1、中國石油大學（華東）現代遠程教育畢業設計（論文）題 目：石油庫靜電危害及預防分析學習中心： 江蘇無錫江陰奧鵬學習中心 年級專業： 網絡13秋 安全工程 學生姓名： 巴玉民 學 號指導教師： 李 銳 職 稱：教 授 導師單位： 中國石油大學（華東） 中國石油大學（華東）遠程與繼續教育學院論文完成時間： 2014 年 11 月 01 日中國石油大學（華東）現代遠程教育畢業設計（論文）任務書發給學員 1設計(論文)題目： 2學生完成設計(論文)期限： 年 月 日至 年 月 日 3設計(論文)課題要求： 4實驗（上機、調研）部分要求內容： 5文獻查閱要求： 6發 出 日 期：

2、 年 月 日 7學員完成日期： 年 月 日指導教師簽名： 學 生 簽 名： 注：此頁由高校組織指導教師填寫，請學生交稿時務必保留摘 要石油庫中的油品在儲存、運輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地會產生靜電，且油品本身屬于易燃易爆液體，當靜電放電能量超過油蒸氣的最小點火能量時，在油蒸汽含量爆炸極限范圍內就可引燃引爆油品，形成破壞性巨大的石油庫爆炸火災事故。因此，研究靜電危害，加強靜電預防、通過采取技術手段和管理對策有效防止靜電，對確保石油庫的安全平穩運營尤為重要。本文根據石油庫的特點闡述了靜電產生的原因及靜電給石油庫安全管理帶來的危害，分析并提出相應的預防對策。關鍵詞： 石油庫 靜電 危害 預防

3、分析目 錄第1章 前言1第2章 靜電的產生與靜電放電22.1靜電產生 22.2 油品的靜電放電3第3章 石油庫靜電的危害性53.1 靜電對石油庫的危害53.2 石油庫靜電事故發生的主要原因6第4章 石油庫靜電事故的預防74.1 防靜電災害原則74.2 防止油品靜電危害的措施74.3 具體區域對應的防范措施8第5章 結語10參考文獻11致 謝12第一章 前言石油庫作為石油產品儲存、收發、中轉的基地，它所儲存的大都是可燃或易燃液體的原油、汽油、柴油等。這些石油及其產品都具有易燃、易爆、易蒸發、有毒、易產生靜電、受熱易膨脹和易流動擴散等特點，在溫度達到一定程度時迅速揮發蒸汽，與空氣混合后就會形成爆炸

4、性的混合氣體，一旦油品產生靜電并積聚形成靜電放電，就可能發生火災，甚至爆炸，十分危險。且靜電積聚在油品儲存、輸轉、接卸等各個過程中形式多樣、看不見、摸不到、無處不在，為油庫安全埋下隱患。因此，通過本文對石油庫靜電危害及預防分析，深入剖析靜電產生的成因、危害，并采取預防措施，對當前石油庫的安全管理具有十分重要意義。第二章 靜電的產生與靜電放電靜電是指在一定空間、容器或表面上存在的正負電荷，它與動電荷的區別是靜電處于相對靜止狀態，可以長時間保持,在有適當的放電間隙就會釋放。2.1靜電產生：2.1.1靜電的產生一般可歸結為以下四大類：一是物體的接觸分離帶電、二是摩擦起電、三是靜電感應帶電、四是極化帶

5、電、破碎帶電、壓電和熱效應帶電、剝離帶電、吸附起電等其它原因帶電。2.1.2石油產品在儲、運、灌、加的過程中，不可避免地發生攪拌、沉降、過濾、搖晃、沖擊、噴射、飛濺以及流動等接觸、磨擦、分離的相對運動而產生靜電積聚。2.1.2.1主要類型按其狀態可分為三種：油品固體顆粒在油品中沉降以及油品在管道中流動的油品與固體之間產生的靜電；油品從管道口噴出的過程在，由于氣泡在油品中上升而導致的油品與氣體之間產生的靜電；水沖洗油罐等油品與不相容液體之間產生的靜電。2.1.2.2按機械運動形式分為六種：流動帶電。低電導率的輕質油品在管道中流動，油品與管道壁發生磨擦運動，使油品帶有靜電荷。噴射帶電。油品從管口或

