油品储运作业静电火灾成因及防治.doc

行业资料：_油品储运作业静电火灾成因及防治单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 13 页油品储运作业静电火灾成因及防治随着石油化工业的发展,液化烃、汽油等油品的供应量逐年增加。由于油品在生产、储存、运输过程中容易产生静电,并发生静电积聚。遇到火源,或本身放电,就可能引发火灾和爆炸事故,甚至造成重大人员伤亡和财产损失。如xx年6月25日,停靠在浙江省舟山市定海区港口浦码头的浙普油15号油轮,在清理柴油仓过程中,由于橡胶运输管内静电放电引起火灾,造成8人死亡,5人受伤,直接经济损失70万元。因此,分析静电火灾的成因,确定预防静电火灾的措施,具有重要的现实意义。1油品储运作业静电产生的原因1.1在管道输送过程中产生静电油品在管道内的一定的快速流动易发生静电荷并导致静电的积累。两种不同物质互相紧密的接触,在迅速分离,就会在物体表面产生电荷。油品与空气都会产生接触与分离使油品带上电荷,管道内流动的油品,内管壁产生的电荷与油品内电荷是符号相反、大小相等的电荷,管道接地不会将它导走,只会相互中和或随液体流动而流动,这种流动产生的电流被称管电流。其传播速度与油品流动速度一样,而外管壁电荷能通过管道静电接地而导走。若不能及时导入大地就会产生静电积聚,条件具备时就会产生静电火花近而可能引起油蒸汽发生静电火灾。1.2在装卸过程中产生静电我国目前普遍采用的装油方式是上部注入,即将注油管从灌油口深入罐内,依靠油品自身重力和油泵所加之的外力进行充装,当油品与罐内壁底部或罐内油面接触时,就会产生溅泼现象,溅泼产生无数大小不同的油滴,油滴与内壁接触后,继续向前运动,形成双电层,产生大量电荷。1.3在运输过程中产生的静电油品在运输过程中,不可避免要产生晃动,油品与容器内壁发生冲撞,务必要产生大量电荷,尤其是桶装油品,经过灌装和运输过程,产生的静电都积聚在油品和桶壁上,遇点火源,就非常容易引起爆炸性火灾。1.4油品经油泵时产生静电油品在装卸和使用过程中,一定会经过油泵来提供完成。当油品经过离心泵和叶浆式混合搅拌机时,油品与叶泵壁完成快速接触与分离的过程。因双电层理论会产生大量静电荷,其中一部分由油品带走,另一部分变积聚在叶轮和泵壁上。当电荷积聚到一定数量时,遇到火源或雷击很容易发生重大火灾。1.5静态存放的油品也可能有静电积累带电油品进入油罐内部以后,油品静电通过感应,会在油罐壁感应异性电荷,如果油品带的正电荷,通过静电荷感应的作用,油罐区内壁就会带上负电荷,大小与油品内部电荷相同。油罐壁外就会产生正电荷,当油罐与大地绝缘时,油罐壁外的正电与油品内的电荷符合相反,大小相等。油罐外的正电荷与油罐内壁电荷相互吸引、束缚,在电力场作用下,强烈的中和作用,如果遇到尖端与浮动杂物,电场就会在尖端与浮动杂物出产畸变,若某畸变点电场强度达到30KV/cm,就会在此点产生静电发电火花,引燃油与空气的混合物,产生静电火灾爆炸事故。2静电事故的产生条件油品储运系统进行输转、灌注等作业时,产生静电是不可避免的。就目前的技术水平而言,只能通过减少静电荷办法控制静电荷的积累。实际生产操作中,但具备一定的条件时,很容易酿成火灾或爆炸事故。使静电强度超过30KV/cm的空气击穿临界值。2.2静电放电能量要超过油气的最小引燃能量02.mj。2.3静电火花放电的地方存在油气与空气的爆炸性混合物按照静电放电的发生条件、特征及引燃性不同可分为三种:电晕放电、刷形放电、火花放电三种,其中火花放电危险性最大,极易引起火灾。