油品储运系统静电灾害的防范措施

油品储运系统静电灾害的防范措施

宋传禄

广西东油沥青有限公司，广西壮族自治区钦州市 535008

摘要：石化行业的油品储运系统中，需要存储和转输原油、汽油、液态烃等易燃易爆介质，极易形成爆炸性混合气体，遇到静电放电时可能造成严重的后果。近年以来，在国内外石化储运系统中，因为静电导致的事故时有发生，这些事故往往造成了很大的经济损失和人员伤亡。因此，充分了解油品储运系统中静电放电的机理，进而采取有效的防范措施，对于消除静电灾害，确保油品储运系统的安全稳定具有非常重大的意义。

关键词：油品储运系统；静电灾害；防范措施

1静电产生原理

物质中含有很多的分子，分子中又含有原子，原子中还含有电子和质子。一般来说，在原子中质子与电子数量一致的情况下，正负电荷处于平衡状态，此时原子不带电。因为原子核的中心是电子，所以如果由于外力影响使得电子运行偏离轨道的话，此时形成了物质B，因为物质A中带负电的电子数量减少，这时整体呈现为正电荷，也就是阳离子，而物质B中的电子数量增加成为阴离子，这时电子分布将不再平衡，进而会产生静电。

静电在符合某些情况时可能会引发安全事故，因此具有一定的危害性，比如当静电电压充足、静电聚集区内含有混合气、存在静电来源等，所以需要采取科学合理的预防以及控制措施，在根源上避免储运过程中出现安全事故。

图1静电原理示意图

2静电事故的防范措施

2.1减少静电荷的产生

2.1.1控制流速

根据有关资料，油品在管线中流动所产生的流动电流和电荷密度的饱和值与油品流速的二次方成正比，可见控制流速（特别是油品灌装、储罐收油时的流速）是减少静电产生的一个有效办法。各规范、标准对装、卸油品时的流速均有严格的要求。《石油库设计规范》规定：向铁路罐车、汽车罐车灌装甲B、乙、丙A类液体时，在鹤管浸没于液体之前，流速不大于1m/s，浸没于液体之后不应大于4.5m/s。《轻质油品储罐技术导则》规定：当固定顶储罐内液位低于进油口顶面以上610mm，或浮顶罐浮盘未浮起之前，储罐收油管线及收油口的流速不应大于1m/s，管线内的流速以1m/s为宜。当固定顶储罐液位淹没进油口以上610mm或浮顶罐浮盘浮起后，可逐步提升流速，但不应大于4m/s。《油气化工码头防火设计规范》规定：码头输送油品管道设计流速不应大于4.5m/s，液化烃的液相管道设计流速不应大于3.0m/s。

2.1.2防止不同油品相混，或油品中含有空气或水

不同油品混合，或油品中含有游离水、机械杂质、空气等不溶物时，在转输过程中由于不同物质的相互摩擦，会增加静电荷的产生。实验表明，在油品中混入的水分在1%-5%时最危险，当含水率5%时，会使起电效应增大10-50倍。油品储运过程中，应注意避免混装；移动前注意脱除容器底部的水杂；不使用压缩空气进行轻质油品调和作业、扫线作业，这些做法均能有效控制静电的产生。

2.1.3控制收油方式

在油品输送和灌装过程中，应注意收油方式，以防止液体的飞散和喷溅，进而减少静电的产生。《石油化工企业设计防火标准》对于油品收油有如下要求：储罐的进料管应从罐体下部接入，若必须从上部接入，宜延伸至距罐底200mm处；甲B、乙、丙A类液体的装车应采用液下装车鹤管。《石油库设计规范》也有类似的规定。另外，从底部或上部入罐的注油管末端应设计成不易使液体飞散的T形、锥形等折流板或另加导流板。

