油气场所静电防护

中国石油塔里木油田公司PetrochinaTarimOilFieldCompany中国石油塔里木油田公司PetrochinaTarimOilFieldCompany油气场所静电防护安全经验分享目录一、国内外静电事故介绍二、静电的产生三、静电放电形式四、形成静电危害的条件五、静电事故主要原因及防护控制措施静电与雷电灾害严重影响石油、石油化工、石油销售企业的安全生产，给企业造成很大的损失。一本油库事故案例汇编中收集了445起油库着火爆炸事故，其中由静电引起的有54起，占12.13%；由雷电引起的有21起，占4.72%。“加油站百例事故分析”一书收集了115起加油站事故，其中由静电引起的有23起，占20%；由雷电引起的有5起，占4.35%。2002年2月23日至2006年9月11日中国石油23起重大事故中，由静电引起的着火爆炸有6起，占26.08%。所以我们必须有效地控制雷电与静电灾害，消除雷电与静电的安全隐患，避免雷电与静电事故发生，确保石油、石油化工、石油销售企业安全生产。1国内外静电事故态势●日本近30年（1972～2001）静电事故统计（46）（71）（51）（57）（149）容器流动（65）（300）（172）带电衣服（86）静电涂装（83）（258）（76）（131）（104）其它（253）摩擦粉体（335）喷出气体（135）流动液体（150）传送带（168）0200400600800100072～8182～9192～011041910881（142）●国内近20年石油、石油化工、石油销售（1985～2004）139起静电事故统计5410615721261002030405060料仓包装其它装车油罐其它气体（粉体：70起）（石油：43起）（气体：26起）2静电的产生2.1物体的接触分离带电接触面物体A物体B接触面物体A物体B接触面分离物体A物体B(a)接触产生的电荷移动(b)形成双层电荷（c）分离产生的静电因接触分离而引起的静电产△←☆＿→2.2摩擦起电摩擦只不过是接触分离的一种特殊形式。摩擦的作用仅在于增加两种物质达到一个分子距离以下的接触面积，再把两物体分开时就各带有不同符号的静电。毛皮摩擦的橡胶棒带带电实验实际工作中的摩擦、接触、分离带电过程2.3电场作用在中性导体时，该导体的自由电子受到电场力的作用将逆着外电场的方向移向导体的一端，而另一端即显正电，这个现象叫静电感应。2.4静电产生源(1)员工人体携带的静电;(2)收发油、气的作业过程中产生的静电;(3)设备运转过程产生的静电。3静电放电形式3.1电晕放电电晕放电是在非均匀电场中电场强度极高的部分发生局部电离的放电。电晕放电一般伴随着微弱嘶嘶声与图所示的发光。（发生电晕放电曲率半径小于1mm）3.2一般是随着“啪”的较强声响与图所示的树枝状发光的放电，在带电很多的物体(一般为非导体)与其离数厘米以上的较平滑形状的接地导体之间易产生这种放电。●易发生刷型放电的场所举例：◆油品鹤管装车时，如果金属鹤管不放入底部，当带电油面接触金属鹤管头时，易发生刷型放电◆油罐内如果有金属尖端突出物，当油面与其接触时，易发生刷型放电◆用蒸汽吹扫油罐等易燃易爆场所时，当蒸汽空间电场强度达到1.2kV/cm时，易发生刷型放电◆接地的钢带检尺尺与带电油面接触时，易发生刷型放电◆氢气、乙烯气体、液化汽、丙烯气体等可燃气体在高压喷出时，当空间电场强度达到1.2kV/cm时，易发生刷型放电3.3火花放电在带电物体与接地导体的形状都较平滑时，伴随着强烈的声响和图示的一条发光而在大气中突然产生的放电。火花放电常见的小球放电实验●易发生火花放电的场所举例：◆油品鹤管装车时，如果车体不接地，带电的车体与接地的金属体会发生火花放电◆带电的人体与接地导体接触时，会发生火花放电◆用蒸汽清洗油槽车时，蒸气胶管前端的金属管若没有接地，金属管带电后与接地的槽车接触时，会发生火花放电◆油罐采样时，如果采样绳为绝缘绳，当采样器带电后就会与油罐采样口处的接地体发生火花放电◆用金属桶接油时，如果金属桶不接地，当金属桶带电后就会与接地体发生火花放电事故案例–永坪炼厂（2000年、2002年）70#汽油他们错在哪里？