火花放电是指带电体和接地体处于短距离间隙状态下瞬间释放出集中的能量,主要发生在液态或固态之间,其特征是放电快并伴有爆裂声。放电引燃率很高,可将最小点火能数百焦的可燃物引燃或引爆。静电放电发生在电话积聚密度大,静电场电位高的尖端和物体的尖角棱边等地方。综上所述,只有以上三个条件才会发生静电,满足静电火灾的条件,就可能导致静电火灾,因此防止静电事故应从降低静电电位、消除火花促发物、防止发生静电火花,减少或消除静电聚集等基本措施入手,来消除或减少静电事故的发生。3防静电措施3.1降低油品静电电位的措施3.1.1静电电流与流速成性关系,在油品稳流的条件下,油品内的经典电流几乎与流速的平方成正比。降低油品在输送管道中的流速,并将流速与管径控制适当比例。石油库的设计规范设计规范规定汽油、煤油、柴油等油品的罐装流速不宜大于4.5m/s。3.1.2增加油品生产车间及泵房的空气相对湿度。火灾事故表明,大部分静电事故都发生在气候比较干燥的冬、夏季,如果增加空气中的相对湿度,使物体表面形成良好的导电层,静电荷就会很容易泄露掉。另外,空气中的相对湿度大,空气中水分增多会增加空气中的导电性,有利于静电荷的空间泄露。3.1.3地上或管沟敷设的输油管线始端、末端分支处每搁23米应设防静电装置,接地电阻不宜大于30欧姆,接地点宜设在固定敦(架)上。3.1.4油品在管道输送过程中尽量减少管道拐弯处的数量;一定要减少过滤程序,同时增大拐弯处的角度;增加内壁光滑程度,尽量减少因摩擦和剧烈冲撞过程产生的静电量;可将导电纤维加到过滤器等设备材料中,以便抑制静电的产生。3.2油品装卸作业的静电预防3.2.1油罐的进油宜从油罐下部接入。当油品以4.5m/s的速度从储罐上部喷入和从下部注入产生的静电比2比1,因此应尽量避免上部注油的方式,应采取下部注油的方式。3.2.2采用快速接头连接两罐体时必须采用密闭方式,以避免空气进入形成油品与空气的混合气。3.3油品运输过程中的静电预防3.3.1油罐车要安装性能良好的静电接地装置,同时要配备适用的灭火器。3.3.2采用小容器承装油品时,在装卸和运输过程中,尽量减少晃动和冲撞。3.3.3将车罐内分成几个小室,避免油体整体晃动。3.3.4汽车在运输过程中要保持低速,尽量保持匀速行驶,避免紧急停车,以免产生剧烈冲撞。3.4油品存储油品时的控制对策预防3.4.1防止紧急泄溢,且在泄溢过程中应尽可能减少流速。3.4.2当不可避免的罐内调和、加入新油和搅拌时,或估计在操作的罐中,形成爆炸的环境,此时特殊的防火措施,必须处于随时启用状态。3.4.3油罐外壁电荷为自由电荷,通过油罐的静电接地,可将其导入大地。否则,也会产生静电放电火花。如遇油气与空气的混合物,会发生爆炸火灾事故,因此油罐要有良好的静电接地。这是十分重要的环节。3.4.4防止油罐内存在火花促发物。如防止树叶、杂物进入,确定罐内壁的制造质量不许留有尖端(焊瘤)等。4提高操作员工的防静电意识日常作业和管理上加强员工的消防意识,尤其是安全防静电意识,因为人体静电具有流动性、隐蔽性两大特点,较难控制,在放电时人体仅有针刺感极易被忽视。工作人员在操作时要着防静电服。油品储运作业要制定详细的安全管理制度并切实执行,应经常性对工作人员开展安全教育,增强操作员工执行安全制度的自觉性,以减少火灾事故的发生。第 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页油品储运的静电产生及防护在油品储运系统，因雷击、静电产生的电火花都会引起油罐、罐车着火或爆炸，其危险和损失往往也是很大的。