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石油產品/油品采樣過程中靜電風險危害分析以及部分場所防靜電應對對策-博瑞特科技

瀏覽次數: 日期:2017年8月31日 13:33
------石油產品/油品采樣過程中風險危害分析以及部分場所防靜電應對對策------
 
關鍵詞:防靜電采樣繩;靜電的產生;油罐靜電危害;液體石油產品
 
    石油與石油化工企業液體石油產品儲運過程中液體石油產品帶有靜電,帶有靜電的液體石油產品進入容器內(如油罐)后,液體石油產品的液面會產生較高靜電電位,此時進行液體石油產品的采樣、測溫、檢尺等作業時,易發生靜電放電,從而造成著火爆炸事故。20世紀六七十年代,是油品采樣靜電閃爆事故的高峰期,國內一些煉油廠采樣、檢尺、測溫等靜電閃爆事故人們至今記憶猶新。隨著防靜電繩、防靜電工作服的普及,相關規定的頒布,此類事故明顯減少。但最近一個時期,采樣靜電事故又有所增長。為了避免采樣、測溫、檢尺作業所引起的靜電事故,各種標準規范要求進行采樣測溫檢尺時必須使用防靜電繩。
 
1.液體石油產品帶電原理
    由液體在管線中流動帶電的一般過程知道,石油液體帶電源于固液界面上電荷分布的不均勻性。液體物料流入管道,液體和管道之間,在接觸界面上建立起“偶電層”:一種極性的電荷層緊挨管壁(固定層),另一種極
性的電荷層逐級擴散至管內(擴散層)。    
    當液體流動時,由于流動沖擊和熱運動的原因,一部分帶有電荷的液體分子進入到液體下游,液體帶電。管道內壁上原來被束縛的電子,將成為自由狀態,并傳到管道外側,內壁上留出中性的位置,可讓后來補充進入的中性液體,建立起新的偶電層。
    金屬管道有接地時,則外壁多余電子將導入大地。而管道內帶電的液體則會隨液流進入油罐或容器內。
 
2.油罐采樣繩
    油罐的油品采樣是一個經常性的工作,而由于采樣所引起的油罐著火爆炸事故的主要原因是由于所使用的采樣繩不當所引起的。所以標準規范規定采樣繩必須是防靜電型采樣繩,如GB12158-2006《防止靜電事故通用導則》、GB13348-2009《液體石油產品靜電安全規程》、Q/SHO39-023-92《石油庫靜電安全規定》、SH3097-2000《石油化工靜電接地設計規范》、SY/TT6340-1998《石油工業防靜電推薦作法》都作出相應規定。
 
2.1采樣繩種類
    采樣繩按材質可分為:絕緣型繩(如棉繩)、防靜電采樣繩(內夾導電纖維繩)、導電繩(內夾銅絲繩)。
    采樣繩按直徑可分為:4mm,6mm,8mm。
    采樣繩按長度可分為:5m,10m,20m,25m,50m,100m。
 
注:其中絕緣型與導電繩(內夾銅絲繩)為非防靜電導電繩,不具備導靜電能力。
 
2.2絕緣型采樣繩帶來的危害分析
 
    由于油品在輸送過程起電,當帶電的油品輸送到油罐后,油罐內的油品電荷量將隨帶電油品的增多而升高,此時用金屬采樣器采樣時,金屬采樣器在油品內就會吸附油品所帶的電荷,使金屬采樣器帶電。如果所使用的采樣繩是絕緣繩,則金屬采樣器所帶的電荷就無法導通到大地中。當帶電的金屬采樣器提拉到油罐的采樣口處時,就會發生帶電金屬采樣器對油罐的靜電放電,這種放電形式屬靜電的火花放電,從而發生著火爆炸事故。表1是采樣器危險評估數據。
 
2.3導電繩(內夾銅絲繩)帶來的危害
    如果采樣時使用金屬導通型采樣繩,則金屬采樣器就屬金屬接地體。采樣時,當接地的金屬采樣器接近帶電的油面時,就會發生靜電刷型放電。靜電刷型放電的能量一般為1.0~3.6mJ,足以點燃油蒸氣,從而發生著火爆炸事故。
 
