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石油产品/油品采样过程中静电风险危害分析以及部分场所防静电应对对策-博瑞特科技

浏览次数: 日期:2017年8月31日 13:33
------石油产品/油品采样过程中风险危害分析以及部分场所防静电应对对策------
 
关键词:防静电采样绳;静电的产生;油罐静电危害;液体石油产品
 
    石油与石油化工企业液体石油产品储运过程中液体石油产品带有静电,带有静电的液体石油产品进入容器内(如油罐)后,液体石油产品的液面会产生较高静电电位,此时进行液体石油产品的采样、测温、检尺等作业时,易发生静电放电,从而造成着火爆炸事故。20世纪六七十年代,是油品采样静电闪爆事故的高峰期,国内一些炼油厂采样、检尺、测温等静电闪爆事故人们至今记忆犹新。随着防静电绳、防静电工作服的普及,相关规定的颁布,此类事故明显减少。但最近一个时期,采样静电事故又有所增长。为了避免采样、测温、检尺作业所引起的静电事故,各种标准规范要求进行采样测温检尺时必须使用防静电绳。
 
1.液体石油产品带电原理
    由液体在管线中流动带电的一般过程知道,石油液体带电源于固液界面上电荷分布的不均匀性。液体物料流入管道,液体和管道之间,在接触界面上建立起“偶电层”:一种极性的电荷层紧挨管壁(固定层),另一种极
性的电荷层逐级扩散至管内(扩散层)。    
    当液体流动时,由于流动冲击和热运动的原因,一部分带有电荷的液体分子进入到液体下游,液体带电。管道内壁上原来被束缚的电子,将成为自由状态,并传到管道外侧,内壁上留出中性的位置,可让后来补充进入的中性液体,建立起新的偶电层。
    金属管道有接地时,则外壁多余电子将导入大地。而管道内带电的液体则会随液流进入油罐或容器內。
 
2.油罐采样绳
    油罐的油品采样是一个经常性的工作,而由于采样所引起的油罐着火爆炸事故的主要原因是由于所使用的采样绳不当所引起的。所以标准规范规定采样绳必须是防静电型采样绳,如GB12158-2006《防止静电事故通用导则》、GB13348-2009《液体石油产品静电安全规程》、Q/SHO39-023-92《石油库静电安全规定》、SH3097-2000《石油化工静电接地设计规范》、SY/TT6340-1998《石油工业防静电推荐作法》都作出相应规定。
 
2.1采样绳种类
    采样绳按材质可分为:绝缘型绳(如棉绳)、防静电采样绳(内夹导电纤维绳)、导电绳(内夹铜丝绳)。
    采样绳按直径可分为:4mm,6mm,8mm。
    采样绳按长度可分为:5m,10m,20m,25m,50m,100m。
 
注:其中绝缘型与导电绳(內夹铜丝绳)为非防静电导电绳,不具备导静电能力。
 
2.2绝缘型采样绳带来的危害分析
 
    由于油品在输送过程起电,当带电的油品输送到油罐后,油罐内的油品电荷量将随带电油品的增多而升高,此时用金属采样器采样时,金属采样器在油品内就会吸附油品所带的电荷,使金属采样器带电。如果所使用的采样绳是绝缘绳,则金属采样器所带的电荷就无法导通到大地中。当带电的金属采样器提拉到油罐的采样口处时,就会发生带电金属采样器对油罐的静电放电,这种放电形式属静电的火花放电,从而发生着火爆炸事故。表1是采样器危险评估数据。
 
2.3导电绳(内夹铜丝绳)带来的危害
    如果采样时使用金属导通型采样绳,则金属采样器就属金属接地体。采样时,当接地的金属采样器接近带电的油面时,就会发生静电刷型放电。静电刷型放电的能量一般为1.0~3.6mJ,足以点燃油蒸气,从而发生着火爆炸事故。
 