◆没有穿防静电工作服与防静电工作鞋◆作业前没有消除人体静电某石化分公司855号罐采样事故（2002年3月19日）他们错在哪里？◆防静电采样绳不合格●易发生沿面放电的场所举例：◆油罐表油面静电电位很高（58kV），易发生油品沿面放电◆聚烯烃粉体料仓内的聚烯烃粉体物料表面易发生沿面放电3.4传播型刷形放电●易发生沿面放电的场所举例：◆聚烯烃粉体料仓等容器粘壁易发生传播型刷型放电◆橡胶输送传输带放电易发生传播型刷型放电3.5在带电物体背面附近有接地导体，带电物体表面电位上升被抑制的情况下，带电量非常大时，沿着带电物体表面发生的放电。通常表面放电如图示。在接地导体接近带电物体表面时产生了空气中放电，以此为契机，沿表面放电几乎同时产生。4●产生并积累静电荷、发生静电放电●放电场所有可燃混合气体并达到爆炸极限●静电放电能量大于、等于可燃混合气的最小点火能量最小点火能量：液体石油产品原油、汽油、石脑油、航煤、柴油等油品0.2～0.26mJ甲苯2.5mJ苯0.2mJ甲醇0.215mJ己烷0.22mJ甲乙酮0.27mJ甲烷0.28mJ气体最小点火能量氢气0.019mJ乙烯0.096mJ丙烯0.282mJ硫化氢0.077mJ5静电事故的产生原因与防护、控制措施•加油速度过快•油中含水作业•油罐采样、检尺、测温作业•顶部喷溅式注油•过滤器材质（滤芯）起电过高•使用塑料桶装油•油罐不接地•使用绝缘管装油•油罐内有孤立导体、金属突出物•人体静电放电等5.1防灾原则杜绝或抑制静电灾害三要素是基本条件。具体措施包括：（1）抑制起电条件，如限制流速、避免油水混合作业等；（2）确保或增加静电泄放能力，如系统接地、增湿、加抗静电剂等；（3）避免高能放电条件，如绝缘导体、金属突出物等；（4）在危险作业区或操作上难以确保上述要求的危险场所，可增设部分防静电措施，包括：·石油静电消除器·石油静电监测器·抗静电型鹤管头·本安型人体静电消除器·智能型接地连锁装置·防静电型采样器·防静电工作服、鞋等5.2防止油品静电危害的措施●接地：由于油品储运过程管线、过滤器、油罐等都会产生静电，因此，管线、过滤器、油罐等必须接地。●注油管口延伸到底部，预防喷溅产生静电预防油面对注油口的放电鹤管延伸到底部●装油鹤管应采用防静电专用胶管，并伸至油罐底部●控制流速◆油品中含水量在1%至5%范围时，进罐流速不得超过1m/s◆油罐：在注入口未浸没前，初始流速不应大于1m/s，当注入口浸没200mm后，可逐步提高流速，但最大流速不应超过7m/s◆火车与汽车槽车：鹤管埋没前流速≤1m/s，鹤管埋没后流速：vd＜0.5(汽车)vd＜0.8(火车)●使用防静电添加剂浸入式装油鹤管●静置时间◆汽车、铁路罐车不得少于2分钟◆50m3及以下油罐不得少于3分钟◆50-5000m3油罐不得少于10分钟◆5000m3以上油罐不得少于30分钟◆微孔(30μm以下)过滤器距出油口的距离，应留有30s的静电消散时间(一般管线长度应在100m以上)●采用液体静电消除器●采样、测温绳必须是防静电绳，且接地良好油品采样注意事项（1）采样绳必须为防静电采样绳，检测合格方可使用，且不得超过厂家规定的使用期限（一般为三个月）。（2）采样时，防静电采样绳末端必须接地，禁止防静电采样绳不接地使用。（3）采样时，不得猛拉快提，上升速度不得大于0.5m/s，下落速度不得大于1m/s。（4）采样时，必须保证规定的静置时间，严禁进行动态采样测温作业。（5）使用中如发现采样绳深色纤维脱色、磨损、断裂等异常情况时，不得继续使用。（6）防静电绳不能作为绝缘物使用，特别是接触带电体。（7）采样测温作业人员必须按规定穿防静电工作服和防静电工作鞋，作业前应先泄放人体静电。（8）雷暴等恶劣天气禁止采样测温作业。