2.4防靜電型繩(內夾導電纖維繩)的安全性
    防靜電型采樣繩的電阻值一般為1×105Ω,標準要求采樣繩的電阻值不得大于1×108Ω。采用防靜電繩的金屬采樣器在與帶電油面接觸時發生的靜電放電能量一般小于0.016mJ,不能點燃油蒸氣。
    當金屬采樣器進入帶電的油品后,金屬采樣器所收集的電荷將通過防靜電采樣繩泄放到大地中,使金屬采樣器不帶電,所以就不會出現帶電采樣器對接地體放電的現象,保證采樣過程的安全性。
 
3油品采樣事故原因及注意事項
3.1原因分析
a)猛拉快提采完上下兩個油樣中,采樣器有足夠的靜電積聚過程。
b)作業中采樣繩沒有接地,操作工戴橡皮手套,事故前采樣器積聚的靜電沒有泄漏機會。
c)采樣器脫落和掉在走臺時,有適宜的放電間隙,且跌落處提前有撒出的油氣。
 
3.2注意事項
a)采樣時,防靜電繩必須接地。繩子一端出廠時配有接地銅接口,必須將接口固定在金屬接地夾上,另一端應與采樣器具牢固相連。杜絕防靜電繩不接地而操作現象。接地點不得有油漆等絕緣物。
b)采樣時,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)進行液體石油產品采樣時,必須保證液體石油產品的靜置時間(見表2)。嚴禁動態進行液體石油產品采樣、測溫。
 
d)防靜電繩有效使用期為3個月。如發現深色纖維脫色、磨損、斷裂等異常情況時,應停止使用。
e)防靜電繩不能作為絕緣物使用,特別是接觸帶電體。
 
附:石油靜電及部分場所防靜電對策
 
1、石油靜電特點 
影響油品起電和放電的因素多,量化控制困難。
 
2、靜電起電與影響因素 
 
2.1起電 油品在流動、攪拌/調和、噴出、沉降/浮起、過濾/分離等,都會產生靜電。
 
2.2影響因素 
(1)純凈油品是不起電的,當油品含電離雜質及不相溶的第二相分散物時起電量就會增加; 
(2)過濾介質類型和面積、管道表面粗糙度和沉積層面積以及作業方式和環境溫濕度等,也會影響油品起電。如油品中“供靜電劑”意外增加,包括游離水、不相溶的分散介質或懸浮物等。
 
3、危險界限與安全控制指標 
 
3.1油面放電危險界限:58kV 安全管理指標:德國42kV、美國35kV、俄國20kV、中國12kV 
 
3.2鐵路槽車入口電荷密度:≤30μC/m3 油面附近電荷密度:≤5.5~10.6μC/m3 加油速度:vd<0.8m2/s(鐵路)   vd<0.5m2/s(汽車)
 
3.3絕緣導體或容器放電危險界限:327V 安全控制指標:<100V(MIE為0.1~1mJ) 放電電荷轉移量:<0.1μC(MIE為0.26mJ)
 
3.4絕緣體放電危險界限: 20~30kV(MIE為0.1~1.0mJ) 安全管理指標:<5kV 
 
4   防靜電災害對策指南
 
4.1  防災原則 
對策指南和具體措施包括: 
(1)抑制起電條件,如限制流速、避免油水混合作業等; 
(2)確保或增加靜電泄放能力,如系統接地、增濕、加抗靜電劑等; 
(3)避免高能放電條件,如防止絕緣導體、金屬突出物等; 
(4)在危險作業區或操作上難以確保上述要求的危險場所,可增設部分防靜電措施,包括:石油靜電消除器/監測器;防靜電、防雜散電流鶴管;本安型人體靜電消除器;智能型接地連鎖裝置;防靜電型采樣器;防靜電工作服、鞋等 
 
4.2  現場靜電管理目標及措施的推薦意見 
    將安全管理融入到“人、機、料、法、環”一體化管理系統中,向安全要效益;以安全經濟學的基本思想為指導,預防為主,突出重點,松緊適度,以最小的投入獲取最大的風險效益。
 
