王超(中建安裝工程有限公司石化設計研究院,江蘇 南京 210049)
油氣儲運過程中靜電的產生與防范措施
王超(中建安裝工程有限公司石化設計研究院,江蘇 南京 210049)
當前,隨著我國石化行業的發展以及可持續發展戰略的實施,對油氣儲運的需求不斷增加。油氣具體指的是石油和天然氣,其中石油中的主要成分是碳氫化合物,天然氣中的主要成分則是烷烴,這兩種物質,在一些特殊環境下,都很容易聚集靜電。而在油氣儲運過程中,一旦出現了靜電,則會極大地威脅到油氣儲運安全,引起各類事故,從而損害到國家和人民的生命財產安全。所以,在油氣儲運過程中,必須要通過有效的措施防范靜電的產生。本文主要分析了油氣儲運過程中靜電的產生原因,并提出了幾條防范措施,僅供參考。
油氣儲運;靜電;產生;防范措施
近年來,我國的石化行業發展取得了顯著的成就,在此背景下,油氣儲運行業也獲得了很大的發展空間。在石油和天然氣這兩種能源中,前者的主要成分是碳氫化合物,后者的主要成分是烷烴,這些物質不但具有易燃、易爆的危險特性,同時還容易產生靜電。而在油氣儲運過程中,靜電是必須要極力避免的問題。對此,應當要在深入分析油氣儲運過程中靜電的產生原因的基礎上,采取科學有效且具有針對性的措施來預防靜電的產生。筆者結合實際,對油氣儲運過程中靜電的產生與防范措施進行了分析,僅作拋磚引玉之用。
(1)因水滴的沉降引起靜電 在油田開采中,為了進一步提高中后期的采收率,通常會采取一定的增產手段,例如注水增產。但是,雖然通過注水增產能夠大大提高油品采收率,但是在注水之后,油液中的含水量會大大增加,且不斷增長,與此同時,在地層的巖石空隙以及地面與油井之間的出油管道中,都會發生油水互相流動現象。而隨著油水互相流動,油液和水滴中會漸漸出現塵埃,進而雙方產生帶有相反電荷的電離子,靜電由此產生。而此油水界面即為偶電層。
(2)因與其他物體發生沖擊而引起靜電 在油氣儲運過程中,裝油氣之時需要將鶴管進入到油罐車或儲罐等中,然后將油氣品從鶴管口中噴出至上述設備。在這一噴射過程中,被噴射出的油氣品會極大地沖擊到罐底和罐壁,并隨之反彈出一些以霧狀出現的小液滴;而隨著這些小液滴的下落,又會沖擊到油面和油罐,從而產生些微霧滴、氣泡或者飛沫,進而形成偶電層,產生靜電。
(3)固-液相界面中的偶電層 油氣是非常容易引起靜電的,油氣品在油氣管中流動的過程,是一個油相與固相接觸和分離的過程,符合其條件,因此使油氣品產生靜電。而若這種帶電的油氣品再流入到油罐中,又會導致油罐內本身的產品也帶電。這種情況下,油罐外壁會形成與油品相反但電量相等的靜電,而油罐內壁則會有所感應。一般解決這一問題的辦法是將油罐接地,以將外壁的靜電導入大地。
(1)防靜電接地 目前在我國的油氣儲運中,最常用的防靜電方式是防靜電接地。在防靜電接地中,需要注意以下幾點問題:一者,要將導線切實連接好,保證其不被強磁、強電等因素干擾,從而充分發揮出其導電作用;二者,在選擇接地裝置安設地點時,要選擇戶外比較空曠的地方,并根據項目的實際大小來確定銅條的大小,以及要將接地裝置埋深至少3.5米;最后,接地網必須要是并聯的,而非串聯。
(2)控制油氣品流速 根據實驗發現,對不同管徑和流速的同一種油氣品進行對比,結果管徑越大及流速越快的油氣品越容易產生靜電,且產生的靜電量也越大;反之,管徑越小及流速越慢的油氣品越不容易產生靜電,且產生的靜電量也越少。所以在油氣儲運過程中,必須要合理控制好油氣品的流速,特別是在裝油罐車時控好流速尤為重要。目前在我國的油氣儲運中,多是采用的1.0m/s的流速。若想提高流速,首先要保證鶴管口完全沒入油氣品中,同時這也能減少油氣品的揮發;其次,由于若低導電液體內混有其他液體會大大提高靜電的產生幾率,所以要保證管道內的水和空氣等雜質完全排出。而若想限制流速,則要綜合考慮管壁材料及長度、裝車方式、油品性質及種類、周圍環境等多種因素。
(3)落實動火作業措施 若想落實動火作業,防止發生火災,首先需要在動火作業前清理好現場,將操作現場及周邊的易燃、易爆物品移除;并且在動火作業完成后,也要對現場進行仔細清理,打掃干凈雜物,確保將一切安全隱患都清除。其次,在進行動火作業之前,對于禁火區域內的動火作業的管道及設備等,應當要先盡可能地進行拆卸,將之全部都轉移至安全的區域后,再開始進行動火作業;而在完成動火作業后,再將之移回至原處。第三,在動火作業開始前要先建立防火隔離帶,防火隔離帶一般是由發泡水泥、泡沫混凝土、酚醛泡沫、巖棉等A級防火材料建造而成的,具有很好的防火性能;或者也可以選擇在輸油管道上加堵盲板,這樣也可以達到有效隔離的目的;總而言之,設置防火隔離帶的主要目的就是將動火操作地點的危險物品都隔離開來,以保證油氣運輸安全。
綜上所述,現如今,隨著我國社會經濟的迅速增長,石化行業的發展蒸蒸日上,油氣儲運需求也越來越大。而為了保障在油氣儲運過程中的安全,必須要采取有效的防范措施來避免靜電的產生,因為一旦產生靜電,將很有可能引起安全事故。
[1]劉超寧.論油氣儲運過程的靜電防范[J].城市建設理論研究(電子版),2016,(20):66-67.
[2]劉佳.油氣儲運過程中靜電的產生與防范措施[J].化工中間體,2015,(11):49-50.
[3]閆明龍,吳明,劉勇峰,馮云飛,高巖.油氣儲運過程中靜電的產生與防范[J].當代化工,2011,(12):1244-1245+1251.
王超(1983- ),男,吉林公主嶺人, 設計工程師,本科,主要從事石油化工設計工作。