油罐汽车产品的安全技术详解.doc

行业资料：_油罐汽车产品的安全技术详解单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 12 页油罐汽车产品的安全技术详解油罐汽车，也称流动加油车、运油车，主要用作石油的衍生品(如汽油、柴油、原油、润滑油及煤焦油等油品)的运输和储藏。根据不同的用途和使用环境有多种加油或运油功能，具有吸油、泵油，多种油分装、分放等功能。油罐汽车运输过程中的安全问题，一直是广大司机朋友关注的重点，只有做好油罐汽车的安全使用及其防范措施，才能安全出行。1.油罐车的安全设置要求汽车油罐车是散装油品公路物流运输的专用工具，对小宗油品或不通火车的地区大多是采用这种工具运输。汽车油罐车的构造比较简单，罐体由3mm厚的钢板制成。量油口装在罐前端，并有导尺筒直通罐底;人孔设在罐中部，罐底有排水阀，排油阀并配有扶梯。油罐车常备有一套隔热、加热和用惰性气体保护的安全设备。为保证消防安全，汽车油罐车应满足以下技术条件:罐体内应装有防波板，以减轻油料在行车时的震荡冲击。防波板应带有孔眼并镀锌，防波板的数量不宜少于两个，把罐体分隔成三个可以相通的隔间，以消除油罐内静电聚积。罐体上部应设有安全阀，以防受大阳曝晒时引起罐体的压力增高而导致破裂。为防止静电积聚，车上应设有静电接地线的线柱，以便导除静电;为保证一旦失火的应急使用，油罐上必须配备一定数量的干粉灭火器，并不少于两具。所运载的油品闪点特别低时，应加惰性气体保护。由于运输物质的特殊性，对油罐车运输的安全性要求较严，主要应符合以下规定。应具有消除静电起火的措施，罐体尾部设置消静电装置。作业时应具有可靠的接地装置及罐式车与受液设备形成导静电通路的保护装置。金属管路注意两点之间及管道与罐体、底盘与罐体的连接处应有导静电片，管道任意两点之间或任意一点到接地处或罐体的内部导静电部件上任意一点到接地处软管两端的通路电阻应满足国家规范要求。电气元件和导体连接应可靠，屏蔽良好，有防爆措施。罐体两侧应具有防止起火的醒目的字样或其他明显标志。运油车发动机排气管为前置式结构，在使用过程中应配备防火帽，以防发生意外。2.油罐车油料的静电及其产生(1)静电的产生。纯净的航空燃料是一种高绝缘的弱极性介质，它们本身极少可能产生流动电荷，但却具有一定的储存电荷的能力。通常(航空)燃料总是含有一些活性杂质(如各种金属盐、氧化物磺酸等)，它们可来自炼制中残存的杂质、储运中混进的污染物，也可来自练制中有意加入的各种添加剂。这些活性杂质在静置油中总的来说呈电中性，但其分布是不均衡的。由于界面的特性吸附，会使一种极性的离子紧靠界面(称固定层)，而另一种极性离子距界面相对较远，受界面的约束要小些(称扩散层)。这种结构一般叫“电偶层”。当然油流动的时候，扩散层的一部分离子就会被冲到下游。冲到下游的过剩离子虽然会向接地物逸散，但由于高绝缘的燃油具有一定的储荷能力，而使电荷逐渐积聚，如果这种带电油进入油罐，就会在液内和液面上方空间形成静电场。这种静电场内含的电荷量虽然不是很大，但由于空间电荷的电容很小，所以电位很高。如液面电荷常常以数千乃至上万伏的高压形式存在，并向低压接地目标放电;如果放电能量超过油汽点燃能量，混合气浓度又在可爆范围内，就有爆炸起火的可能性。事实上，当傍晚或夜间加油时，常常会发现液面上有蓝色光点闪烁，这就是液面电荷在放电。这种经常存在的放电现象并没有引起经常性的爆炸事故，其原因是放电量不够，或油汽浓度过高的缘故。但当有外界因素干扰时，即使在上述状况下也有转化为可爆条件的可能。如油中出现不接地的金属漂浮物，或油面上方有金属突出物等，就会大大加强放电的能量，转化成引燃性的火花放电。当然如果罐内的电荷本来就很多，出现静电爆炸事故就不是偶然的了。