上罐前，操作工手摸静电释放桩释放身体所带静电操作工沿检尺口槽缓慢下尺5.3人体静电防护措施：◆穿防静电工作鞋和工作服◆现场不准脱衣服◆作业前应线放掉人体所带的静电穿防静电工作鞋和工作服防静电鞋：人体对地绝缘才能积静电,如果产生的静电由大地消散了,人体就不可能带电。为保证防静电鞋可靠,穿防静电鞋应遵守下列规定:①不要穿羊毛和化纤的厚袜子,有导电纤维的除外;②禁止垫鞋垫;③不要使鞋底受到油脂、漆等污染,鞋底不可沾有绝缘的杂质。穿防静电服：防静电服中有导电纤维,不能蓄积静电。穿防静电服应注意以下几点:①禁止在静电危险场所穿脱，要穿戴整齐;②禁止在静电工作服上附加或佩戴任何金属件,必须使用金属件时,不得外露。③必须与防静电鞋配套使用;④如果穿防静电服的人有电击的感觉,或脱衣时感到电击3时,以及工作服上有大量油漆、树脂等附着时,不宜穿用;⑤洗衣应轻柔,不可使用强酸强碱。危险爆炸场所应设人体静电消除器人体静电消除器●人体静电消除器案例一、某石化公司测温闪爆事故事故经过：两操作工在晚间测铁路槽车油温时，由于怀疑温度不准，一名操作工去取手电筒，另一名操作工在槽车栏杆上等待，取回手电筒后，当两名操作工在车顶交接时发生爆炸起火，两名操作工摔到车底受伤。原因分析：事故前两名操作工都有静电起电机会，但从现场操作过程和燃痕分析，车上操作工带电放电可能性较大：该操作工手腕表带处烧伤严重，可认为是手表带与槽车口边缘放电，发生了这起事故。当时为喷溅式加油，人在车上时间过长，可能吸附荷电液雾带电并发生了放电。案例二、永平矿炼厂采样事故事故经过：2000年12月12日，该厂一操作工在汽油罐上采样，采样结束后盖采样口时发生了闪爆；2002年2月2日，在采样时也发生了类似事故。原因分析：现场检查发现，当日空气湿度约25%RH，采样绳电阻高达1011Ω，采样结束后操作工没有释放人体静电就盖采样口，可认为是带电人体与采样口盖发生了放电。类似事故在国内外已发生多起，事故原因几乎都是人体带电并与周围接地体放电造成的，少数也有静置时间不够造成的。案例三、给汽车加油时人体放电引燃事故一汽车司机在加油站加油，卸下油箱盖子握在手里加油，然后脱下套头毛线杉，扔到车里。当加完油重新盖油箱盖子时，发生了火花放电，油箱起火。当时该司机穿普通绝缘鞋。5.4具体的防范措施●生产装置（1）进出生产装置接地线的接地电阻小于10欧姆；（2）操作人员穿防静电着装；（3）各种滤布的防静电电阻值；（4）法兰的跨接电阻值；（5）生产装置区内的各种设备、容器的接地，接地点分布，接地方式，接地电阻；（6）生产装置区内各种接地的断接卡情况，断接卡的接触电阻的阻值；（7）生产装置区内使用的各种临时蒸汽橡胶管段的防静电电阻值；（8）装置检修时装卸可燃液体、可燃粉尘静电问题；（9）装置区可燃液体、可燃气体、可燃粉体采样点应安装本安型人体静电消除器；（10）高压液体、气体喷出静电；（11）有限空间作业静电问题；●油罐区（1）油罐的接地点分布均匀；（2）油罐的接地电阻值小于10欧姆；（3）油罐内壁使用的防静电防腐涂料；（4）轻质油品的进油出油管口的位置在底部；（5）进入油罐的油品流速；（6）油罐内不得有未接地的浮动物；（7）浮顶油罐浮顶有两条大于25mm2接地连线情况；（8）油罐区内操作人员的防静电着装；（9）油罐接地断接卡。（10）罐上与罐下应有人体静电泄放器。●取样、计量和测温（1）取样或测温设备的金属部件必须与罐连接。（2）不准使用绝缘和非绝缘材质的检尺、测温、采样工具进行作业。（3）油罐采样、计量和测温前静置时间按下列要求进行：油罐装油完毕10min再进行采样、计量和测温等作业；容积大于5000m3时，应静置30min后作业。（4）进行油品采样、计量、测温时，不得猛拉快提，上提速度不得大于0.5m/s，下落速度不得大于1m/s。（5）导电绳的阻值不应大于108Ω。案例12004年吉化石化公司萘添加闪爆事故。他们错在哪里？没有穿防静电工作鞋与防静电工作服。案例21983年燕山石化汽车装油栈台装油爆炸事故。他们错在