2.4防静电型绳(内夹导电纤维绳)的安全性
    防静电型采样绳的电阻值一般为1×105Ω,标准要求采样绳的电阻值不得大于1×108Ω。采用防静电绳的金属采样器在与带电油面接触时发生的静电放电能量一般小于0.016mJ,不能点燃油蒸气。
    当金属采样器进入带电的油品后,金属采样器所收集的电荷将通过防静电采样绳泄放到大地中,使金属采样器不带电,所以就不会出现带电采样器对接地体放电的现象,保证采样过程的安全性。
 
3油品采样事故原因及注意事项
3.1原因分析
a)猛拉快提采完上下两个油样中,采样器有足够的静电积聚过程。
b)作业中采样绳没有接地,操作工戴橡皮手套,事故前采样器积聚的静电没有泄漏机会。
c)采样器脱落和掉在走台时,有适宜的放电间隙,且跌落处提前有撒出的油气。
 
3.2注意事项
a)采样时,防静电绳必须接地。绳子一端出厂时配有接地铜接口,必须将接口固定在金属接地夹上,另一端应与采样器具牢固相连。杜绝防静电绳不接地而操作现象。接地点不得有油漆等绝缘物。
b)采样时,不得猛拉快提,上升速度不得大于0.56m/s,下落速度不得大于1sm/s。
c)进行液体石油产品采样时,必须保证液体石油产品的静置时间(见表2)。严禁动态进行液体石油产品采样、测温。
 
d)防静电绳有效使用期为3个月。如发现深色纤维脱色、磨损、断裂等异常情况时,应停止使用。
e)防静电绳不能作为绝缘物使用,特别是接触带电体。
 
附:石油静电及部分场所防静电对策
 
1、石油静电特点 
影响油品起电和放电的因素多,量化控制困难。
 
2、静电起电与影响因素 
 
2.1起电 油品在流动、搅拌/调和、喷出、沉降/浮起、过滤/分离等,都会产生静电。
 
2.2影响因素 
(1)纯净油品是不起电的,当油品含电离杂质及不相溶的第二相分散物时起电量就会增加; 
(2)过滤介质类型和面积、管道表面粗糙度和沉积层面积以及作业方式和环境温湿度等,也会影响油品起电。如油品中“供静电剂”意外增加,包括游离水、不相溶的分散介质或悬浮物等。
 
3、危险界限与安全控制指标 
 
3.1油面放电危险界限:58kV 安全管理指标:德国42kV、美国35kV、俄国20kV、中国12kV 
 
3.2铁路槽车入口电荷密度:≤30μC/m3 油面附近电荷密度:≤5.5~10.6μC/m3 加油速度:vd<0.8m2/s(铁路)   vd<0.5m2/s(汽车)
 
3.3绝缘导体或容器放电危险界限:327V 安全控制指标:<100V(MIE为0.1~1mJ) 放电电荷转移量:<0.1μC(MIE为0.26mJ)
 
3.4绝缘体放电危险界限: 20~30kV(MIE为0.1~1.0mJ) 安全管理指标:<5kV 
 
4   防静电灾害对策指南
 
4.1  防灾原则 
对策指南和具体措施包括: 
(1)抑制起电条件,如限制流速、避免油水混合作业等; 
(2)确保或增加静电泄放能力,如系统接地、增湿、加抗静电剂等; 
(3)避免高能放电条件,如防止绝缘导体、金属突出物等; 
(4)在危险作业区或操作上难以确保上述要求的危险场所,可增设部分防静电措施,包括:石油静电消除器/监测器;防静电、防杂散电流鹤管;本安型人体静电消除器;智能型接地连锁装置;防静电型采样器;防静电工作服、鞋等 
 
4.2  现场静电管理目标及措施的推荐意见 
    将安全管理融入到“人、机、料、法、环”一体化管理系统中,向安全要效益;以安全经济学的基本思想为指导,预防为主,突出重点,松紧适度,以最小的投入获取最大的风险效益。
 
