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石油化工行业静电危害如何控制?
 

人体静电释放器

1 石油化工企业静电火灾爆炸的形成条件、特点静电对于石油化工企业而言,最危险的后果就是由于静电放电而引起严重的火灾爆炸灾害。

据不完全统计,近十几年来,我国石化企业已发生静电灾害事故达20多起,其中有的灾害一次损失达数亿元之巨。因此,对于石化企业,静电安全防护的目标就是预防火灾爆炸。为了预防和控制石油静电火灾爆炸事故,首先必须了解石油静电灾害的形成条件,继而才能采取有效的防护措施,防止灾害的发生。
1.1 石油静电火灾爆炸的形成条件
众所周知,火灾或爆炸是在一定条件下产生的。静电引起火灾爆炸的条件,可以归纳为以下四点:
(1)必须有静电电荷的产生;
(2)静电必须得以积累,并达到足以击穿电介质而发生火花放电的静电电压;
(3)火花 放电的能量必须大于可燃物的最小点火能量;
(4)放电火花周围必须有可燃物(可燃气体或可燃液体蒸气与空气的混合物并达到一定浓度)存在。
1.2 石化企业静电火灾爆炸事故的形成特点
(1)有很好的静电产生、积累条件,很容易产生危险电压;
(2)生产过程中大量存在易燃物,而引燃这些物质所需的引燃能量却极低。气体或蒸气与空气形成的爆炸性混合物最小引燃能量一般都在1 mJ以下,饱和烃及其衍生物的最小引燃能量多在0.2 mJ左右。几种可燃物的最小静电引燃能量见表1所示。
表 1 几种可燃物的最小引燃能量(mj)
(3) 引起火灾爆炸具有突然性。静电火灾爆炸总是出现在不被发现或已被发现时,却没有充裕时间和有效手段来制止的情况下。
2 静电火灾爆炸原因分析
近30年来,中国石化企业曾发生较大的静电火灾爆炸事故数十起,经过分析,这些事故大体可分为三类。
(1)由贮罐漂浮物引起的火灾爆炸事故。如上海高桥石化公司油罐、抚顺石化公司的稀氨水罐等都因罐内浮球漂浮物与罐壁间放电而引起火灾爆炸。
(2)因采样、测温等操作不慎而引起静电火灾爆炸事故。如湖北荆门炼油厂操作工用塑料桶往装置内放油产生静电;上海高桥石化公司甲苯罐因快速提拉测温器产生静电而引起火灾爆炸。
(3)由装车、装罐时介质喷射、磨擦产生静电引起的火灾爆炸事故。这类事故在北京、大庆、大连等石化公司都有发生。
从 以上 分 析可以看出,这些事故的发生与技术措施滞后,管理上欠科学有很大关系。
3 静电火灾爆炸事故的控制及预防
为使静电不致引起火灾爆炸,就必须从防止静电产生和积累这两方面人手。如不能有效地防止和控制静电的产生与积累,则还必须设法防止其放电而致灾。
3.1 控制静电的产生
(1)管道 、设备应尽可能光滑干净,无棱角。尽量采用具有良好防静电性能的新材料、新工艺、新设备。
(2)控制物料的传输速度。避免液体由层流变为湍流,减少静电产生。
(3)改进过滤器。实践证明,在石化企业生产中,过滤器同油泵、管线相比是更大的静电源。因此当前国内外一些部门对过滤器的静电产生问题极为重视,从材质及设计上努力加以改进。
(4)在有爆炸性混合物存在的场所,应尽可能使用齿轮传动。必须使用皮带传动,则应使用防静电皮带。
3.2 加快静电的消散
(1)使用抗静电添加剂。根据国内外的大量实践证明,使用抗静电添加剂是消除石油静电危害的一种十分有效的技术措施。抗静电添加剂具有强的吸附性、离子性和表面活性,除防止产生静电荷外,还提高了油品的电导率,使之起到了加快静电荷泄露的作用,从而从根本上消除了静电积聚的危险。
(2)加强接地。接地是将带电体上的静电荷通过接地导线引人大地,以避免静电积聚,从而消除物体对地电位差的一项技术措施。带电体是金属导体时,这是一种消除静电积聚的简单而有效的办法。所以对于金属设备,都必须牢靠接地。此外,还要注意跨接,以使各金属物体处于等电位状态。
在石化企业中,由于移动设备、台车,旋转部件以及人体等都有相当大的静电危险,因此必须可靠接地。这是防止静电带电的有效手段。人体接地可通过穿着防静电服、手套、鞋等,经导电地面与大地连接。
(3)采用导电地面,实质上也是一种接地措施,它不但能导除设备上的静电,而且也能导除人体静电。
导电地面一般下列材料制成:砼、导电橡胶、大理石等。
(4)规定静电静置时间。在石化企业生产中,物料在输送过程中往往带电量很大,这就需要选择适宜的静置时间,使已带的静电得以充分泄漏。
(5)装设缓和器。在石化企业中使用缓和器也是消除石油静电的一种有效方法。所谓缓和器,就是为了使管道中的带电液体减缓流速,以便充分泄漏油品中静电电荷,使其衰减到安全范围值以内而在管路系统中装设的粗径管段或缓和贮罐的一类装置。
除上 述 几 点外,为了预防静电火灾爆炸事故,还应尽可能降低生产作业场所的爆炸性混合物浓度。使其降到爆炸下限以下,在可替代易燃易爆物质的场所,以非燃或难燃介质替代;在必要的场所或空间充以惰性气体以减少氧化剂含量,从而减少场所的危险程度。
在石化企业中,为了防止储油罐及汽车油罐内形成爆炸性混合物,常采用浮顶式油罐设备及密封装车工艺,其目的是使浮顶式油罐内部蒸气空间比较小,不易形成爆炸性混合气体;或使汽车油罐内缺氧,不能发生燃烧,从而确保生产储运安全。

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