因此，熟悉雷击、静电有关知识，认清其产生原因和对储运生产与经营的危害，吸取教训，采取有效措施，切实做好防止雷击、静电工作，以消除火灾和爆炸的各种因素。1静电1.1静电的产生原因两种不同性质的物体相互磨擦，紧密接触或迅速剥离都会产生静电，其是一个物体失去电子带有正电荷，另一个物体得到电子带负电荷。如果该物体与大地绝缘，则电荷无法泄漏，停留在物体的内部或表面而呈相对静止状态，这种电荷就称静电。油品在收发、输转、灌装过程中，油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦，会产生静电，其电压随着摩擦的加剧而增大，如不及时导除，当电压增高到一定程度时，就会在两带电体之间闪火（即静电放电）而引起油品爆炸着火。静电电压越高越容易放电。1.2静电的性质电压的高低或静电电荷量大小主要与下列因素有关：（1）灌输油流速越快，摩擦越剧烈，产生静电电压越高；（2）空气越干燥，静电越不容易从空气中消除，电压越容易升高；(3)油管出口与油面的距离越大，油品与空气摩擦越剧烈，油流对油面的搅动和冲击越厉害，静电电压就越高；(4)管道内壁越粗糙，油品流经的弯头阀门越多，产生静电电压越高；（5）油品含水时，比不含水分产生的电压高几倍到几十倍；(6)金属管道，如帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等管道比金属管道更容易产生静电；(7)管道上滤网其栅网越密，产生静电电压越高。绸毡过滤网产生的静电电压更高；(8)空气的温度较高（22-40），空气的相对湿度在13-24%时，极易产生静电；(9)在相同条件下，轻质燃料油比润滑油易产生静电。2油品储运中的静电现象油品储运中，不论是接卸、调合、贮存，还是输转、泵装、运输，哪一个过程中的油品都始终处于流动状态、磨擦之中。因此，静电在每个中间环节都是客观存在的，有时条件具备，一个静电火花就会使一座油罐，一个装车台，一辆油罐车或一条油轮，瞬间发生着火爆炸。认清静电产生的规律，正确操作，防患于未然。对安全生产十分重要。（1）油品在输转过程管道会产生静电，油品在管道输转过程中，因磨擦会有大量静电产生。静电大小随流速增加而增大，而且和管道内壁粗糙度，管路中阀件，弯头多少有关。实践证明，当流量增加时，管道内静电电流增加值远远超过泵内静电电流增加值。（2）油品流经过滤器时会产生静，为保证产品质量，有些油品，如航煤，在进成品罐和出厂过程中，都要流经过滤器，这时都要产生很高静电，有时会增加10100倍，而且不同材质的过滤器产生静电大小也不相同。（3）油品灌装过程中产生静电危害性最大，成品油经泵在向铁路油罐车、油罐车或油轮中装油时，都会产生静电。静电大小和装油流速，鹤管口位置高低、鹤管口形状、管材材质等有关。装油流速太快，其流速大。就会产生万伏静电电位。高位式喷装车，因油喷，磨擦也会产生很高静电，而低位液下装车则产生较小静电。实践表明，由于油品装车产生静电引起爆炸着火的事例最为突出。（4）油罐收油及调合过程会产生静电，油罐收油时，特别是罐底有水杂，油品由于搅动，磨擦会产生静电，而且随进油时间增长直到油罐快满时，油面静电位值才达到最大值。另外，油品在经过喷嘴或风搅情况下，也会使油品产生很高静电。当油罐接地不好，罐内有异物时，极易产生静电打火，引起油罐着火爆炸。（5）运送油品的车船在运输过程也会产生静电，油品装入铁路油罐车、汽车油罐车或油轮、油驳后，在运输过程中，由于油料在罐体或舱内剧烈摇晃、冲击、磨擦，也会产生很高静电。当电荷聚集到一定程度发生放电时，也很容易引起油气闪爆，造成车船烧毁，这种事例也履见不鲜。