炸，甲板上层形成大火，滚滚浓烟冲向天空，吞吐的火焰发出,滋滋,的声音。,张港号轮和港公安局消防大队在接到救火命令后迅速赶到事发现场，用消防水炮和消防水枪打出的两条巨大的水龙打向货船上四处乱窜的火舌。经过短短多分钟与大火的搏杀，终于消灭了火魔，但是由于是爆炸起火，还是造成了货轮上层建筑部分被毁，另外还有船员一死一伤，所幸的是张港号轮出动及时，救助方法得当，致使厨房中两只液化气钢瓶没来得及爆炸，否则后果不堪设想,。,静电的危害其实离我们很近,8/24/2024,这是一起典型的由于静电引发的火灾。,因为橡胶软管和出口法兰会因轻柴油的流动而带电，尽管油的流速不算快，但柴油中夹有水，并混有少量的汽油和煤油，且有左右的落差，不仅油舱内油气浓度高，而且油面静电位也迅速增高，舱内柴油面的静电对橡胶管端的法兰或船体部分放电，造成爆炸，进而引起火灾。,其实，静电的危害离我们很近，与我们的生活息息相关。一是静电的存在会影响安全生产，降低生产效率，并影响产品质量；二是当人体接触带电物体，或带电人体接触接地物体时，引起放电，电击人体，轻则麻痛，重则呼吸困难，肌肉抽筋；三是静电放电火花还可能引燃可燃性气体或粉尘，引起爆炸，造成火灾，给国家和个人带来巨大的经济损失，危及我们的人身安全。让我们从小处着手，从自身做起，不放过任何一个蛛丝马迹，切实加强安全制度的落实和监督，善待生命，防患于未然。,8/24/2024,任何物体内部都是带有电荷的，一般状态下，其正，负电荷数量是相等的，对外不显出带电现象，但当两种不同物体接触或摩擦时，一种物体带负电荷的电子就会越过界面，进入另一种物体内，静电就产生了。而且因它们所带电荷发生积聚时产生了很高静电压，当带有不同电荷的两个物体分离或接触时出现电火花，这就是静电放电的现象。产生静电的原因主要有摩擦、压电效应、感应起电、吸附带电等。在工农业生产中，静电具有很大的作用，如静电植绒、静电喷漆、静电除虫等，同时由于静电的存在，也往往会产生一些危害，如静电放电造成的火灾事故等。,8/24/2024,该仪表对应各种工业领域的静电监控制具有极好的实用性。,1,、具有高灵敏度和高测量精度：,通过所配置的转子测量装置该仪表具备高的灵敏度和高的静电测量精度。,2,、测量范围宽：,该仪表允许进行宽范围的静电测量，通过切换可选择,1KV,，,10KV,和,100KV,的测量范围,3,、自由选择测量点：在软管尖端的小型化测量头（,25,毫米直径）允许对测量点进行自由选择,4,、手持携带型设备：,体积小，重量轻，该仪表携带方便,5,、操作简便易行：,一只手就可以完成所有控制操作，同时可以浏览仪表的读数,STATIRON-M2,静电测量仪,8/24/2024,8/24/2024,101,防爆型静电电压表,8/24/2024,8/24/2024,静电带电的危险程度,1,导体产生引燃的界限,当带电导体积蓄的静电能量大于可燃性物质的最小引燃能量,W,时，便可产生引燃。国家标准,防止静电事故通用导则,中,5.1.2,条指出当导体电压低于,1.5KV,时，不会因静电引燃最小引燃能量大于,0.25,的可燃性气体。国外一些标准规定导体的静电安全电压约,1KV,至几百伏。人体带电电位约为,3KV,时便会遭到电击。,2,静电非导体,(,塑料等,),产生引燃的界限,静电非导体的引燃电位约,30KV,。国家标准,防止静电事故通用导则,中,5.2.3,条指出，静电非导体的电位低于,15KV,时不会引燃最小引燃能量大于,0.2,的可燃性气体。