6、噴嘴高速噴出時，粒子和噴嘴之間存在迅速接觸和分離過程，接觸時界面處形成雙電層，分離時粒子把雙電層中的一層電荷帶走，另一層電荷留在噴嘴上，結果使微粒和噴嘴上分別帶上正電荷和負電荷。油品沖擊、飛濺帶電。輕質油品從頂部孔口注入儲罐、油罐車內，油粒下落后對罐壁發生沖擊，引起飛濺、氣泡和霧滴而帶電。液體的沉降帶電。由于油品含有固體顆粒和水分等雜質，這些顆?；蛩蜗蛳鲁两凳褂推穾щ?。人體帶電。人體活動時，衣服與衣服、人體與衣服、鞋底與地面的磨擦而使人體帶電。感應帶電。帶電體與絕緣導體互相靠近而使絕緣導體帶電。2.2 油品的靜電放電油品的靜電放電以靜電積聚為前提，而靜電集聚是油品本身存在著電阻和對地電容，所

7、以靜電荷積聚是必然的。被積聚的靜電只要同時具備：積聚起來的電荷能形成具有足以引起火花放電的靜電電壓、有合適的放電間隙和電位差就能構成放電。2.2.1從石油庫靜電放電危害來看，主要分為刷型放電和火花放電兩種形式：2.2.1.1刷型放電所謂刷型放電一般是隨著“啪”的較強聲響與圖所示的樹枝狀發光的放電，在帶電很多的物體(一般為非導體)與其離數厘米以上的較平滑形狀的接地導體之間易產生這種放電。在石油庫管理過程中易發生刷型放電的場所主要有：油品鶴管裝車時，如果金屬鶴管不放入底部，當帶電油面接觸金屬鶴管頭時，易發生刷型放電；油罐內如果有金屬尖端突出物，當油面與其接觸時，易發生刷型放電；用蒸汽吹掃油罐等易燃

8、易爆場所時，當蒸汽空間電場強度達到1.2kV/cm時，易發生刷型放電；接地的鋼帶檢尺尺與帶電油面接觸時，易發生刷型放電。2.2.1.2火花放電所謂火花是指在帶電物體與接地導體的形狀都較平滑時，伴隨著強烈的聲響和圖示的一條發光而在大氣中突然產生的放電。在石油庫管理過程中易發生刷型放電的場所主要有：油品鶴管裝車時，如果車體不接地，帶電的車體與接地的金屬體會發生火花放電；帶電的人體與接地導體接觸時，會發生火花放電；油罐內的孤立導體帶電后與罐壁接觸時，會發生火花電；用蒸汽清洗油槽車時，蒸氣膠管前端的金屬管若沒有接地，金屬管帶電后與接地的槽車接觸時，會發生火花放電，故不允許使用金屬管；油罐采樣時，如果采

9、樣繩為絕緣繩，當采樣器帶電后就會與油罐采樣口處的接地體發生火花放電；用金屬桶接油時，如果金屬桶不接地，當金屬桶帶電后就會與接地體發生火花放電。2.2.2對比以上兩種放電方式，刷形放電作為引火源和靜電電擊的幾率較高，而火花放電電壓很高, 引發靜電危害的幾率高, 是油庫靜電火災事故的主要著火源，也是石油庫靜電預防的重中之重。第三章 石油庫靜電的危害性3.1 靜電的危害對于石油庫主要有以下三個方面：3.1.1 造成火災和爆炸危害。作為靜電最為嚴重的危害，火花放電可直接導致火災和爆炸事故，研究表明：原油、汽油、石腦油、航煤、柴油等油品油蒸氣只需要0.20.26mJ的能量（相當于一枚大頭針從1米高處落在