(2)静电引起火灾的条件。静电是同性束缚电荷的积累，不能很快同异性电荷相结合。静电特征:高电位、小电流、电位差很高(可达数千伏)，电流很小(一般为百分之几安培)。静电放电现象总是火花放电，静电消失随时间增长而逐渐减弱。静电产生一般为电解过程，即两表面紧密接触后的分离，气体电离，凝固作用电位等方面。电荷分离现象与物质的导电率有关，导电率越大，产生的电荷越容易恢复中和，静电荷越不容易积累。要产生静电荷，两个物质中一个必须是不良导体。输送和灌到易燃液体时，会发生电荷分离。静电引起火灾，必须同时满足四个条件:产生静电荷;有足以产生火花静电荷积累;有积累电荷以“引起火花”形式的放电，这就是火花间隙;在火花间隙中，必须有可燃性蒸气-空气混合物。(3)飞机加油车静电量的现状。目前，装备的加油车静电量普遍较高，比国外同类车高出几倍、十几倍。而欧美一些国家的加油车起电量大多都控制在2030C/m以下。通常各国把305OC/m作为给大飞机加油的安全界限，因此从评价静电安全来说，国产飞机加油车大多是不符合要求的。如果用大流量加油车加油，油面电压还要增高。国产加油车静电高，实验证明，加油车的静电95%以上来自过滤器。过滤器进口端电量是04.9C/m，出口端增加到132619C/m。事实上几乎所有加油车的静电源都可视为过滤器本身，而其后的管道、胶管等在宏观上非但不参与起电过程，反而成为逸散电荷的部件。所以，加油车静电量的等级主要取决于过滤器类型、面积和流量。通常过滤孔隙越小，吸附离子和发生电荷转移的能力就越强;过滤面积越大，流速越快;起电量也越高(大多呈线性关系)。3.汽车油罐车的使用安全汽车油罐槽车装油设备不符合规范、设备失灵、冒油泄漏、静电放电和人为的误操作是发生汽车油槽车火灾的主要原因。根据经验教训，保证汽车油槽车装油安全应从以下几方面着手。(1)静电接地不可忽视。从汽车油罐槽车来看，静电主要产生部位是泵、过滤器和管道。油槽车加注系统的静电产生量比地面管道高得多。有关资料反映：如果用一条长250m、直径100mm的地下管以2500L/min流量泵送油时，从加油枪出来的电荷经过油槽车后电荷量增大，这些静电主要产生于油槽车的过滤器，所以如果汽车油槽车未接地就进行装卸作业，油罐体可带10kV以上的电压；因此对于静电隐患，必须采取以下措施：装油前先接好接地线，并经常检查其完好情况和接地电阻是否符合防静电标准；装油时油管必须伸至油罐底部，管口距罐底部应保持在15cm左右，并严格控制灌装初速在1m/s以内，直到出油口被浸没后再逐步加大流速，但最高流速不得超过4.5m/s，以杜绝喷溅造成的静电事故；装油结束后，必须在稳油5min后才能断开接地。因为装好油后，由于油品在罐内流动，致使油面电位还要保持几分钟之久。(2)不能因为有良好的接地而放松警惕。静电接地只能导走与其紧密连接的“导体”(金属、人体、导电液体等)上的静电，而对于不与其连接的孤立导体以及非导体（油类、橡胶、树脂、玻璃等）上的静电荷却无能为力或在短时间内难以导除；因此，操作者在静电接地的同时，还应该严格按操作规程作业并注意随时可能出现的隐患，同时要掌握正确处理各种突发事件的应急办法和抢救措施(3)防止人身带电。在装卸作业时，人体必然要与工作对象(汽车油槽车)、工作物相接触产生摩擦，这便极易产生静电，并有可能形成静电放电，如果此时恰遇易燃易爆的油蒸汽，就会发生爆炸事故。操作人员在操作过程中必须穿防静电工作服和防静电鞋，其目的是将人体接地。此外，所穿鞋子应为薄尼龙袜或其他导电性袜子，严禁在防静电鞋底上粘贴绝缘胶片，并应作定期检查。(4)对“转换装油”造成的事故也应足够重视。