但有 些情况下，产生引燃的界限还要小，有的标准规定约,5KV,。防止人体遭受静电非导体电击的带电电位约,10KV,以下。,8/24/2024,什么是静电？,两种物质摩擦而造成电子得失，得到电子的物质带负电，失去电子的物质带正电。就是静电的产生。,“,静电,”,很早以前就被发现了,我国东汉时代,“,玻璃之谜,”,即,“,玻璃,”,能吸取细小物质，但当时不知道是静电现象，直到,18,世纪，通过科学实验才证明了静电的规律性。,8/24/2024,静电的用途及危害如何？,今天静电已在现代科学技术领域发挥了巨大的作用，如高能物理研究方向的“静电加速”、“粒子分离”等，工业生产中的静电除尘、静电抑制酸雾、静电纺纱、静电植绒、静电复印、静电筛选、静电喷漆等等工艺技术。静电为人类作出了贡献，但静电也像水、火一样，如不加以“驯服”会破坏我们的正常生产，甚至于给人们造成极大的灾祸。它会使胶片曝光，会给仪器、放大器带来噪音和失真，使电子计算机扰乱，纺织过程中裹头乱丝以及塑料、橡胶厂火灾及静电电击造成的二次伤害，特别是化工生产中的爆炸火灾事故更给人民生命财产带来重大损失。所以预防静电越来越引起人们的重视，成为安全生产和消防工作研究的一个新课题。,8/24/2024,静电的产生程度与物质的哪些性质有关,?,与物质的电阻率有关。电阻率越高，或者空气越干燥，击穿电压就越高，尖端放电的火花也越大，所以危险性越大。因电阻率与纯度有关，故化工产品溶剂其纯度越高电阻率也越大，产生静电电位就越高。,8/24/2024,静电放电有哪两种形式？有什么危险？,静电放电基本上有,电晕放电、刷型放电和火花放电,三种。,电晕放电,是自激放电的一种形式，是在大气的压强下发生的。一般由于两电极（或其中一个）的表面曲率半径很小，放电间隙中的电场不均匀，在电极附近发生气体的电离和发光。,电晕放电能否成为着火源？我们说，如果积蓄静电的物体是导体，电晕放电不会成为着火源；但电晕放电由充分带电的绝缘体表面进行，也有可能成为着火源。如使塑料平面充分带电，当直径,2Omm,的圆金属棒接近时，如附近有可燃蒸汽和空气的爆炸混合物存在，则会在,75cm2,带电面积上发生燃烧。这就是电晕放电引起的。如果两极间电压继续升高，则电晕放电就会发展成,火花放电,；若继续升高，则火花放电就会发展成,弧光,。毫无疑问，这两种放电可成为着火源。,8/24/2024,什么是物质的最小点火能量？,可燃气体或易燃液体蒸汽与空气混合并处在爆炸极限范围内的最佳混合比时，能引燃混合气体的最小火源能量叫做该物质的最小点火能量。,最小点火能量越小，该物质的火灾爆炸危险越大。如氢气、乙炔气、乙醚气体的最小点火能量为,0.0l9mJ,，对火灾和爆炸而言是最危险的一类物质。,8/24/2024,一、静电危险性原理,静电危险基本上是通过三个阶段形成的：电荷分离、电荷储集、静电放电。这是构成,静电起火的三要素,。,1.,电荷分离：,每当两种不同物质互相接触和摩擦时，就会在界面发生电荷分离现象。,2.,电荷储集：,异性电荷彼此被分开以后，就有重新接合和互相中和的趋势。这种过程就是所谓的电荷缓和。,3.,静电荷放电：,两点之间能引起放电，其击穿能力取决于两点之间的静电电场强度。电压强度或称电压梯度，大体上可用两点之间的电压差除以其间距离来表示。大约,3100,，,000V/m,的电场强度就足以在空气或石油气中发生电击穿现象。