浅谈静电的产生危害与预防
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浅谈静电的产生危害与
预防
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浅谈静电的产生、危害与预防天然气和油田混合烃在管道输送中,通过离心泵增压;在槽车顶部充装等都可产生大量静电,天然气和油田混合烃均属易燃易爆物品,静电过多积累,就会引起事故。通常情况下,静电是指在一定的容积中或表面上存在的正负电荷的代数和。它和动电荷(电流)的区别是静电处于相对静止状态,可以长时间保持,除非因放电或泄漏而消失。静电是一个相当古老的课题,人们对于电的认识最初就来自物体的静带电。在我们生活中,用塑料梳子梳头时或脱下合成纤维衣料的衣服时,经常听到轻微的放电声,这就是静电现象。雷电是一种自然界的静电现象。在石油化工企业生产中的静电现象也很多,特别是储存和输送过程中经常遇到有害的静电。要知道静电是如何产生的,就必须要懂得接触电位差和双电荷层的定义。
原子核对其周围的电子有束缚力,而且不同物质束缚电子的能力是不同的。这个束缚能力用逸出功来衡量。两种物质紧密接触时,电子从逸出功小的一方向逸出功大的一方转移,接触面上出现电位差。这种电位差就叫做接触电位差。与接触电位差出现的同时,接触面上逸出功小的一方失去电子出现正电荷层,逸出功大的一方获得电子出现负电荷层。这就是双电荷层。简单的说就是两种物质紧密接触时, 其中一个物体失去电子带正电,另一个获得电子带负电。当紧密接触的两种物质分离时即可产生静电。根据电泳、电毛细和电渗现象的实验证明,当天然气、油田混合烃在固体表面上或固体管道内流动时,在固体表面上一个
分子直径大小的范围内,吸附着一层离子,这就是一个固定的电荷层,不随液流移动。在固定电荷层中正电层较厚,可达上百个分子直径或更多,可因液体流动而相对与固体的荷电层滑移,称之为自由电荷层。天然气、油田混合烃流动使带正电的自由电荷层相对带负电的固定电荷层滑移,这就造成了电荷的聚集,产生高压静电。静电电荷的多少不仅仅决定于静电的产生, 还决定于静电的消散。生产中常见的甲烷、乙烯、丙烷、丁烯、丁烷、油田混合烃、稳定轻烃、苯等都容易产生和聚集静电。天然气、油田混合烃由于各种机械运动、接触、分离、沉降、喷射、飞溅等带电现象按机械运动的形式分:
1、天然气、油田混合烃流动摩擦带电:
流体流动摩擦带电是工业生产中常见的一种静电带电型式,尤其在石油企业中更常见。其实质也是接触与分离的过程。由于天然气、油田混合烃的运动,便在其中带有静电荷。
2、油田混合烃、稳定轻烃喷射带电:
油田混合烃、稳定轻烃从喷嘴高速喷出后成为雾状液滴而带电。当有压力的油田混合烃、稳定轻烃从喷嘴或管口喷出以后,在出口处呈束状的液体与空气的接触中分裂成许许多多的小液滴,其中比较大的液滴很快地沉降,其他微小的液滴停滞在空气中形成小液滴云,这个小液滴云是带有大量电荷的电荷云。
3、稳定轻烃冲击,飞溅带电:
稳定轻烃经过顶部注入储罐、槽车中装油,油柱下落后对罐壁或油面发生冲击,引起飞沫,气泡和雾滴带电,稳定轻烃从管道口喷射出后
遇到了壁或者板,稳定轻烃向上气溅,飞散成许多微小的液滴,这些微小的液滴已带有电荷并在其空间形成了电荷云。