（6）易燃石油气体进罐及灌装时产生静电危害更大，易燃石油气体压力高，流速快，在进罐或装车、装船、装瓶过程中，由于和罐壁、胶管或油舱剧烈磨擦会产生很高静电。在设备接地不良情况下，因静电火花也极易引爆瓦斯，使设备、容器爆炸着火，所造成危害及后果十分严重。3.1静电事故原因静电危害及其引起事故原因，静电危害通常有3点：静电火花导致着火爆炸；妨碍生产，影响产品质量；危及人身安全。在油品储运过程中，静电最大危害还是导致可燃气体着火爆炸。3.2静电事故发生的条件静电发生导致着火爆炸。通常必须具备3个条件：（1）积聚起来的静电荷，所形成的静电场均应有足够大静电强度。（2）静电放电时，火花能量应达到或大于周围可燃物最小着火（引燃）能量，且有合适的火花间隙。（3）在放电间隙及其周围存在着爆炸混合物，其浓度或含量已在爆炸范围内。4、防止静电危害基本措施防止静电危害基本措施主要有两条。一是防止并控制静电产生，二是静电产生后予以中和或导走，限制其积聚。在油品储运系统通常采取以下具体措施：（1）防止人体产生静电油品储运系统大多都是易爆作业区域，因此严禁穿用由化纤材料制成的衣服、围巾和手套到危险区操作，而且禁止在危险区场所脱掉衣服。禁止用化纤抹布擦试机泵或油罐容器。所有登上油罐和从事燃料油灌装作业的人员均不得穿着化纤服装（经鉴定的放静电工作服除外）。上罐人员登罐前要手扶无漆的油罐扶梯片刻，以导除人体静电。（2）石油产品中加入防静电添加剂在石油产品中加入防静电添加剂，可增加油品的导电性能和增强吸湿性能，加速静电泄漏，减少静电聚集，消除静电危害。（3）做好设备接地，消除导体上的静电设备可靠接地是消除静电危害最简单最常用的方法。一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备，都必须有良好的接地装置，及时把静电导入地下，并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻。油库中油罐的接地电阻不应大于10（包括静电及安全接地）。立式油罐的接地极按油罐圆周长计，每18m一组，卧式油罐接地极应不少于二组。（4）安装静电消除器，静电消除器又叫静电中和器，它是消除或减少带电体电荷的装置。（5）减少静电的产生A向油罐、汽车油罐、铁路槽车装油时，输油管必须插入油面以下或接近罐底，以减少油品的冲击和与空气的摩擦。B在空气特别干燥、温度较高的季节，尤应注意检查接地设备，适当放慢装油速度，必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。C在输油、装油开始和装油到容器的四分之三至结束时，容易发生静电放电事故，这时应控制流速在1m/s以内。D船舶装油时，要使加油管出油口与油船的进油口保持金属接触状态。E油库内严禁向塑料桶里灌轻质燃料油，禁止在影响油库安全的区域内用塑料容器倒装轻质燃料油。5接地装置的设置5.1接地线接地线必须有良好的导电性能、适当的截面积和足够的强度。油罐、管道、装卸设备的接地线，常使用厚度不小于4mm、截面积不小于48mm2的扁钢；油罐汽车和油轮可用直径不小于6mm的铜线或铝线；橡胶管一般用直径3-4mm的多股铜线。5.2接地极接地极应使用直径50mm、长2.5m、管壁厚度不小于3mm的钢管，清除管子表面的铁锈和污物（不要作防腐处理），挖一个深约0.5m的坑，将接地极垂直打入坑底土中。接地极应尽量埋在湿度大、地下水位高的地方接地极与接地线间的所有接点均应栓接或卡接，确保接触良好。第 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