,8/24/2024,两极放电引起起火所具备的条件：,(1),在存在电压差的情况下，放电间隙已小到能发生放电的程度，但还没有小到使放电无法起火的程度；,(2),所产生的电能充足，能提供燃烧所需的起码能量；,(3),两极之间几乎是瞬间释放电能。,8/24/2024,二、油船产生静电的几种情况,1.,静电储集性油类的电荷产生途径,(1),货油入舱,(2),油水相混泵送或扰动,(3),油的飞溅或喷雾,防静电加剂：也称抗静电添加剂。为保证静电储集性油类的运输安全，在油类中加入一种有效的防静电添加剂，使其电导率超过,100pS/m,，,改变静电储集性油类为非静电储集性油类。但要考虑到防静电添加剂并非十分保证整个油液的电导率都升高到,100pS/m,以上，所以仍应采取必要的防患措施。,8/24/2024,2.,流速和舱中固定设备会产生静电,(1),货油在管路中的流速,货油在管路中流动产生电荷的因素有：,油流经管壁时的线流速；,油流过细滤器时引发电荷分离。在空油舱开始装载的阶段，流向每一油舱支管的液体线流速不得超过,1m/s,。,电荷缓冲时间至少,30,秒。,(2),油舱中的固定设备,靠近油舱顶部安装的一些永久性设备，如固定式洗舱机或高油位报警和探测,器。当一个金属探测器远离油舱的其它结构而靠近带高电荷量的油液表面时，在其端部将会产生一个高电压梯度。另一方面也可以在设备的下端与油舱之间加设一支架，使逐渐升高的油面首先遇到的是探测器设备的边缘，而不是其端部。在某些情况下还有另一种解决办法，就是这些设备完全用非导电材料制造。,8/24/2024,3.,非货油物质会产生静电,(1),自由流落入舱内,从舱顶进行装载和加压载作业，能使带电的液体分裂成细微的液珠，并溅入油舱。这种情况,会产生带电的油雾，同时也提高了舱内的石油气浓度。,(2),水雾,将水注入油舱的过程中，例如清水洗舱，喷射入舱的水流会造成带有静电的水雾，这种水雾均匀地分散在整个被洗的油舱之中。,(3),蒸气,喷射蒸气能产生一种带静电电荷的浮云状气团。,8/24/2024,(4),惰气中的悬浮微粒,在惰气中悬浮的细微颗粒也有带电的可能。,(5),服装和鞋袜,人体能够由于鞋袜或所站的地面材料而与大地高度绝缘，加之人体动作使人体与衣物、衣物与衣物之间产生摩擦而产生电荷,(,这一点在穿着化纤衣物更为突出,),，从而使人体成为带电体,8/24/2024,4.,测量设备操作的静电,在油船上的设备操作产生的静电主要是指测量操作过程中方法不当而产生的静电。,(1),设备,无论什么形式的测深、舱顶空当测量或采样等设备，在有,(,或能构成,),静电危险的可燃环境中使用时，任何时候都应绝对防止吊入未接地的导体。测量操作用的设备应便于接地。,(2),静电储集性油类,装油的过程中或刚装完油的时候，非导电性液体,(,静电储集液体,),的表面可能具有较高电位。当有金属物体与液面靠近时，就会在两者之间可能发生放电现象。,8/24/2024,6-1,多功能测量装置（,MGC,）,8/24/2024,5.,其它可能产生静电的途径,(1),洗舱时水的分裂产生静电,一般情况下，油船采用水洗舱是用,1MPa,左右压力的洗舱机来喷射出水流进行的。喷出的水流高速冲撞油舱壁及舱底，从而使水流因碰撞而分裂成带电的水雾状液滴云，如同浮游在瀑布周围的水雾一样，,在整个油舱形成空间静电场,。同时，油舱顶部会有水滴成柱状落下，并在电场中被极化。,这种贯穿于整个油舱空间的静电场，在舱壁和船体结构处其电位处于低,(,零,),电位，离开舱壁和船体结构表面越远的空间，电位就越高，最远点具有最高的电位。