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睿：Φ绞鹿手車途葹?zāi)人員的生命安全[2]。因此，有必要開(kāi)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(lái)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(lái)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)?？赏ㄟ^(guò)輸送惰性或二氧化碳等不可燃不助燃的氣體來(lái)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(guò)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(guò)改變管道的材料特性來(lái)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(guò)程控制 在石油生產(chǎn)的工藝過(guò)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(guò)程控制來(lái)增強(qiáng)靜電消散過(guò)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(guò)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(kāi)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(méi)有油漆覆蓋的扶梯處?kù)o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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(lái)降低油品電阻，提高導(dǎo)電性能，消除和降低靜電帶來(lái)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

[1]蒲家寧,王菊芬.油品管輸帶電問(wèn)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.