石油儲(chǔ)罐靜電的防護(hù)措施分析

李雙喜(中國(guó)石油四川石化有限責(zé)任公司, 四川 彭州 611930)

如果在石油儲(chǔ)罐中產(chǎn)生靜電，容易造成儲(chǔ)罐的火災(zāi)和爆炸災(zāi)害[1]，不僅損失了石油資源，污染了城市環(huán)境，影響人們?nèi)粘Ｉ?，更危害到事故周圍和救?zāi)人員的生命安全[2]。因此，有必要開展石油儲(chǔ)罐靜電防護(hù)措施分析，預(yù)防石油儲(chǔ)罐內(nèi)產(chǎn)生靜電，降低靜電導(dǎo)致的災(zāi)害事故發(fā)生率。下文介紹石油儲(chǔ)罐靜電的幾種防護(hù)措施，供同行業(yè)參考。

1 降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

(1)降低易燃易爆混合物濃度 易燃易爆混合物是由易揮發(fā)性的油品揮發(fā)出來的氣體，當(dāng)氣體濃度較高即達(dá)到爆炸極限濃度時(shí)，遇到火源或者靜電極易引起爆炸，造成嚴(yán)重的災(zāi)害。當(dāng)易燃易爆混合物濃度處于爆炸極限濃度內(nèi)時(shí)，靜電火花的存在有引發(fā)災(zāi)害事故的風(fēng)險(xiǎn)，因此，需要降低混合物濃度來降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，可在儲(chǔ)罐周圍增加通風(fēng)排氣口，并使用抽氣設(shè)備及時(shí)排除混合物。

(2)降低環(huán)境中氧化劑成分 混合物燃燒需要氧化劑的參與，因此降低環(huán)境中氧化劑的成分也可防止混合物的燃燒，降低導(dǎo)致災(zāi)害事故的風(fēng)險(xiǎn)。可通過輸送惰性或二氧化碳等不可燃不助燃的氣體來降低氧化劑成分，當(dāng)氧的含量降低到8%以下時(shí)，混合物不會(huì)引起爆炸或火災(zāi)事故的發(fā)生。因此，填充氣體降低氧化劑成分也是靜電防護(hù)的有效措施之一。

2 控制工藝措施

控制工藝措施是提高安全生產(chǎn)，降低靜電風(fēng)險(xiǎn)的有效方法之一，主要原理是在工藝過程中使用相應(yīng)方法降低或杜絕靜電的產(chǎn)生。主要有以下3種方式。

(1)材料控制 不同種類的材料互相接觸會(huì)引起材料接觸面上電荷數(shù)量和極性的不同。石油產(chǎn)品在輸送時(shí)，石油產(chǎn)品與管道接觸，容易在兩者間形成電層，當(dāng)把油品往儲(chǔ)罐裝填時(shí)，油品帶有的電荷不能及時(shí)消散而形成積累，使得儲(chǔ)罐內(nèi)的油品存在高電位。材料控制是指可以通過改變管道的材料特性來消除靜電的影響，一段管道使得油品帶有負(fù)電荷，而另一段管道使得油品帶有正電荷，則可以正負(fù)抵消，達(dá)到消除靜電的目的。

(2)過程控制 在石油生產(chǎn)的工藝過程中，靜電產(chǎn)生和消散兩個(gè)部分總是共同存在的，因此，可以采用過程控制來增強(qiáng)靜電消散過程，保證靜電的消散徹底，降低靜電存在的風(fēng)險(xiǎn)。降低油品流動(dòng)速度會(huì)增強(qiáng)靜電消散過程，因此，在油品輸送時(shí)，采用大內(nèi)徑、較長(zhǎng)松弛區(qū)間的管道會(huì)較大程度的消除油品在管道中流動(dòng)引起的靜電積累。

(3)方法控制 將石油產(chǎn)品注入到石油儲(chǔ)罐時(shí)，注入方法也是引起靜電的因素之一，注入方法不當(dāng)會(huì)引起油品的噴射、沖擊儲(chǔ)罐底部引起濺射等，這些均可能產(chǎn)生靜電。因此，在實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該從底部開始注入，并且油品注入方向應(yīng)盡量避免攪動(dòng)底部沉積物，甚至在注入前應(yīng)清除儲(chǔ)罐底部殘余物。注入方法控制適用面廣，且易操作，對(duì)防止石油儲(chǔ)罐靜電具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

