油库安全技术 防静电常规常识,一、静电 二、减少产生静电的措施（工艺控制） 三、静电的消除 四、消除火花放电 五、人体防静电 六、杂散电流,第三章 油库防静电,、静电的定义 所谓静电是指以电荷形式存在的相对观察者是静止的电荷。 注意两点：静电并不是绝对静止的，只是电荷在空间移动比较缓慢。 从电的本质看，静电和工业用电是一样的，但两者又有区别。 四点区别：起电方式不同。 能量相差悬殊。 表现形式不同。 欧姆定律的使用性不同。,一、静电,、静电事故简介 20世纪50年代后,人们才开始重视和研究石油储运过程中的静电火灾爆炸事故，由于一些神秘的无法解释的火灾爆炸事故带来了严重的损失，1956年壳牌石油公司投入了大量的人力和和物力，取得了可喜的成果。 随着石油储运事业的发展，油品的流速不断提高，静电事故仍然频繁发生。 据统计，石油火灾爆炸事故约10%属静电事故。,影响液体流动带电的因素, 液体内杂质的影响 液体内一些类型的杂质（如极性的）可离解出正负离子，是油品带电的必要条件。 液体电导率的影响 油品电导率过大或过小带电都困难，只有电导率居中时，带电较为容易。实验证明，石油产品在管道中流动时，电导率在0.1 103 微微西/米时易带电，1020微微西/米时最为严重。,一般轻油，如汽油、煤油、航空煤油的电导率在520微微西/米范围内，故静电危险较大。 注：电导率的单位为 1 /m。 一个电导单位10-12-1m-1，叫一个微微皮可西门子米，简称微微西米。,影响液体流动带电的因素,水分的影响 不是水与油的作用，而是水与杂质的作用。水可促使极性杂质的电离。油中含水16时，静电起电能力增大1050倍。 流动状态的影响 由层流到紊流静电增加； 管材电阻率不同，静电消散不同； 管线粗糙度不同，带电不同，越粗糙带电越多； 管线越长，流速越快，带电越多；（有一饱和值） 温度越高，带电越多 重质油比轻质油更易带静电。,3、静电的流散和积聚 现以管道向油罐注油为例。 如管径、流速一定，则油品流动电流就是一恒定值，用表示。油品电阻率虽较高，但并非完全绝缘，而且金属罐接地良好，必有电荷泄漏。因此，可把油罐看成一个具有泄漏电阻的电容器，其等效电路如右图。 通过推导，可得出在t时间内油罐注入的电量： （e-t/RC） （e-t/RC）,R,C,式中： t 时间内注入油罐的电量； t 时间内油罐泄漏的电量； 油罐泄漏电阻； 油罐对地电容； 为液体的时间常数； t注油时间。 上式表明，油罐中的电量随注入时间按指数规律增加。 当 t 时电量达到最大值： max 注意：当0时，0(一般不可能) 静电的积聚的流散规律 如右图所示。 图例： 静电积聚曲线 静电流散曲线 t,静电放电有四种类型： 电晕放电（a） 刷形放电（b） 火花放电（c） 沿面放电（d）,电晕放电：电极相距较远，带电体或接地体有突出物或尖端、棱角，电场强度较大，能使局部空气电离，有时有紫色辉光，能量小于最小油汽引爆能。 火花放电：没有分叉的放电。能量大于油汽最小引爆能，危险性最大。 刷形放电，也叫流火放电。两电极间介质不均匀，因击穿成为通路，但又不集中在一点上，形成很多分叉。放电时有声和光，电极形状多呈球形。 沿面（刷形）放电：指在液体和固体物质表面发生的静电放电，或由刷形放电发展而成，能量远远大于油汽最小引爆能。,静电放电不仅在金属之间，在金属和非金属之间也会发生。 当油面电位足够高时，油面可对金属罐放电，放电约在离油面112cm高处进行。 