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当石油化工企业静电危害及防范措施

发布时间:2021-09-11 21:06:27 阅读: 来源:合成导热油厂家
当石油化工企业静电危害及防范措施

石油化工企业静电危害及防范措施

石油化工企业存在有可燃气体(蒸汽)爆炸性混合物的危险场所,有些危险物质易产生和积聚静电荷,当静并有结果报导电电位达到一定的程度,并具备放电条件,且产生的放电火花能量大于该危险物质的最小点燃能量时,即可引发爆炸和着火事故。笔者就石油化工企业静电引燃爆炸危险情况进行了论述,并提出消除静电危害的防范措施。

静电的产生与危害

据有关资料统计还有故障自我诊断功能和人机对话功能,因静电引起的火灾和爆炸事故,在石油化工生产与销售行业以及制药、橡胶和粉末加工业居多。不难看出,由于石化企业存在大量液态碳氢化合物,易于产生可(易)燃气体或蒸汽;其点燃能量很低,一般都在0.3MJ以下;又多以输送、过滤、储运、冲击、搅拌、调和、喷射和涂层等为主要的生产工艺过程。由于此类液体(有的还常常夹带着固体或液体杂质)在管道中高速流动,会与管壁大面积摩擦或者与容器壁及其它介质摩擦,从而导致静电的产生。有资料表明,其在生产和操作过程中产生的静电可以达到几伏到几万伏,当静电电压在3000V以上时,若存在放电条件,则静电放电火花所具有的能量,足以点燃汽油、乙醚等蒸汽与空气的混合物,进而导致爆炸或燃烧。因此,讨论液体静电的危害,对石化企业安全生产是十分重要的。

静电放电的常见方式主要有电晕放电、刷形放电和火花放电等3种形式,而对容器内烃类油品的放电主要为电晕放电和火花放电等两种方式。一般情况下,电晕放电往往发生在靠近油面的突出接地金属(如罐壁的突出物、装油鹤管等)与油面之间,因而放电能量是极微小的,通常不会点燃液面蒸汽,但极有可能发展成为火花放电。

火花放电是极间空气被击穿而造成的,有明显集中点,放电时有短促爆裂声,能量在一瞬间集中释放。此种放电形式造成事故的概率最高。此外,若绝缘体带有的大量静电,在对空气发生放电的同时,还会沿着绝缘体表面进行放电。它的放电能量亦较大,引起静电危害的概率也较高。石化企业时有发生的火灾爆炸事故,多因火花放电为主。

另外,静电放电产生的瞬间冲击性电流通过人体某一部分时,可造成人体静电电击伤害。当人体带电电位达3KV时,人体即有明显的电击感觉。静电电击虽不会致人而死,但往往会造成人员高空坠落,从而致使人员伤亡。静电的存在不仅影响工作效率,还可能造成工作人员紧张,影响操作。

静电的积聚及影响因素

静电的积聚是引起静电灾害事故的主要根源。静电产生的的大小主要与其物质电阻率有关。电阻是静电产生的条件,也是静电能否积聚的根本原因之一。通常电阻率越小,导电性能越好。电阻率小于108Ω ㎝为静电导电体,此类物体不会引起危害,因为电阻率如此小的物体即使产生静电,也能瞬时消失;电阻率在108~1010Ω ㎝之间的物体通常带电量是不大的;电阻率在1011~1015Ω ㎝之间的物体易于带静电,是石化企业防静电工作的重点对象;当电阻率大于1015Ω ㎝,物体反而不易产生静电,但一旦带有静电就难以消除。如汽油、苯等电阻率在1011~1015Ω ㎝之间,它们是容易带电的,也难于消散。

另外,因物质介电常数(决定电容的一个主要因素)的不同,在具体操作条件下,其电容与电阻结合起来,将决定静电的消散规律,并成为影响电荷积聚的另一个因素。对于液体电阻率低的,其介电常数相对较大。如果液体相对介电常数大于20,并以“连续相”存在并接地,一般来说,不管是输送还是储运都不大可能造成静电的积聚。

此外,静电的产生与积聚,除与其物质本身的内在因素有关,还与生产过程和作业环节中介质的流速、压力、管道内壁粗糙程度、管径及其所含杂质等有关。通常情况下,烃类油品带电与管线内壁粗糙程度成正比,内壁越粗糙,带静电越多;流速越快,流动时间越长,流经的闸阀、弯头越多,产生的静电荷越多;除柴油外,油品的温度越高,产生的静电荷也越多;用绝缘材料制成的容器和管线盛装或输送油品,较导电的金属材料制成的容器和管线产生的静电荷将很多;流通截面面积和流动方向的急剧改变会使静电的产生骤然增大,如油品流经管道内设置的过滤器后,其静电产生量有时会增加10~200倍。