这种事故主要发生在用装过汽车的槽车来装柴油的时候，汽油的闪点低于柴油，如果把柴油注入一个含有汽油蒸气的槽车内，汽油蒸气因被倾入的柴油液体吸收而减小压力，随之空气被吸入槽车内，且在液体表面与空气吸入点之间的某处就形成了易燃混合物，遇静电积聚放电即会产生爆炸事故。因此，在需要“转换装油”时，必须先将槽车内的汽油清除干净，并严格按操作规程进行作业。(5)必须使用符合技术规范和安全要求的设备。发油台的自控、遥控、计量仪器仪表、阀门等设备，必须定期检验和标定，并制定相关的管理制度，尤其是对发油设备的材质不能轻视。发油管严禁采用不导电的聚乙烯软管做输油管线，装卸油品时严禁使用塑料容器。以上都是最基本的安全常识。同时对静电接地装置不能凑合，一定要严格按规范办事，认真安装，定期检查。对目前普遍使用夹子和磁力接头接地的，不应随便夹在或吸附在油槽车随意部位，甚至在油漆的表面。这是对防静电极为不利的，更是一种大的隐患。4.防止油罐车静电起火的措施静电带电条件一一分离电荷要比重新结合电荷多，为此两个物体中必须一个是不良导体。如果两个表面的导电率都很低，那么分离后两物体总是带相反电荷，物体上电荷分布随导电率的减少而增加。主要是改造设备，抑制静电发生。(1)采用缓和器和歧管加油。为了防范给加油车加油的静电，还可采用缓和器和歧管加油等措施。缓和器实际上是一个始终充满燃油的小油箱，使油流进大油罐之前在此处停留一段时间，释放掉大部分电荷之后再进入油罐。歧管加油是采用几个分管向油罐各单元同时加油的方法。现一般都是一个加油口集中加油，在该单元内电荷集中，油面电压较高，采用歧管加油可显著改善油罐内电荷的分布及液面电位值。如飞机油箱采用单管加油时，在油箱内可产生0.06mmJ的火花，当油箱内有电荷接收体时，火花可达0.8mmJ而使用歧管加油时，即使有电荷接收体也没有发现火花出现。对于大型罐车被挡油板分开的单元越多，这种加油方式应越有益。运输过程中控制静电聚集方法:油罐隔板分开，行驶中保持拖地线着地。掌握静电规律，采用合理操作技术，防止静电起火。(2)控制火花间隙。报警器-避免受油时溢出;气压调整阀-调整油罐内外压力差。上述二者必须是非金属材料制成。用油尺测量罐内油时，会在尺和液面间形成火花间隙。若此时与大地电位相同(接地或跨接)，会使该量油尺附近的电位梯度有所减弱，减少静电放电可能性。(3)控制加油速度。通常管道的起电量与加油速度的平方成正比。当用长管线给油罐加油时，大多数国家主张用4英寸管不大于2.5m/s，用6英寸管不大于2.0m/s(初速均不得大于lm/s)较为安全。加油车给飞机加油时，虽然过滤器出口电荷密度与流速大多成线性比例，但进入油箱的电流是电荷密度与体积流速的乘积，所以进入油箱内的电荷仍然与加油速度的平方成正比。(4)选择合理的加油方式。大多数国家禁止顶部泼溅式加油，但当顶部加油管浸没在油罐底部时，它不仅具有底部加油的长处，而且会改善油面电位分布，可适当提高安全流速范围。所以，在有条件场合应采用顶部浸没式加油，尽量避免顶部泼溅式加油。油罐受油时，按规定应从底部进油，若底部无过滤器或防喷溅装置，则流速应控制在以油不飞溅为宜。若必须从上部加油时，应将管子插入油罐底部，不可将管口对向罐壁让油冲刷而下。不论从罐底或上口加油，都应将油车输油软管、过滤器、防喷溅装置和加油设备进行跨接，并用接地线接地，保证电路电阻不大于5。(5)罐内严禁出现绝缘导体等电荷接收体。液面与罐壁发生引燃性放电至少要28kV，但液面存在不接地的导体时，只要23kV就可导致火花放电，由于加油过程中的液面电位大多都在几千、上万伏，所以油罐内一旦出现电荷接收体时，将是十分危险的。它们可能是脱开的金属浮子，或油管喷进的金属网片、金属丝乃至掉进油罐的肥皂、含水木屑等。这些异物有搜集电荷作用，且放电速率快，对油车威胁最大。