,8/24/2024,洗舱后如果不进行人工通风的话，静电荷也是很难消失的。洗舱时，影响静电产生的其它因素主要有洗舱水的温度和水内所含的杂质，采用原油洗舱时，原油中是否混有水等。若洗舱水的,温度越高、水内所含的杂质越多或原油中混有一定的水，都会大大增加静电的产生机会。,(2),压缩二氧化碳施放时产生静电,(3),人体带电。人体同样也会带电。当人体由于鞋袜或所站的地表材料而与船体高度绝缘时，在人以某种姿态做各种动作时，人体就会带电体。,8/24/2024,三、静电放电形式及其引燃能量,1.,放电形式：,(1),电晕放电；,(2),刷形放电；,(3),火花放电。,8/24/2024,2.,引燃能量：,(1),最小引燃能量,可燃性气体、易燃性液体蒸气和空气混合的气体称为爆炸混合物。它在最有利的条件下，引燃所需的最低能量叫做最小引燃能量。其数值较小，常用,10-3,焦耳即毫焦,(,mJ,),为单位。,(2),静电放电能力的估计,静电放电能量和带电体的性质及放电形式有关。金属导体的放电能量可按下式计算,:,W=1/2CU,或,W=1/2QU,8/24/2024,四、防止油船静电危害的有效措施,静电要引起燃烧或爆炸必须同时具备两个条件：,第一，必须要有足够大的静电放电能量；,第二，静电放电空间必须要有可燃性的混合气体。,两者缺一都不会引起危险。潜在静电危害的三要素如前所述，因此，只要破坏必备条件或三要素中的任何一个，就能有效控制静电可能引起的危害。,1.,最大限度地减少静电的产生措施,(1),装油前，尽量排干舱内和管路中的积水，避免油水相混。,(2),避免使用直径细的连接管、环形接缝管，最好采用金属制成的输油管。,(3),尽量采用通向各油舱的舱底支管装油，避免从舱口灌装，特别是灌装一、二级油时。,8/24/2024,(4),若采用滤油器，则最好用清洁的粗孔滤油器，并设置在合适的部位。,(5),控制装油速度。在装油的初始阶段，流向每一油舱支管的流速不得超过,1m/s(3ft/s),，,尤其是白油。因为在装载的初始阶段，油水相混入舱的可能性最大，而油水相混是极有可能产生静电的。此外，也可以最大限度地减少油入舱时所引起的飞溅与搅动。当舱内仍有积水时，也可减少被冲开扩散的可能性，使水较易迅速沉降至油舱底部，同时还可使舱底的水层处于较平静而不受搅扰的状态。,在入口管浸没,200mm,后，方可逐渐提高流速，并要根据油品的级别不同，采用不同的安全流速。,然而，若采用的是能提供很大流速的管路和泵油系统进行装载，则在整个装载过程中，都应将流速控制在极限值以内。,(6),使用防静电添加剂，使油品的电导率提高到,100pS/m,以上。,8/24/2024,(7),装油结束后，不应使用压缩空气将岸上输油管内的残油送入油舱，以免造成舱中油和水的湍动。,(8),使用蒸汽蒸舱时，施放蒸汽的速度应尽可能保持低速。若舱内已经着火。则向舱内喷射二氧化碳所导致的静电问题可不必考虑。,8/24/2024,2.,尽量减少静电积聚,(1),每节油软管之间必须有可靠的电连接，以免静电积聚在软管端部的法兰上。,(2),输油管及其金属部分必须可靠接地。,(3),船岸之间应避免设置接地电缆。通常在岸上输油管路上加装绝缘法兰，船上所积聚的静电，可直接通过船体至海水接地。,(4),安装消电器。,(5),使用缓和器。,(6),消除人体带电。,(7),施放蒸汽和二氧化碳的设备及移动式洗舱机在整个工作过程中均应良好接地。