4.2.1槽車/汽車加油場所 
(1)確認槽車/汽車接地系統良好 確保管道法蘭連接符合防靜電設計要求 確保鶴管與槽車跨接良好 確保膠管接頭或油槍等跨接良好 
(2)確保裝車操作程序 鶴管插入深度:距罐底<200mm 鶴管埋沒前流速≤1m/s 鶴管埋沒后流速:vd<0.8 m2/s (鐵路) 、vd<0.5 m2/s (汽車) 加完油后靜置時間>2min,然后再移管、摘地線
(3)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
(4)確保道軌分叉絕緣塊符合防靜電要求 
 
附:設備整改推薦措施 
(1)管道靜電消除/監測器 
(2)智能型靜電接地裝置 
(3)本安型人體靜電消除器 
(4)防靜電、防雜散電流鶴管 
(5)鐵路絕緣塊電阻檢測儀 
 
4.2.2 罐區油罐加油場所 
(1)確保罐內無脫落的金屬浮球和其它飄浮異物 
(2)確保罐內無誘發放電的金屬突出物 
(3)有過濾器場所應確保油品弛漲時間≥30 s 
(4)按油品純度控制加油速度 當介質含游離水、污油或混合油時,流速≤1m/s 當用切水管處理介質時,流速≤1m/s 處理沉降后的成品油時,流速≤4m/s 
(5)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
(6)確保法蘭連接符合防靜電設計要求 
 
附:設備整改推薦措施 
(1)管道靜電消除/監測器 
(2)本安型人體靜電消除器 
(3)防靜電型高料位報警器 
 
4.2.3 采樣/檢尺作業場所 
(1)確保導靜電繩符合防靜電要求 
(2)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
(3)確保采樣/檢尺操作程序 作業時間必須在油品靜置30min后進行作業前必須消除人體靜電 導靜電繩必須與罐上專用接地端子良好連接 投放導靜電繩速度<1m/s、提拉速度≤0.5m/s 采樣/檢尺結束后應消除人體靜電后再蓋采樣口.
(4)現場不能用塑料筒或未接地金屬筒采樣
 
 附:設備整改推薦措施 
(1)本安型人體靜電消除器 
(2)防靜電型采樣器和量油尺 
(3)導靜電繩電阻檢測儀 
 
4.2.4 成品油碼頭加油場所 
(1)在有過濾器場所應確保成品油弛漲時間≥30 s 
(2)確保法蘭或軟管夸接等連接符合防靜電要求 
(3)船岸管線連接宜采用絕緣法蘭連接 
(4)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
 
附:設備整改推薦措施 
(1)管道靜電消除/監測器 
(2)本安型人體靜電消除器 
(3)船岸連接絕緣法蘭 
 
4.2.5  LPG加油站 
(1)汽車站或裝瓶站臺必須有專用接地設備 
(2)汽車/鋼瓶與接地設備的連接應用電瓶夾等專用設備 
(3)灌裝作業前必須消除人體靜電 
(4)汽車灌裝速度確保<3m/s 
(5)灌裝地面應采用防靜電膠板等防靜電地面 
(6)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
(7)臨時倒放LPG處必須確保瓶體、人體和周圍設施良好接地,并設防火設備
 
附:設備整改推薦措施 
(1)智能型靜電接地裝置 
(2)本安型人體靜電消除器 
(3)防靜電膠板電阻檢測儀 
 
4.2.6 原油卸油站臺 
(1)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求 
(2)卸油前確保人體和汽車不帶靜電 
(3)確保雷雨天不作卸油操作 
 
附:設備整改推薦措施 
本安型人體靜電消除器  
 
 
參考文獻
 1、《防止靜電事故通用導則》GB12158-2006 
 2、《液體石油產品靜電安全規程》GB13348-1992
 3、《裝卸油品碼頭防火設計規范》JTJ237-99
 4、《石油化工靜電接地設計規范》SH3097—2000 
 5、《預防靜電、雷電與雜散電流引燃的措施》API 2003
 6、《靜電作業規范》NFPA 77
 7、《防靜電技術規范》BS5958
 8、《南澳大利亞防靜電危害規程》AS1020-84
 9、《靜電安全指南》日本(88年)

所屬類別: 行業動態

該資訊的關鍵詞為:油品取樣  防靜電采樣繩  油罐靜電危害  靜電應對措施 

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