右图为地面油罐静电放 电示意图 油面对金属罐体放电形 式、放电能量主要由静电电 位和电极形状决定。,二、减少产生静电的措施,1、控制流速 2、控制加油方式 3、防止不同油品相混或油品含水和空气 4、经过过滤器时，油品要有足够的漏电时间,三、 加速静电的泄漏，防止或减少静电的积累（消静电装置）,1、接地和跨接（最常见的措施） 2、抗静电添加剂 3、设置静电缓和器 4、设置静电消除器,1、接地和跨接（最常见的措施）,接地：消除导体上的静电：将设备容器及管线通过金属导线和接地体与大地连通而形成等电位，并有最小电阻。 跨接：将金属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位体。,接地和跨接的目的在于人为地与大地造成一个等电位体，不致因静电电位差造成火花放电而引起危害。管线跨接的另一个目的是有杂散电流时，给它一个良好的通路，以免在断路处发生火花而造成事故。,（1）油罐,有避雷接地线，不必装接地设施 油罐附件，如浮盖、量油筒、搅拌器等都应接地；取样器和温度测定器的吊绳一端也应接地。 浮顶罐或内浮顶罐的罐体与浮顶；挡雨板与罐顶，活动走梯与罐顶应进行跨接 非金属油罐应在罐内设置防静电导体，将该导体引到罐外进行接地，并使其与油罐上的金属管线相连接。,（2）油罐汽车,装卸油前，应对罐体接地，装油台和装卸栓也必须接地；装卸油后，先拆出油管后拆除跨接线和接地线 打开罐盖以前，胶管的金属端头必须与罐体跨接（或接地）。 操作人员操作时，先与接地金属接触，以消除人体静电。 操作时，应穿防静电靴，以防人体活动时产生静电,（3）铁路油罐车,无须将罐车与接地输油管线跨接 为了防止沿铁轨来的杂散电流，必须做到铁轨岔道的绝缘和铁轨接地，铁路栈台应与铁路轨绝缘。 装油鹤管、油罐车、铁轨应保持等电位 。,（4）油轮,船壳与水保持良好的导电连接 装卸油先接地后接管、先拆油管后拆接地线 输油管和船体跨接，形成等电位体,（5）飞机,加油时，油箱、管道、加油栓、阀门、泵、储油设备等均应互相连接起来，并予以接地 降落时，应用一根电阻在10欧姆以下的金属线与地面接触，泄放静电,（6）小型容器,金属容器，应放置在接地的金属架或接地的装油台上 非金属容器，在容器内插一根金属接地管 灌注时必须用金属漏斗，并且漏斗必须接地,（7）管线,金属管线：法兰和固定螺栓时金属的可以不必跨接。要检修时，为了防止杂散电流，应加跨条防止火花的发生 绝缘管线： 必须按要求接地。可在管线内壁加衬铜丝网，并从管外缠绕铜丝，使其内外构成整体，然后集中接地。,图 铁路油罐车防静电接地 图 汽车油罐车防静电接地 跨接引线 接地线 接地体 拖地链 接地体,2、抗静电添加剂,抗静电添加剂实质上就是减少静电的添加物 抗静电添加剂的作用不是“抗”静电，而是加入微量的这种物质时，可以成十倍、成百倍地增加油品的电导率，使其电荷得不到积聚，加速静电的泄漏，消除静电危险,T1501 烷基水扬酸铬 渗透剂T 603:,改变油品电导率的基本成分,稳定增效剂,加入抗静电添加剂的数量不能太低，以防出现相反的效果。 因为：抗静电添加剂通过过滤器时，产生了大量的静电，尽管油品的电导率增加了，能加速静电泄漏，但油品中的带电量也增加了，仍有可能增大油面电位。 我国对抗静电添加剂使用量一般为百万分之一重量（1ppm）,3、设置静电缓和器,静电缓和器又叫张驰器，散驰器 静电缓和器是一个装在管线上的金属容器，可以看成一个扩大直径的管线段 用于散驰静电容器的直径和长度,4、设置静电消除器,静电消除器又叫静电中和器：消除或减少带电体电荷的装置 按工作原理和结构的不同分为感应式、外加电压式、放射线式和离子流式 感应式：结构简单、使用方便、消电效率高。