2.2注意控制油品流速

相关实践表明，在相同油型的情况下，管径与流量成正比。管径越大，相应的流速也会增加，产生更大的静电；如果管径相对较小，油的流速也会减慢。因此，要想避免储运过程中产生静电，就需要科学合理地控制油品的流量。特别是在将油装入罐车的过程中，应根据实际情况控制油的流速。流速不宜降低，因为慢速流速产生的静电相对较小，否则会大大影响工作效率。目前，中国控制流速的标准是1.2m/s。为了提高正常流速，需要达到以下两点：第一，必须确保油浸入起重机喷嘴中，这样可以减少油的挥发；其次，如果将第二种液体添加到低电导率液体中，则静电产生的可能性将大大提高。可以看出，提高正常流量的前提是确保管道中的水和空气完全排出。二是科学合理地限制最大流量，涉及周围环境、管道长度、油品类型等多方面，在限制最大流量的过程中，需要综合考虑这些影响因素。

2.3避免静电放电

(1）当储罐在收付、循环、搅拌；罐车在充装过程中，严禁进行采样、检尺、测温作业，避免器具与油面发生静电放电。需等油品静置后才允许进行上述作业，作业过程需做好器具的接地，且不得猛拉快提，上提速度不得大于0.5m/s，下落速度不得大于1m/s。《液体石油产品静电安全规程》关于静置时间要求如下：(2）储罐投用、槽车装载前需认真进行检查，避免可燃液体的表面存在未接地的漂浮物，与油面或其他设备发生静电放电。

2.4消除爆炸混合性气体

(1）油罐中油面上方的气相空间充满着油蒸气，与空气混合极易形成爆炸气混合物。可以通过注入氮气等惰性保护气体或脱硫后的燃料气来防止空气进入，进而避免气相空间内形成爆炸性混合气体。采用脱硫后的燃料气时，需注意排放气应密闭收集处理，不允许直接排放大气导致空气污染。(2）油品储运过程中，应加强密闭操作，同时做好现场规格化管理，避免出现跑、冒、滴、漏的现象。(3）在储罐区、泵房、装卸区等作业现场安装可燃气体检测仪，随时对作业现场爆炸气浓度进行有效监控，帮助作业人员及早发现泄漏，继而预防事故的发生。

2.5预防全压储运静电的产生

在全压储运过程中，油气在管道、船舶、储罐等多个方面都是密封的，无法与空气接触。即使管道中流动的物体是易燃易爆的，在高电荷密度的情况下，由于电容大，也很难显示出相对较高的电压、爆炸或燃烧。因此，在全压储存和运输过程中不需要考虑静电。然而，此时罐内液体仍含有静电，应采取以下方法防止此类静电：第一，虽然静电在全压储运过程中不会导致安全事故，但会影响管道出口，在泄漏处容易产生静电，与空气混合后容易引起爆炸。因此，在这一储运过程中，应做好相应的防漏工作；其次，在储存和运输过程中可以使用排气操作。例如，在装载液化气体时，高压水流将冲击绝缘固体，这将使固体和水滴被电流污染。在这种情况下，如果周围有爆炸性气体，很可能会因静电引起爆炸。因此，可以在放电口设置静电接地线，以避免产生静电；如果液化石油气泄漏，为了防止爆炸，应在泄漏处喷水，以便在短时间内将其冷却，以避免静电引起的火花引起爆炸事故。

2.6防静电接地操作

目前，我国油气储运过程中广泛采用抗静电接地方式。在实际使用过程中，需要注意以下几点：一是科学合理地连接导线，确保导线不会因强磁性或强电等外部因素的干扰而影响自身性能，从而最大限度地发挥导电效果；其次，在选择接地装置的过程中，应尽可能将其设置在远离人群的地方。同时，结合工程实际情况，科学合理地选择铜排尺寸，埋设接地装置。一般埋深约3.5m；最后，确保接地网并联，禁止串联。

结论

综上所述，针对油气储运过程中存在的静电危害，工作人员必须提前做好相应的预防措施，加强对于储运过程中的防控，对油气产品的性质进行全面分析，采取针对性静电预防措施，只有这样才能够在根本上减小静电出现带来的危害，保护油气运输的安全。

参考文献：

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[2]王林曦.油气储运管道建设中存在的问题及对策探讨[J].全面腐蚀控制，2019(3):86.

[3]陈佑敏.油气储运相关技术研究新进展分析[J].化工管理，2019(08):70.