淺談防靜電措施在天然氣集輸中的應用

周東+梅洋+蔡會林+何怡潔+李穎琪

摘 要：在石油天然氣的運輸過程中，安全檢查是確保整個運輸過程安全進行的基礎。特別是針對集輸過程中存在的靜電進行針對性的檢查，避免因過多的靜電聚集造成火災甚至爆炸事故。從事靜電安全檢查的工作人員要針對防靜電措施進行深入的研究，做好預防靜電的措施。本文結合靜電善生的原因及及其可能造成的危害進行分析，提出預防靜電的措施，以期推動天然氣集輸中防靜電措施的不斷完善。

關鍵詞：防靜電措施；天然氣；集輸；原因

一、靜電產生的理論基礎

總體來講，靜電產生主要是因為整個集輸過程中產生了多余的電荷，造成電荷不平衡，進而產生靜電。從微觀的角度分析，靜電產生可以通過原子物理理論加以解釋，因為任何不同的物質原子在接觸的時候都會造成彼此之間電荷的得失，使物質自身攜帶的電荷發生變化失去平衡，產生靜電現象。從宏觀的角度來講，物體靜電產生的主要原因是彼此之間的相互接觸或者摩擦，造成電子的轉移，電子轉移的時候會出現電磁感應，進而改變物體表面的電荷分布，使其失去平衡，這種通過摩擦和電磁感應的作用最終也會產生靜電反應。

在對天然氣進行集輸的過程中，都可能會出現彼此之間的接觸或者摩擦，如果相應的工作人員在工作的時候出現操作不當的行為，就可能使其中所含的靜電發生變動或者遷移，在天然氣管線、天然氣與空氣或者天然氣與其他物質等之間的電荷發生變化，在彼此摩擦的過程中，產生靜電效應。如果外界的環境發生變化，給靜電提供了一定的放電環境，就可能造成放電引發火災或者爆炸。

二、天然氣集輸中靜電產生原因

（一）罐裝天然氣時產生靜電。灌裝天然氣就是將天然氣儲存在天然氣出氣管中，因此在灌裝的時候會使天然氣在容器內產生運動和摩擦，在天然氣飛濺的過程中就會產生靜電，并且普遍在噴射出的氣柱周圍出現。因此，針對這種現象，要在天然氣灌裝的時候控制好液體的流動速度，避免出現因速度失衡造成靜電產生的隱患。

（二）天然氣在管道內流動時產生靜電。天然氣在集輸的時候，必然會出現流動的現象，因此就會在天然氣集輸的過程中出現管道和天然氣之間的摩擦現象，在彼此的摩擦過程中，管道和天然氣之間就會出現電荷的轉移進而導致電荷失衡，當天然氣攜帶部分電荷流動的時候就會形成電流，最終進入儲罐。進入儲罐的天然氣在于儲罐內壁接觸的時候會產生與油品所帶電荷相反的電荷，并且這種電荷的數量受流速和天然氣儲罐管壁的粗糙程度的影響。除此以外，相比金屬管道，非金屬管道在集輸天然氣的時候更容易產生靜電，所以要更加注重對電荷的控制，避免出現大量的電荷聚集現象。

（三）其他原因產生的靜電。在天然氣集輸的時候，也會出現因為設備運行產生靜電的現象，例如空氣壓縮機的運行會產生靜電，氣泵的轉動過程也會產生靜電。所以，要全方面的對天然氣集輸過程中可能產生靜電的環節和部位進行分析，確保從整個過程中控制靜電的產生。

三、靜電危害

（一）妨礙生產。靜電的產生嚴重影響正常的生產工作，同時存在很多不安全的影響，如果不及時有效的消除靜電，將會影響正常的工作程序和安全，同時降低產品質量，降低生產效率。使人發生人身意外或擾亂工作人員的注意力，引發潛在的事故。

（二）爆炸和火災。爆炸和火災是靜電最大的危害，靜電能量雖然不大，但因為靜電的電壓很高并容易發生放電，出現靜電火花，在可燃氣體的作業場所，可能由于靜電火花引起爆炸和火災。靜電造成的危害事故主要表現為火災和爆炸。每年的火災和爆炸事故給生產和人們的生活造成極大的損失，所以要杜絕這些事故的發生。

四、防靜電措施

（一）加強勞動防護。防止措施主要有減少靜電的產生、消除靜電和防止靜電放電等，主要包括接地法、中和法及防止人體帶靜電等。天然氣集輸過程中有人帶靜電和設備與天然氣帶電的情況。摩擦帶電及其它帶電人體在日常工作中，會與所穿的衣服、鞋帽、手套產生摩擦，并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都可產生摩擦。此外，當人體靠近帶電物體時，也會感應出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，所有這些都是人體產生靜電電荷的誘因，進而通過傳導和靜電感應，最終使人體呈帶電狀態。要嚴格規定相應崗位的人員穿戴防靜電服裝，禁止攜帶違規設備進入操作場所。對于管理層，應當制定一套完善合理的防靜電操作規范，并嚴格執行。例如，在管道輸送中，要限制流速，在爬罐時要嚴禁穿戴化纖衣服，上罐時要觸摸防靜電裝置等。

（二）規范設備防護和安全操作。對于設備和工藝中產生的靜電應加速靜電的釋放、防止靜電的積聚，選擇合適的泄露時間，油品調和、倒罐以及罐車裝油完畢后，禁止立即上罐檢尺、采樣、測溫等作業。對于過濾器的安裝位置，要求其后留有足夠長的管線再注入容器。安裝靜電消除器，靜電消除器安裝在管道末端，不斷地向罐內和管線內注入與油品中電荷極相反的電荷從而達到中和油品流動電荷之目的。在天然氣集輸過程中，要消除火花放電的觸發物，防止火花的產生，同時，要防止爆炸性氣體的形成，加強通風、防止爆炸性氣體的濃度達到爆炸極限，避免爆炸事故的發生，減少人身財產損失。

五、結語

安全問題始終是天然氣集輸過程中的熱點話題，并且具有一定的復雜性和系統性。為了確保天然氣集輸工作的安全性和可靠性，為了維護工作人員的切身利益，需要加大對天然氣集輸過程中靜電的預防和控制工作，建立靜電預防和控制的安全意識，從員工操作、設備維護、勞動防護等多方面進行把關，提高天然氣集輸過程的安全穩定性。

參考文獻：

[1]范小猛.典型工業防爆場所靜電定量檢測與危害評價[D].華南理工大學，2014.