试论油气储运过程中静电的产生与防范措施论文_罗丹

试论油气储运过程中静电的产生与防范措施论文_罗丹

山东中油天然气有限公司 山东济南 250000

摘要:在油气储运的过程中如果油罐爆炸,应该考虑的因素会有很多,其中大部分原因是在油罐的近距离内产生了火花。而火花产生的原因,则是因为油罐在运输过程中,不断的碰撞,里面的汽油在搅拌和沉淀的相对运动过程中,摩擦产生了一些细微的静电,静电释放电压从而产生火花,火花引燃燃料,继而发生爆炸引发火灾。所以大部分工作人员认为静电所产生了火花是火灾的最大隐患。静电的预防安全在油罐运输过程中需要非常重视。

关键词:油气储运;静电;防范

引言:在社会飞速发展之下,石油化工行业获得迅速发展,各大企业的规模和范围不断扩大,静电事故也不断发生,尤其对于危险化学品的运输和存储来说,静电危害是最大的威胁。由于危险化学品在性质方面存在差异,因此应采取针对的预防措施,使静电危害得到有效的抑制和缓解,确保油气的安全储运。

1.油气储运过程中静电的产生

1.1静电原理

物质中包含多个分子,分子中包含原子,原子中包含正负电荷质子。通常情况下,原子的质子数量与电子相同,正负电荷处于平衡状态时,则处于不带电状态。由于电子以原子核为中心,一旦受到外力影响偏离轨道,原子将进入到其他原子之中,称为原子B,而原子A中的电子数缺失,为阳离子,原子B中的电子数增加,为阴离子,电子分布的均衡状态被打破,从而产生静电。在日常生活中,任何两种材质不同的物体接触后分开,都会产生静电,油气的存储和运输也是同样的道理,在运输、装卸、储存时难免会发生搅拌、冲刷、摩擦、分离等运动,由此产生静电。虽然静电具有一定危害,但只有满足以下条件才具备发生安全事故的前因,即有静电来源、静电电压充足、静电火花达到引燃量、静电集聚区内存在混合气,因此应对以上条件进行有效的预防和控制,从根本上杜绝储运安全事故的发生。

1.2产生原因

(1)水滴沉降。为了提高油田开发的采收率,通常会采取一系列增产措施,较为行之有效的便是注水增产,通过注水的方式增加液体中的水分含量,在地层岩石孔隙中产生油水互流的情况,地面与油井之间的管道同样出现油水共存局面,在二者相对运动过程中,不可避免的产生尘埃,使油品中电离子增加,二者内部存在相反电荷,进而在界面处形成静电。(2)物体冲击。在油库中,当鹤管进入储罐、油罐车内后,油品将会从管口内喷出,这些油品对罐底、罐壁形成一定冲击,反弹出一些微小的液滴,大多以雾状形式存在。当液滴下落时,同样会对油面、油罐进行冲击,形成飞沫或者气泡等,即偶电层,使油品中含有一定静电。

2.油气储运过程中静电的防范措施

在油气储运过程中,如若未对静电进行有效防范,很容易产生爆炸、燃烧等安全事故,造成巨大的财产损失,甚至人员伤亡。对此,应积极采取以下措施,使静电危害得到有效防范。

2.1注意流速控制

大量调查研究表明,对于相同的油品来说,如若管径较大、流速较快,则产生的静电数量也会随之增加;反之,对于管径较小、流速较慢的情况,静电量也将随之降低。对此,在油气储运时,特别是在装车阶段,应严格控制流速问题,但也不宜过慢,否则影响装车效率。现阶段,标准的储运流速为1m/s,在具体储运时应满足以下条件:(1)鹤管口应完全没入油品之中,以此减少挥发量;(2)如若低导电液体中存在两种不同的液体,静电发生概率显著提升,需要将管内空气、水全部排出后,才可适当提高流速;(3)设置流速上限,上限的设置应综合考虑装车方式、实际环境、油品性质、管道长度、罐壁材料、油气类型等,从而科学制定流速上限[1]。