目前在灌装车中采用。,消静电管结构示意图 消除静电原理示意图 静电缓和器： V1 d1 V2 d2,四、消除火花放电,消除火花放电主要是消除罐内油品和罐内壁突出金属的放电；油面上的金属和容器壁的放电。 为了消除火花放电，在油罐装油前必须清除罐底，不许有落入罐内的浮游导体和其他杂物。如液面计浮子、量油筒、垫片等金属杂物。,检测取样等必须在量油筒内进行，若未装设专用的量油筒，如用导电的取样筒、量油尺等进行检测时，这些金属也相当于油面上的火花促进物。 当油罐装油结束时，切不可进行检测，应该躲过罐内静电的泄漏时间（一般约为30min）才能进行检测。这是因为油罐在装油过程中，油面电位的最大值有时发生在停止装油之后。 在进行装油作业时，罐顶不要站人，更不允许进行其他作业。,限制作业条件,、静电的来源及变化 储油容器中静电的来源主要由两部分组成： 油品在运输过程中产生的静电； 油品进入油罐后产生的静电（这部分量少）,静电位的变化情况： 最 100 容器在装油过程中油 高 面静电位的变化 电 一般装油到1/43/4容器高 位 度时油面静电位最高，装 油结束后静电们逐步降低， 20 40 60 80 100 但在内油面电位 油罐装油量 还在变化（升高趋势） 延迟时间:指从装油结束时刻到 电 最大电位出现时刻右下图为油罐装 位 油达到容积90%停止作业后实测的电 位变化曲线其延迟时间为23.6秒， 78秒后电位显著下降这说明油罐停 止装油后，液面会出现一个最大静电 23.6 78 位 泵停止工作后的时间（秒）,作业限制条件 为了避开油面上最大静电电位，防止静电事故的发生，对刚进油和运输后的容器进行作业时，需静置，以保证油品所带静电的泄漏而降低电位 有的国家规定 :按装油深度确定安全时间，每米油深小时； 还有的国家规定：不管储油容器的容积大小，进油后静置小时方可作业； 我国的安全标准，是根据油品电导率和储油容器的容积大小确定的具体数据见下表：,五、人体防静电,1、人体静电类型 2、人体静电电位变化 3、人体极限电位 4、人体防静电措施,1、人体静电类型及电位变化,人体静电带电 有以下 3种 ： （1）自身活动产生静电带电（摩擦） （2） 人体与带电体接触（电荷转移、附着） （3）人体接近带电体（静电感应）,2、人体静电电位变化,在任何情况下，人体可能带电的前提是有一个绝缘的地方，即通过非导电的袜鞋与一层非导电地板。 假如地面是导电的，则人体的带电电位计算公式如下： g-人体静电发生量，C/s; R-人体对地电阻（由袜鞋所决定的电阻）,穿脱 各种材料内外衣情况下产生的静电值,经常在油库泵油间 ，灌发油间工作的人员和从事装卸作业的人员避免穿化纤衣服，应穿棉织品的内外衣和穿防静电鞋，也勿用化纤和丝绸类纱布去擦拭油泵、油罐口、量油口、油船舱口。,由于静电电击的放电电流只发生在静电放电的瞬间才流过人体，所以推测静电电击灾害的发生界限，应以流过人体的电流总和（即电荷量来估定和表示） 一般以约2310-7库伦为界限，人体对地电容仅为50200PF，以100PF计算，人体带点电压约要3000V以上才能产生电击，且放电能量大于0.2mJ。因此人体放电发生静电电击危险的界限是3000V。,3、人体极限电位,4、人体防静电措施,预防人体带电有两个目的： （1）预防静电电击或因此引起的高处坠落等二次事故，预防人体的不快感和恐怖感