,8/24/2024,3.,制止静电放电,(1),油舱内任何突出物的曲率半径不得小于,10mm,。,(2),伸入油舱的任何金属体,(,包括安装在油舱顶部的一些永久性设备，如固定式洗舱、高液位报警器等,),都必须与油舱绝缘。,(3),使用不导电且不吸油或水的采样器、量油尺，并要在装油结束静置,30min,后方可进行。,(4),采用安全的永久性安装的舱顶空档测量器或通过测深管来测量舱顶空档。,(5),消除可能会漂浮在油面上的各物体，如铁罐子、带有螺栓的木材等。此外，还应避免在洗舱过程中把散碎的金属小块冲入油舱。,(6),洗舱时及洗舱后一段时间内，均不得将任何金属物吊入舱内，若一定要这样做，则必须事先将其可靠地接地。,8/24/2024,4.,其它措施,(1),接地与接合,采用接地与接合能最大限度地减少下列危险：,带电导体和非载流金属工件之间的漏电情况；,大气放电,(,闪电,),；,静电储集。,接地系统中采用的电阻值取决于需预防的险情类型。一般防止闪电放电的接地电阻值选择在,525,之间；防止静电储集的接地电阻值，不必小于,1k,，,有时还允许高一点。,(2),船岸之间的电流通路,(3),船舶之间的电流通路,8/24/2024,5.,船岸接地电缆,在船舶和码头之间常常装有这种接地电缆，其理由如下：,(1),给静电提供电路；,(2),给电流提供电路。,8/24/2024,8/24/2024,8/24/2024,8/24/2024,五、一般防范措施,1.,控制流速；,2.,避免水、空气与油品以及不同油品的混合；,3.,控制油面上方空间的混合气体；,4.,静置时间；,5.,良好接地；,6.,防止人体带电。,8/24/2024,油船是专门用于装运散装石油以及其他易燃液体的船舶，结构较为复杂。在装卸运输过程中，由于石油产品飞溅、冲击、摩擦，产生静电是不可避免的。静电放电引起的油船火灾爆炸不易察觉，具有很大的危险性。因此，我们可根据静电的特征来预防静电，避免其产生的危害。,8/24/2024,第一，是控制，使其尽量少产生静电，可采取以下几种措施：,1.,限制流速。油品在管道中的流动是产生静电的重要原因，流速越快，静电的积聚就越多，潜在的危险性也就越大。开始装油时，由于管道中和油舱底免不了残存少量水或其他油品，而汽油、航空煤油等轻质油品内掺有水或别的油品更容易产生静电，因此，特别是在装油之初，低速装油是有好处的。,2.,控制装卸方式。油品从管道口喷出或从舱顶口注入，必然要冲击舱壁、搅动舱内油品而产生大量静电，同时引起可燃性气体浓度增加，油船内产生带电气雾，就可能引起静电放电的危险。因此，油船应从底部通过密闭管道进行装油，严禁灌舱作业。,3.,防止油、水及不同油品相混。油中如混有水，在管道中流动时会产生静电，进入油舱后，由于水的沉降同样会产生静电。,8/24/2024,第二，如果静电已经大量产生，可采取措施尽量使其消散、泄漏或中和，从而消除电荷的大量积聚。如在油品中添加抗静电剂，提高油品的导电性；采用有效接地，或在船岸之间加接接地电缆等都是行之有效的方法。,第三，防止静电放电着火。静电的危害主要是静电放电，如果静电放电产生的电火花的能量达到或大于油品蒸气的最小点火能量时，就会立即引起燃烧或爆炸。因此，采取相应措施，防止静电放电着火显得尤为重要。可使用检测报警装置，随时掌握信息；或在油舱内充入惰性气体，降低可燃性气体和氧气的浓度，使其虽然放电，却难以引起燃烧和爆炸。,8/24/2024,