如果在石油储罐中产生静电, 容易造成储罐的火灾和爆炸灾害[1], 不仅损失了石油资源, 污染了城市环境, 影响人们日常生活, 更危害到事故周围和救灾人员的生命安全[2]。因此, 有必要开展石油储罐静电防护措施分析, 预防石油储罐内产生静电, 降低静电导致的灾害事故发生率。下文介绍石油储罐静电的几种防护措施, 供同行业参考。
1 降低环境风险
(1) 降低易燃易爆混合物浓度易燃易爆混合物是由易挥发性的油品挥发出来的气体, 当气体浓度较高即达到爆炸极限浓度时, 遇到火源或者静电极易引起爆炸, 造成严重的灾害。当易燃易爆混合物浓度处于爆炸极限浓度内时, 静电火花的存在有引发灾害事故的风险, 因此, 需要降低混合物浓度来降低灾害风险, 可在储罐周围增加通风排气口, 并使用抽气设备及时排除混合物。
(2) 降低环境中氧化剂成分混合物燃烧需要氧化剂的参与, 因此降低环境中氧化剂的成分也可防止混合物的燃烧, 降低导致灾害事故的风险。可通过输送惰性或二氧化碳等不可燃不助燃的气体来降低氧化剂成分, 当氧的含量降低到8%以下时, 混合物不会引起爆炸或火灾事故的发生。因此, 填充气体降低氧化剂成分也是静电防护的有效措施之一。
2 控制工艺措施
控制工艺措施是提高安全生产, 降低静电风险的有效方法之一, 主要原理是在工艺过程中使用相应方法降低或杜绝静电的产生。主要有以下3种方式。
(1) 材料控制不同种类的材料互相接触会引起材料接触面上电荷数量和极性的不同。石油产品在输送时, 石油产品与管道接触, 容易在两者间形成电层, 当把油品往储罐装填时, 油品带有的电荷不能及时消散而形成积累, 使得储罐内的油品存在高电位。材料控制是指可以通过改变管道的材料特性来消除静电的影响, 一段管道使得油品带有负电荷, 而另一段管道使得油品带有正电荷, 则可以正负抵消, 达到消除静电的目的。
(2) 过程控制在石油生产的工艺过程中, 静电产生和消散两个部分总是共同存在的, 因此, 可以采用过程控制来增强静电消散过程, 保证静电的消散彻底, 降低静电存在的风险。降低油品流动速度会增强静电消散过程, 因此, 在油品输送时, 采用大内径、较长松弛区间的管道会较大程度的消除油品在管道中流动引起的静电积累。
(3) 方法控制将石油产品注入到石油储罐时, 注入方法也是引起静电的因素之一, 注入方法不当会引起油品的喷射、冲击储罐底部引起溅射等, 这些均可能产生静电。因此, 在实际操作时, 应该从底部开始注入, 并且油品注入方向应尽量避免搅动底部沉积物, 甚至在注入前应清除储罐底部残余物。注入方法控制适用面广, 且易操作, 对防止石油储罐静电具有较大的现实意义。
3 设备接地
消除静电最常使用的方法是接地, 可有效消除导体附带的静电电荷。在石油生产中, 要求所有用于输送和储存的设备都必须具备有效的接地措施, 并检查接地状态和接地电阻, 保证及时有效的消除静电, 为安全生产提供保证。
为了保证石油储罐的接地设备能有效消除静电, 要求接地设备必须按照准则设计满足导电需求。对于储罐、输送管道、储罐车等设备具有相应的接地设备要求, 应严格按照要求使用接地, 不能偷工减料或有所缺漏。储罐接地极应消除钢管表面的油污、铁锈等, 降低污物可能造成的绝缘等风险, 并且按规定不能作防腐处理, 接地极垂直埋入到地面湿度较大的地方。在从事油罐作业或攀登油罐时, 工作人员不得衣着化纤服装, 并且在工作前需要将手放在没有油漆覆盖的扶梯处静待片刻以消除人体静电。
设备接地措施不仅是对石油储罐设备, 也对石油工作人员有较高要求, 是消除设备静电和人体附加静电最直接最有效的方法, 在实际工程应用和生产过程中应经常检查设备接地状态和人体静电消除情况。
4 提高储罐环境湿度
研究表明, 在高湿度的环境中, 水份吸附现象较易在物体表面发生。该现象的发生会增加物体表面水份含量, 而水是良好的导电介质, 因此间接增大了物体表面的导电率, 使得静电荷的消散更加迅速, 有助于消除静电堆积并限制静电产生, 提高了生产安全。
在实际生产中, 为保护设备并兼顾考虑消除静电风险, 周围环境湿度一般控制45%~75%之间。在生产许可的情况下, 也可额外增加一些设备来提高环境湿度, 有助于静电的消除。在夏季等温度高且空气干燥的情况下, 需要在经常检查接地的同时, 减缓油品注入储罐的速度, 在必要的情况下, 可以在接地设备、作业场地、储罐周围通过浇水等人工方式进行降温和提高湿度, 这些措施均有助于降低静电风险。
5 添加抗静电剂
在工业生产过程和生产设备中, 杂质是影响静电的主要因素之一, 不同的杂质对静电是增加或减少的影响是不同的。抗静电添加剂是一种具有良好导电和强效吸湿性能的化学药剂, 正确使用抗静电添加剂能有助于静电的消除, 在容易产生静电或不易导电的物质中加入抗静电添加剂能有效降低物质电阻, 减少静电累积并加速静电消散。在石油储罐中, 可采用铬盐等抗静电添加剂来降低油品电阻, 提高导电性能, 消除和降低静电带来的灾害风险。
摘要：随着石油需求的不断增加和石油行业的不断发展, 石油储罐安全问题日益重要, 石油储罐静电防护预防灾害事故发生是石油行业安全方面的重要组成部分。本文以石油储罐为研究对象, 分析储罐静电的防护措施, 有效避免静电事故带来的灾害。
关键词：石油储罐,静电,防护措施
参考文献
[1] 蒲家宁, 王菊芬.油品管输带电问题[J].后勤工程学院学报, 2006, (2) :1-5.
[2] 孙新宇, 李晓明, 彭仁海, 等.油罐安全运行与管理[M].北京:中国石化出版社, 2006:1-31.