论文部分内容阅读
摘要：在油气生产、处理、储运等过程中，因静电引起的火灾、爆炸事故屡有发生，其危险和损失往往也是很大的。熟悉静电相关知识，夯实基础工作，对消除火灾和爆炸隐患至关重要，也是油气生产单位的当务之急。本文通过对静电产生机理和部分案例的研究分析，提出了几点具体的防静电措施。
关键词：油气生产静电危害防治
1油气生产过程中静电产生的原理
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调火（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。电压的高低或静电电荷量大小主要与下列因素有关：
①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，电压就越高。
④管道内壁越粗糙，流经的弯头阀门越多，产生静电电压越高。油品在集输中含有水分时，比不含水分产生的电压高几倍到几十倍。
⑤非金属管道，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。
⑥管道上安装滤网其栅网越密，产生静电电压越高。稠毡过滤网产生的静电电压更高。
⑦大气的温度较高（22-40℃），空气的相对湿度在13-24%时，极易产生静电。
⑧在同等条件下，轻质油比润滑油易产生静电。
2油气储运中的静电现象分析
油品储运中，不论是接卸、调合、贮存，还是输转、泵装、运输，哪一个过程的油品都始终处于流动、磨擦中。因此，静电中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。认清静电其中规律，正确操作，防患于未然。
1、油品输转过程管线会产生静电。油品在管线输转过程中，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，管线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电。为保证产品质量，有些油品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10~100倍，而且不同材质的过滤器产生静电大小与不相同。
3、油品灌装过程中产生静电危害性最大。轻质油经泵在向油罐车、储存罐体倒油时，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、答官材质等有关。装油流速太快，如用大鹤管，其流速大于5m/s。就会产生万伏静电电位。高位式喷装车，因喷，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，油品如果经过喷嘴或风搅，也会使油品产生很高静电。当油罐接地不好，罐内有异物时，极易静电打火引起油罐着火爆炸。
5、油罐车在油品运输过程也会产生静电。油品在运输过程中，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，造成事故，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。
7、人体静电对油气安全生产影响不可忽略。人体静电是由于人的身体上的衣物等相互摩擦产生的附着于人体上的静电。人体带电比机器设备带电更危险，因为人是走动的。如果他在危险场所走动或操作，就等于一个流动的火种。据日本安全工业、电气技术研究所铃木肇先生统计，日本的“静电火灾每年约发生100起。其中人体带电所酿成的火灾约占22%。在一般情况下，个人穿鞋底13mm厚的皮鞋，电容约200pf。人体带电2000V，放电火花可产生0.4毫焦耳的能量。一些物质的最小点燃能量如下表：
上表充分说明人体携带的静电瞬间释放的能力足以点燃或引发油气田生产中各种易燃易爆气体闪爆。
3几点建议与策略
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。在油气生产及储运过程中建议采取以下措施：
1、防止人体产生静电。油品储运系统大多都是易爆易爆作业区域，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油品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。当油气生产区域操作员工出现以下情况时应当立即采取措施。内衣缠绕在身体上；身体有连续刺扎的不快感；接触金属物体时有静电电击感，尽快消除静电危害。
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強吸湿性能，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10Ω（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、在主要生产区域和重点防火部位安装静电消除器。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
①向油罐、油罐汽车装油时，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。
②在空气特别干燥、温度较高的季节，尤应注意检查接地设备，适当放慢速度，必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。
③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。
④生产严禁使用塑料桶里灌、接轻质燃料油，生产污水。禁止在影响生产安全的区域内用塑料容器倒装轻质油。
参考文献：
[1] 刘尚合，静电防护工程的研究与进展，中国工程科学，2000年第2卷第11期
[2] 赵斌，浅谈静电的危害及其应用，物理与工程，2006年Vol.16 No.3
[3] 刘同浩，石油储罐静电的成因分析及预防，安全、健康和环境，2010年第10卷第7期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：油气生产静电危害防治
1油气生产过程中静电产生的原理
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调火（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。电压的高低或静电电荷量大小主要与下列因素有关：
①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，电压就越高。
④管道内壁越粗糙，流经的弯头阀门越多，产生静电电压越高。油品在集输中含有水分时，比不含水分产生的电压高几倍到几十倍。
⑤非金属管道，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。
⑥管道上安装滤网其栅网越密，产生静电电压越高。稠毡过滤网产生的静电电压更高。
⑦大气的温度较高（22-40℃），空气的相对湿度在13-24%时，极易产生静电。
⑧在同等条件下，轻质油比润滑油易产生静电。
2油气储运中的静电现象分析
油品储运中，不论是接卸、调合、贮存，还是输转、泵装、运输，哪一个过程的油品都始终处于流动、磨擦中。因此，静电中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。认清静电其中规律，正确操作，防患于未然。
1、油品输转过程管线会产生静电。油品在管线输转过程中，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，管线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电。为保证产品质量，有些油品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10~100倍，而且不同材质的过滤器产生静电大小与不相同。
3、油品灌装过程中产生静电危害性最大。轻质油经泵在向油罐车、储存罐体倒油时，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、答官材质等有关。装油流速太快，如用大鹤管，其流速大于5m/s。就会产生万伏静电电位。高位式喷装车，因喷，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，油品如果经过喷嘴或风搅，也会使油品产生很高静电。当油罐接地不好，罐内有异物时，极易静电打火引起油罐着火爆炸。
5、油罐车在油品运输过程也会产生静电。油品在运输过程中，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，造成事故，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。
7、人体静电对油气安全生产影响不可忽略。人体静电是由于人的身体上的衣物等相互摩擦产生的附着于人体上的静电。人体带电比机器设备带电更危险，因为人是走动的。如果他在危险场所走动或操作，就等于一个流动的火种。据日本安全工业、电气技术研究所铃木肇先生统计，日本的“静电火灾每年约发生100起。其中人体带电所酿成的火灾约占22%。在一般情况下，个人穿鞋底13mm厚的皮鞋，电容约200pf。人体带电2000V，放电火花可产生0.4毫焦耳的能量。一些物质的最小点燃能量如下表：
上表充分说明人体携带的静电瞬间释放的能力足以点燃或引发油气田生产中各种易燃易爆气体闪爆。
3几点建议与策略
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。在油气生产及储运过程中建议采取以下措施：
1、防止人体产生静电。油品储运系统大多都是易爆易爆作业区域，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油品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。当油气生产区域操作员工出现以下情况时应当立即采取措施。内衣缠绕在身体上；身体有连续刺扎的不快感；接触金属物体时有静电电击感，尽快消除静电危害。
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強吸湿性能，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10Ω（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、在主要生产区域和重点防火部位安装静电消除器。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
①向油罐、油罐汽车装油时，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。
②在空气特别干燥、温度较高的季节，尤应注意检查接地设备，适当放慢速度，必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。
③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。
④生产严禁使用塑料桶里灌、接轻质燃料油，生产污水。禁止在影响生产安全的区域内用塑料容器倒装轻质油。
参考文献：
[1] 刘尚合，静电防护工程的研究与进展，中国工程科学，2000年第2卷第11期
[2] 赵斌，浅谈静电的危害及其应用，物理与工程，2006年Vol.16 No.3
[3] 刘同浩，石油储罐静电的成因分析及预防，安全、健康和环境，2010年第10卷第7期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。