4.2.1槽车/汽车加油场所 
(1)确认槽车/汽车接地系统良好 确保管道法兰连接符合防静电设计要求 确保鹤管与槽车跨接良好 确保胶管接头或油枪等跨接良好 
(2)确保装车操作程序 鹤管插入深度:距罐底<200mm 鹤管埋没前流速≤1m/s 鹤管埋没后流速:vd<0.8 m2/s (铁路) 、vd<0.5 m2/s (汽车) 加完油后静置时间>2min,然后再移管、摘地线
(3)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
(4)确保道轨分叉绝缘块符合防静电要求 
 
附:设备整改推荐措施 
(1)管道静电消除/监测器 
(2)智能型静电接地装置 
(3)本安型人体静电消除器 
(4)防静电、防杂散电流鹤管 
(5)铁路绝缘块电阻检测仪 
 
4.2.2 罐区油罐加油场所 
(1)确保罐内无脱落的金属浮球和其它飘浮异物 
(2)确保罐内无诱发放电的金属突出物 
(3)有过滤器场所应确保油品弛涨时间≥30 s 
(4)按油品纯度控制加油速度 当介质含游离水、污油或混合油时,流速≤1m/s 当用切水管处理介质时,流速≤1m/s 处理沉降后的成品油时,流速≤4m/s 
(5)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
(6)确保法兰连接符合防静电设计要求 
 
附:设备整改推荐措施 
(1)管道静电消除/监测器 
(2)本安型人体静电消除器 
(3)防静电型高料位报警器 
 
4.2.3 采样/检尺作业场所 
(1)确保导静电绳符合防静电要求 
(2)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
(3)确保采样/检尺操作程序 作业时间必须在油品静置30min后进行作业前必须消除人体静电 导静电绳必须与罐上专用接地端子良好连接 投放导静电绳速度<1m/s、提拉速度≤0.5m/s 采样/检尺结束后应消除人体静电后再盖采样口.
(4)现场不能用塑料筒或未接地金属筒采样
 
 附:设备整改推荐措施 
(1)本安型人体静电消除器 
(2)防静电型采样器和量油尺 
(3)导静电绳电阻检测仪 
 
4.2.4 成品油码头加油场所 
(1)在有过滤器场所应确保成品油弛涨时间≥30 s 
(2)确保法兰或软管夸接等连接符合防静电要求 
(3)船岸管线连接宜采用绝缘法兰连接 
(4)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
 
附:设备整改推荐措施 
(1)管道静电消除/监测器 
(2)本安型人体静电消除器 
(3)船岸连接绝缘法兰 
 
4.2.5  LPG加油站 
(1)汽车站或装瓶站台必须有专用接地设备 
(2)汽车/钢瓶与接地设备的连接应用电瓶夹等专用设备 
(3)灌装作业前必须消除人体静电 
(4)汽车灌装速度确保<3m/s 
(5)灌装地面应采用防静电胶板等防静电地面 
(6)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
(7)临时倒放LPG处必须确保瓶体、人体和周围设施良好接地,并设防火设备
 
附:设备整改推荐措施 
(1)智能型静电接地装置 
(2)本安型人体静电消除器 
(3)防静电胶板电阻检测仪 
 
4.2.6 原油卸油站台 
(1)确保操作人员着装、鞋、手套等符合防静电要求 
(2)卸油前确保人体和汽车不带静电 
(3)确保雷雨天不作卸油操作 
 
附:设备整改推荐措施 
本安型人体静电消除器  
 
 
参考文献
 1、《防止静电事故通用导则》GB12158-2006 
 2、《液体石油产品静电安全规程》GB13348-1992
 3、《装卸油品码头防火设计规范》JTJ237-99
 4、《石油化工静电接地设计规范》SH3097—2000 
 5、《预防静电、雷电与杂散电流引燃的措施》API 2003
 6、《静电作业规范》NFPA 77
 7、《防静电技术规范》BS5958
 8、《南澳大利亚防静电危害规程》AS1020-84
 9、《静电安全指南》日本(88年)

所属类别: 行业动态

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