同样是烃类油品,灌装方式有底部进油(液下装油)和上部装油(喷溅式装油)。相比之下,上部装油产生的静电更大。其原因在于灌装过程中大量的液体不断分离,因而产生新的电荷,更重要的是液面电荷没有充分时间驰张(一般认为驰张时间在30秒以上),导致液面表层电荷密度较高。同时,因油品冲击罐壁造成喷溅飞沫而产生大量静电。加之灌装过程中又常常有油雾出现,一旦与空气混合达到爆炸极限浓度,则会有更大的也可同时购进多套装备范围生产危险性。底部进油时如罐底有沉积水,沉积水受进油方式的搅动也会产生很高的静电电位。

另外,气候对静电的产生与积聚也有很大影响,如严寒的冬季和炎热的夏季,天气干燥,空气的相对湿度小,更容易产生静电。不同油品相混也会增加静电的产生量。最后,还必须提及的是,人体在很多条件下也能够带静电。在存有可燃混合气体的环境中,人体静电也是不容忽视的“危险源”。

静电危害的防范措施

静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾,其在瞬间即释,放电能量大是其引发静电危害的突出特点。因此,必须采取切实有效的措施来消除静电危害。防止静电危害的关键是:防止或减少静电的产生;设法导走或中和产生的电荷,并使它无法积聚;防止有足够能量的静电放电;防止爆炸性混合气体的形成。

目前,在石化企业中采用的消除静电危害的方法很多,从机理上归纳,大致可分为3类:第一类是泄漏法。接地、增湿、加入抗静电剂、铺设导电橡胶或喷涂导电涂料等均属泄漏法;第二类是中和法。其原理是对带电体外加一定量的反电荷,使其与带电体上的电荷中和,从而避免和减少静电的积聚,如安装静电消除器等;第三类是工艺控制法。如在材料选择、工艺设计、设备结构和操作管理等方面采取措施。

下面重点介绍几种常见的消除静电危害的方法和具体措施:1.接地。用来加工、贮存、运输各种可燃性液(气)体或液化烃及粉体的设备及管道进出装置,爆炸危险场所的边界,管道泵及其过滤器、缓冲器等都必须接地;汽车槽车、铁路罐车和装卸栈台,要设有专用接地接头或防静电接地装置。汽车槽车行走时应装设专用的导电橡胶拖地带,牢固连接在槽车上并垂挂于地面方向;爆炸危险区域内的油品、液并可以下降10%~20%的本钱化石油气和天然气等管道上的法兰、胶管两端等连接处应用金属线跨接。法兰的连接螺栓少于5根,且在易腐蚀环境下,亦应进行跨接;金属采样器、检尺器、测温器等应经导静电绳索接地;防静电接地装置的接地电阻和法兰跨接的接触电阻不应大于100Ω和0.03Ω。

2.增湿

在生产作业现场安装空调设备、喷雾器或悬挂湿布片,以提高空气的湿度,从而降低或消除静电的危险。从消除静电危害的角度考虑,在允许增湿的生产或作业场所,保持相对湿度在70%以上较为适宜。

3.添加抗静电剂

由于抗静电剂具有较好的导电性或较强的吸湿性。因此,加入抗静电剂,能有效降低材(原)料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄漏,从而消除或降低静电危害。但应注意防止某些抗静电剂的毒性和腐蚀性造成的危害。同时,对于悬浮状粉尘或蒸汽,任何抗静电剂都不起作用。因此,只有选择合适的抗静电剂,才会收到理想的防静电危害效果。

4.静电消除器

安装静电消除器是静电中和法的具体应用。此类产品生产厂家较多,要注意选择作用范围大、消电效果好、耗电低、易于安装和便于管理的静电消除器,消除器要适应场所的电气安全要求。

5.工艺控制法

工艺控制法是指在工艺和操作管理上采取相应的措施:如控制流速,尤其初始流速;避免喷溅和冲击;消除杂质,避免油品与水、空气以及不同油品相混等,都是行之有效的措施。

6.人体静电的消除

减少静电在人体上的积聚,可利用接地,穿防静电鞋与工作服等防护措施,但只有选择具有资质的厂家生产的合格产品,才能有效防止和降低静电的产生与积聚。为确保安全,员工在工作场所不应穿脱衣物,且不得携带与工作无关的金属物品,如钥匙、硬币、手表和戒指等。

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