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2.2预防低电导率运输静电

所谓的低电导率主要是指油品中电导率不超过50ps/m的情况下,运输或存储过程时容易产生静电,例如成品油、原油等,电阻率均为1011~1014Ω•cm,应严格按照GB13348-92中的规定,采取以下措施做好预防工作。首先,控制装车流速,尤其对于易燃易爆油品来说,合理控制流速可有效降低静电的发生概率;当液体层流时,静电量与流速之间存在正相关关系,与管道内径大小无直接关系;当液体湍流时,静电量与流速平方之间存在正相关关系,使运输的危险性增加;其次,减少油内水分含量。当低导电率液体中存在其他类型的液体时,可使导电概率显著提升,应采取多种措施减少其他液体的存在,如减少油内水分含量等,达到预防静电的效果;第三,避免油气与空气的接触,如若无法避免二者接触,例如在常压装车环节中,应尽可能的控制油气的浓度,使其低于爆炸极限,并对罐口加强密封,减少空气的混入,达到减少静电的目标。

2.3做好动火作业防火

(1)做好现场清理工作。在动火作业正式开始之前,应将作业现场及其四周的一些危险物品进行转移,确保现场不存在易燃易爆物品。在动火作业完毕后,对作业现场进行细致清理和打扫,排除全部安全隐患;(2)合理拆卸。在动火作业开始之前,针对禁火区域内的管道、设施、设备等进行合理拆卸,将其转移到安全位置后再开展动火作业,在动火作业完毕后,将各个部件放回原处;(3)设置防火隔离带。现阶段,隔离带建设主要采用发泡水泥、泡沫混凝土、岩棉等,此类材料均属于A级材料,可将堵盲板设置在运输管道中,利用其对动火操作现场与危险物品进行隔离[2]。

2.4预防全压储运静电

在全压储运时,油气在管道、装运、储罐等多个方面均为密封状态,无法与空气相接触,即使管内流动液体具有易燃易爆的性质,在高电荷密度的情况下,由于电容较大,也很难呈现出较高的电压,加上罐内没有空气相助,便无法燃烧和爆炸。因此,在全压储运状态下,静电问题无需考虑。但是,此种情况下罐内液体中仍存在静电,对此类静电的预防措施如下:首先,虽然在全压储运过程中静电不会引发安全事故,但却对管道出口产生不良影响,很容易在泄漏处出现静电,与空气混合后产生爆炸,可见在此种储运过程中,应做到防漏工作;其次,在储运过程中可采用放空操作,例如,在液化气装车阶段,滑管液位与储罐排污应对排放流速进行有效控制,高压水流在对绝缘固体造成冲击时,使固体和水滴内沾染电流,如若四周存在易爆炸性气体,同样会由于静电引发爆炸。对此,可在排放口设置静电接地线,以此预防静电事故;当液化石油出现泄漏时,为了避免出现爆炸,可对泄漏的位置喷水,使其快速冷却,以免因静电产生的火花引发爆炸。

2.5防静电接地

现阶段,在我国油气运输过程中,应用最为频繁有效的方式便是防静电接地,在实施过程中应注重以下内容:一是合理连接导线,确保其不受强电、强磁等外在因素的影响,使导电作用得以充分发挥;二是在接地装置选择时,应尽量将其设置在偏僻远人之处,与项目实际情况相结合,合理选择铜条的大小,对接地装置进行填埋,埋藏深度在3.5m左右;三是确保接地网以并联状态存在,禁止将其串联起来[3]。

结论

简而言之,现阶段,石油化工行业发展得如火如荼,社会对油气的需求不断增加。为了确保油气运输和存储的安全,应积极采取科学有效的措施防止静电带来的安全隐患,通过注意流速控制、预防低电导率运输静电、做好动火作业防火、防静电接地等方式,使静电问题得以预防,确保油气储运的顺利进行。

参考文献

[1]李春辉.油气储运过程中静电成因及有效防范措施[J].石化技术,2017(10).

[2]王超.油气储运过程中静电的产生与防范措施[J].化工管理,2018(19).

[3]胡权.浅谈油气储运的静电防范[J].甘肃科技,2017(06).

论文作者:罗丹

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/13

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