3 設(shè)備接地

消除靜電最常使用的方法是接地，可有效消除導(dǎo)體附帶的靜電電荷。在石油生產(chǎn)中，要求所有用于輸送和儲(chǔ)存的設(shè)備都必須具備有效的接地措施，并檢查接地狀態(tài)和接地電阻，保證及時(shí)有效的消除靜電，為安全生產(chǎn)提供保證。

為了保證石油儲(chǔ)罐的接地設(shè)備能有效消除靜電，要求接地設(shè)備必須按照準(zhǔn)則設(shè)計(jì)滿足導(dǎo)電需求。對(duì)于儲(chǔ)罐、輸送管道、儲(chǔ)罐車等設(shè)備具有相應(yīng)的接地設(shè)備要求，應(yīng)嚴(yán)格按照要求使用接地，不能偷工減料或有所缺漏。儲(chǔ)罐接地極應(yīng)消除鋼管表面的油污、鐵銹等，降低污物可能造成的絕緣等風(fēng)險(xiǎn)，并且按規(guī)定不能作防腐處理，接地極垂直埋入到地面濕度較大的地方。在從事油罐作業(yè)或攀登油罐時(shí)，工作人員不得衣著化纖服裝，并且在工作前需要將手放在沒有油漆覆蓋的扶梯處靜待片刻以消除人體靜電。

設(shè)備接地措施不僅是對(duì)石油儲(chǔ)罐設(shè)備，也對(duì)石油工作人員有較高要求，是消除設(shè)備靜電和人體附加靜電最直接最有效的方法，在實(shí)際工程應(yīng)用和生產(chǎn)過程中應(yīng)經(jīng)常檢查設(shè)備接地狀態(tài)和人體靜電消除情況。

4 提高儲(chǔ)罐環(huán)境濕度

研究表明，在高濕度的環(huán)境中，水份吸附現(xiàn)象較易在物體表面發(fā)生。該現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)增加物體表面水份含量，而水是良好的導(dǎo)電介質(zhì)，因此間接增大了物體表面的導(dǎo)電率，使得靜電荷的消散更加迅速，有助于消除靜電堆積并限制靜電產(chǎn)生，提高了生產(chǎn)安全。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為保護(hù)設(shè)備并兼顧考慮消除靜電風(fēng)險(xiǎn)，周圍環(huán)境濕度一般控制45%～75%之間。在生產(chǎn)許可的情況下，也可額外增加一些設(shè)備來提高環(huán)境濕度，有助于靜電的消除。在夏季等溫度高且空氣干燥的情況下，需要在經(jīng)常檢查接地的同時(shí)，減緩油品注入儲(chǔ)罐的速度，在必要的情況下，可以在接地設(shè)備、作業(yè)場(chǎng)地、儲(chǔ)罐周圍通過澆水等人工方式進(jìn)行降溫和提高濕度，這些措施均有助于降低靜電風(fēng)險(xiǎn)。

5 添加抗靜電劑

在工業(yè)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備中，雜質(zhì)是影響靜電的主要因素之一，不同的雜質(zhì)對(duì)靜電是增加或減少的影響是不同的?？轨o電添加劑是一種具有良好導(dǎo)電和強(qiáng)效吸濕性能的化學(xué)藥劑，正確使用抗靜電添加劑能有助于靜電的消除，在容易產(chǎn)生靜電或不易導(dǎo)電的物質(zhì)中加入抗靜電添加劑能有效降低物質(zhì)電阻，減少靜電累積并加速靜電消散。在石油儲(chǔ)罐中，可采用鉻鹽等抗靜電添加劑來降低油品電阻，提高導(dǎo)電性能，消除和降低靜電帶來的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

[1]蒲家寧,王菊芬.油品管輸帶電問題[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào),2006,(2):1-5.

[2]孫新宇,李曉明,彭仁海,等.油罐安全運(yùn)行與管理[M].北京:中國(guó)石化出版社,2006:1-31.