10、水泥地上產生的能量）就能引起油蒸氣爆燃。因此，只要具備形成靜電危害的三條件：產生并積累靜電荷、發生靜電放電；放電場所有可燃混合氣體并達到爆炸極限；靜電放電能量大于、等于可燃混合氣的最小點火能量，即可發生爆燃現象。以下是石油庫常見的不同的油品的不同爆炸著火濃度和不同爆炸著火溫度范圍(見表1)。根據油庫火災爆炸事故統計，約有10%的事故都是由于靜電引發的。尤其是油庫等危險場所的工作人員在活動時，所穿服裝、鞋帽以及維修工具等物體互相或與其他物體發生摩擦時產生靜電電荷，人的身體接觸金屬管道及設備時就會釋放電火花，造成嚴重的靜電火災或爆炸事故。 3.1.2 造成電擊事故。油品一般都屬于靜電非導體，當油品

11、與金屬摩擦時，產生的靜電荷往往不易泄漏，容易積聚靜電。人體接近這些帶電體時，就會受到意外的電擊。同樣，當帶有較多靜電荷人體接近接地體時，也會發生電擊現象。電擊程度與所儲存的靜電能量有關，能量愈大，電擊愈嚴重。靜電電擊不是電流持續通過人體的電擊，而是由靜電放電造成的瞬間沖擊性電擊。這種瞬間沖擊性電擊不至于直接使人死亡，人大多數只是產生痛感和震顫。但是人體可能因電擊引起墜落、摔倒等2次事故。屢遭電擊還可能使人精神緊張、產生恐懼心理，從而影響工作或降低工作效率。3.1.3 妨礙生產。靜電還可能引起電子元件誤動作，使電子計算機類設備工作失常。比如較強靜電場會直接干擾控制站的處理器卡和其他卡件的正常運行

12、，造成控制系統紊亂而停機。3.2 石油庫靜電事故發生的主要原因：總結以往發生的各類靜電導致的油庫事故，結合油庫日常安全管理，石油庫靜電事故發生的主要原因具體有如下情況：接、卸油速度過快，油中含水作業，油罐采樣、檢尺、測溫作業，頂部噴濺式注油，過濾器材質（濾芯）起電過高，使用塑料桶裝油，油罐不接地，使用絕緣管裝油，油罐內有孤立導體、金屬突出物，人體靜電放電等；通過以上石油庫靜電事故發生的情況不難判定出，靜電的積聚和危害主要發生在：油品汽車棧臺，油罐等容器清洗，有限空間作業，采樣、檢尺、測溫、檢水等作業，油品過濾器，汽車裝油與卸油船舶裝油，塑料桶裝油，易噴油點，如裝置區內的各種導淋閥管處等，油品罐

13、裝，油品攪拌。因此，為了盡可能的將油庫靜電所帶來的危害降到最低，我們有必要了解和掌握石油庫靜電產生的原因，并根據油庫油品的靜電成因，制定相應防范對策，有效預防油庫因靜電而產生的嚴重安全事故。第四章 石油庫靜電事故的預防造成靜電事故最嚴重的情況就是爆炸并引發火災，這主要是由于靜電在產生積聚的過程中，當引起放火靜電電壓時，與爆炸性氣體混合后而引起的爆炸事故。因此，我們需要通過對以上條件進行預防，來防范油庫及油品生產運行中的一切靜電引起的爆炸起火事故，具體如下：4.1 防靜電災害原則： 抑制起電條件，如限制流速、避免油水混合作業等；確?；蛟黾屿o電泄放能力，如系統接地、增濕、加抗靜電劑等；避免高能放電