所以要严格控制在内部或外部有异物出现。(6)严防污油或水混入油中。这不仅对保证油品质量是必需的，也是从减少静电产生来说的。油污内杂质量和水分极易产生静电物质，且混入的数量不要很多就可导致静电爆炸发生。水是静电灾害的一大隐患，日本对50起重大静电事故进行过调查，发现大多与水有关，特别当混入在1%5%时危险性大。这些水分可能是罐内存油时间过长形成，或是用水洗罐后残存的。(7)接地要可靠。对静电来说接地欧姆值在10以下都能满足静电的要求，但必须可靠，否则是很危险的。虽然驾驶员和油料员都知道接地的重要性，但操作不按规定要求，也会出现整车不接地状况。如加完油后立即拆除地线，由于罐内电荷还要保留一段时间，在这段时间就会人为地造成设备不接地现象。将接地线接在加油井地冒或潮湿的泥土地里都能满足使用要求。加完油后至少静置12min才能拆除地线。(8)加油过程中油罐顶部不能站人，更不允许在加油中进行检尺、测量、取样等。加油过程中罐顶易存在带电油雾，人站在罐顶时间较长就会造成人体带电。如果穿着塑料绝缘鞋，在人体和油罐之间就很容易发生引燃性放电而酿成爆炸灾害。加油过程中进行测温、取样、检尺是十分危险的，这些金属器具放到油面上方会招致尖端放电，放电能量也较大。当这些器具对入孔罐壁放电，油气浓度也更容易处于可爆范围，所以应严格禁止。上述作业可在加完油后停12min(电荷基本散完)进行。(9)温湿度对静电影响。通常湿度对管道起电影响较小，但对过滤器起电影响较大而且流速越大影响就越明显，电荷对空气湿度是较敏感的，当大气相对湿度超过70%时油面电位一般都很低可不再考虑静电威胁;干热夏季应格外注意静电隐患可减少加油速度或洒水增湿措施予以防范。(10)禁止流动加油车在市区街道加油作业。流动加油车不具备小型油库及加油站设计规范所规定的安全条件，主要是防火间距无法保证;静电接地无法实施;火源电源难以控制;必备灭火器材缺乏;极易诱发火灾或爆炸事故。(11)静电消除装置的结构。由于油罐车在加放油和运油过程中会产生静电现象，所以在油罐车上装有静电消除装置，常见的结构形式有以下几种。链条接地装置。在油罐车尾部装有接地链条，主要是为了消除在运输过程中产生的静电，以提高油料运输的安全性。放油软管接地装置。是为了消除放油时产生的静电，在放油软管的尾部装有接地导线，放油时将接地导线末端的金属棒插入地下，即可消除放油时产生的静电。导地棒接地装置。该装置是为了消除油罐车在加油或放油过程中产生的静电。放油或加油时，首先将接地棒插入地下，再将电插头插入油罐车输油管处的插座中，使罐体与大地之间形成等电位，从而达到消除静电的目的。过滤器是加油车的主要静电源，过滤器能产生比同一系统中无过滤器时多10200倍电荷，只要液体在管道中流动，这种过量电荷是不会有危险的，因为没有空气，即使有火花，也没有爆炸混合物可引燃。但最可靠办法是将过滤器和大地或油罐跨接。一些国家主要致力于过滤器的改造换代，一是改造过滤材质或工艺过程，即改变过滤材料界面特性以降低充电动向，如用聚四氟乙烯喷涂的屏取代树脂处理的纸质分离滤芯，玻璃纤维凝聚芯采用不同工艺处理多层纤维，以获得不同极性过滤层来降低其充电动向;二是改变过滤方式，采用组合滤芯方式，由内向外过滤，利用壳体空间尽可能散逸油流电荷，使输出维持在所需的低电平上。对不宜改造的过滤器，可装配消静电管以保障加油车的静电安全。它是利用静电感应建立高压电场并通过放电针向油流注入反极性电荷的消电器具。5.结束语常见油罐车发生火灾的主要原因有装油设备不符合规范、设备失灵、冒油泄漏、静电放电和人为的误操作。只有加强有关措施，才能保证油罐车的安全。第 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