14、條件，如絕緣導體、金屬突出物等；在危險作業區或操作上難以確保上述要求的危險場所，可增設部分防靜電措施，包括：石油靜電消除器、石油靜電監測器、抗靜電型鶴管頭。4.2 防止油品靜電危害的措施：接地：由于油品儲運過程管線、過濾器、油罐等都會產生靜電，因此，管線、過濾器、油罐等必須接地；注油管口延伸到底部，預防噴濺產生靜電預防油面對注油口的放電；裝油鶴管應采用防靜電專用膠管，并伸至油罐底部；控制流速：油品中含水量在1%至5%范圍時，進罐流速不得超過1m/s；油罐在注入口未浸沒前，初始流速不應大于1m/s，當注入口浸沒200mm后，可逐步提高流速，但最大流速不應超過7m/s；汽車槽車：鶴管埋沒前流速1m

15、/s，鶴管埋沒后流速：V0.5 (汽車) ； 使用防靜電添加劑；靜置時間：汽車罐車不得少于2分鐘；50m3及以下油罐不得少于3分鐘；50-5000m3油罐不得少于10分鐘；5000m3以上油罐不得少于30分鐘；微孔(30m以下)過濾器距出油口的距離，應留有30s的靜電消散時間(一般管線長度應在100m以上)；采用液體靜電消除器；油罐中不能有孤立導體存在及尖端突出物；人體靜電消除器；采樣、測溫繩必須是防靜電繩，且接地良好。4.3 具體區域對應的防范措施：4.3.1油罐區：油罐的接地點分布均勻；油罐的接地電阻值小于10歐姆；油罐內壁使用的防靜電防腐涂料；輕質油品的進油出油管口的位置在底部；進入油罐

16、的油品流速；油罐內不得有未接地的浮動物；浮頂油罐浮頂有兩條大于25mm2接地連線情況；油罐區內操作人員的防靜電著裝；油罐接地斷接卡；罐上與罐下應有人體靜電泄放器。4.3.2汽車棧臺：汽車棧臺接地電阻值小于10歐姆；裝油棧臺鶴管、法蘭的跨接、鶴管的接地必須良好規范，棧臺懸梯口處應安裝本安型人體靜電消除器；若鶴管材質是非導體，必須是防靜電管，管前端金屬頭必須接地良好；槽車必須接地；槽車接地線的接地線夾與接地線的接觸電阻符合要求；棧臺裝油管線的接地電阻符合要求；接地線夾與汽車的連接位置要符合規范；汽車裝油時車體的泄漏電阻符合要求，操作人員防靜電著裝；頂部裝油時鶴管深入槽車底部，距底部200mm；裝油

17、速度:VD0.5，裝油完畢后的靜置時間2min。4.3.3 油品碼頭： 各種管線的接地電阻值與跨接電阻值；法蘭的接觸電阻值；接地線和棧橋的接地接地電阻值；裝油速度；裝油完畢后的靜置時間；碼頭各種設備的接地電阻值；操作人員防靜電著裝；輸油臂上的絕緣法蘭的電阻值；用橡膠軟管的，應檢測橡膠軟管的電阻值；碼頭上使用的各種非導電橡膠管段的防靜電電阻值。4.3.4取樣、計量和測溫：取樣或測溫設備的金屬部件必須與罐連接；不準使用絕緣和非絕緣材質的檢尺、測溫、采樣工具進行作業。油罐采樣、計量和測溫前靜置時間按下列要求進行：油罐裝油完畢10min再進行采樣、計量和測溫等作業；容積大于5000m3時，應靜置30m

18、in后作業；進行油品采樣、計量、測溫時，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；導電繩的阻值不應大于108；測溫器與取樣器的繩應采用防靜電繩或由金屬編織的繩, 禁止用合成材料的尼龍繩和聚乙烯繩。目前，石油庫主要是通過以上工藝控制和對設備設施有效接地來加速靜電泄漏。工藝控制法就是在工藝流程、設備結構、材料選擇和操作管理等方面采取措施，以達到限制靜電的產生或控制靜電的積累，從而達不到危險的程度。第五章 結語綜上，石油庫作為易燃易爆的重點場所，由于靜電的存在直接威脅到其安全運行，工作中，為了盡可能的避免或杜絕油庫靜電事故，我們必須認清靜電的危害性,并對其按照預防控制措施嚴格落實，杜絕