油气储运毕业论文

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序言

油库在高温低温等适宜的天气条件下,遇雷电或静电放电时,在金属导体上产生电磁感应和静电感应。若未采取措施或防护不当,则会在金属导体间或金属导体的某些部位产生放电,极易引起火灾或爆炸等意外事故。

1989年8月12山东黄岛油库遭受雷击爆炸起火,大火共燃烧104个小时,烧掉原油3.6万吨,造成19人死亡,78人受伤,直接经济损失4000-5000元。

1993年山西孝义县一个油罐被雷击引起爆炸,死亡6人,烧毁房屋10间。

2010年8月22日江苏省赣榆县易达酒业有限公司发生重大雷击事故,造成酒精罐区爆炸起火,直接经济损失达上千万元,所幸的是无人员伤。类似事件各地还有许多。

在遵循"安全、科学、经济"原则的前提下,研究切实可行的防护技术,研制简单、可靠、实用的防护装置,对于做好油库的雷电、静电防护,防止或减少事故发生,保障财产和生命安全有着十分重要的意义。

第一章静电

1.1静电的产生原因

两种不同性质的物体相互磨擦,紧密接触或迅速剥离都会产生静电,其是一个物体失往电子带有正电荷,另一个物体得到电子带负电荷。假如该物体与大地尽缘,则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面而呈相对静止状态,这种电荷就称静电。油品在收发、输转、灌装过程中,油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦,会产生静电,其电压随着摩擦的加剧而增大,如不及时导除,当电压增高到一定程度时,就会在两带电体之间闪火(即静电放电)而引起油品爆炸着火。静电电压越高越轻易放电。

1.2静电的性质

电压的高低或静电电荷量大小主要与下列因素有关:

(1)灌输油流速越快,摩擦越剧烈,产生静电电压越高;

(2)空气越干燥,静电越不轻易从空气中消除,电压越轻易升高;

(3) 油管出口与油面的间隔越大,油品与空气摩擦越剧烈,油流对油面的搅动和冲击越厉害,静电电压就越高;

(4) 管道内壁越粗糙,油品流经的弯头阀门越多,产生静电电压越高;

(5)油品含水时,比不含水分产生的电压高几倍到几十倍;

(6) 金属管道,如帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等管道比金属管道更轻易产生静电;

(7) 管道上滤网其栅网越密,产生静电电压越高。绸毡过滤网产生的静电电压更高;

(8) 空气的温度较高(22-40℃),空气的相对湿度在13-24%时,极易产生静电;

(9) 在相同条件下,轻质燃料油比润滑油易产生静电。

1.3油品储运中的静电现象

油品储运中,不论是接卸、调合、贮存,还是输转、泵装、运输,哪一个过程中的油品都始终处于活动状态、磨擦之中。因此,静电在每个中间环节都是客观存在的,有时条件具备,一个静电火花就会使一座油罐,一个装车台,一辆油罐车或一条油轮,瞬间发生着火爆炸。认清静电产生的规律,正确操纵,防患于未然。对安全生产十分重要。

(1)油品在输转过程管道会产生静电,油品在管道输转过程中,因磨擦会有大量静电产生。静电大小随流速增加而增大,而且和管道内壁粗糙度,管路中阀件,弯头多少有关。实践证实,当流量增加时,管道内静电电流增加值远远超过泵内静电电流增加值。

(2)油品流经过滤器时会产生静,为保证产品质量,有些油品,如航煤,在进成品罐和出厂过程中,都要流经过滤器,这时都要产生很高静电,有时会增加10~100倍,而且不同材质的过滤器产生静电大小也不相同。

(3)油品灌装过程中产生静电危害性最大,成品油经泵在向铁路油罐车、油罐车或油轮中装油时,都会产生静电。静电大小和装油流速,鹤管口位置高低、鹤管口外形、管材材质等有关。装油流速太快,其流速大。就会产生万伏静电电位。高位式喷装车,因油喷,磨擦也会产生很高静电,而低位液下装车则产生较小静电。实践表明,由于油品装车产生静电引起爆炸着火的事例最为突出。

(4)油罐收油及调合过程会产生静电,油罐收油时,特别是罐底有水杂,油品由于搅动,磨擦会产生静电,而且随进油时间增长直到油罐快满时,油面静电位值才达到最大值。另外,油品在经过喷嘴或风搅情况下,也会使油品产生很高静电。当油罐接地不好,罐内有异物时,极易产生静电打火,引起油罐着火爆炸。

(5)运送油品的车船在运输过程也会产生静电,油品装进铁路油罐车、汽车油罐车或油轮、油驳后,在运输过程中,由于油料在罐体或舱内剧烈摇摆、冲击、磨擦,也会产生很高静电。当电荷聚集到一定程度发生放电时,也很轻易引起油气闪爆,造成车船烧毁,这种事例也履见不鲜。

(6)易燃石油气体进罐及灌装时产生静电危害更大,易燃石油气体压力高,流速快,在进罐或装车、装船、装瓶过程中,由于和罐壁、胶管或油舱剧烈磨擦会产生很高静电。

在设备接地不良情况下,因静电火花也极易引爆瓦斯,使设备、容器爆炸着火,所造成危害及后果十分严重。

1.4静电的危害

1.4.1静电事故原因

静电危害及其引起事故原因,静电危害通常有3点:静电火花导致着火爆炸;妨碍生产,影响产品质量;危及人身安全。在油品储运过程中,静电最大危害还是导致可燃气体着火爆炸。

1.4.2静电事故发生的条件

静电发生导致着火爆炸。通常必须具备3个条件:

(1)积聚起来的静电荷,所形成的静电场均应有足够大静电强度。

(2)静电放电时,火花能量应达到或大于四周可燃物最小着火(引燃)能量,且有合适的火花间隙。

(3)在放电间隙及其四周存在着爆炸混合物,其浓度或含量已在爆炸范围内。

1.5防止静电危害基本措施

防止静电危害基本措施越要有两条。一是防止并控制静电产生,二是静电产生后予以中和或导走,限制其积聚。在油品储运系统通常采取以下具体措施:

1.5.1防止人体产生静电

人在活动过程中,特别是穿着化纤衣服时,会产生、积聚大量静电;在橡胶板或地毯等绝缘地面上走路时,会因鞋底与地面不断的接触、分离而发生接触起电;穿尼龙、羊毛、混纺衣服从人造革面椅上起立时,人体可产生近万伏高压电;当将尼龙纤维的从毛衣外面脱下时,人体可带10kV以上的负高压静电;静电感应、带电微粒吸附也可使人体带电等。人体静电通常可达2~4kV,能产生火花放电。而人体对地电容C=200pF,人体电位V=2000V 时,其放电能量W=1/2CV2=0.4mj,已大大超过汽油蒸汽与空气混合气体0.2mj的点燃能量,因此,人体静电是危险的,会给油库安全造成较大的威胁。

预防人体静电的危害,必须加强对作业区的管理。如美军对油料加注作业的操作人员的服装有严格的规定,凡能摩擦产生静电的物料不能使用,并禁止在现场更换衣服等。我国也要求进入油库危险爆炸场所的工作人员应穿防静电服或棉布工作服及防静电鞋、袜;进入危险爆炸场所入口处应设人体排静电装置;在危险爆炸场所,工作人员严禁穿脱化纤服装,不得梳头、拍衣服、打闹等;工作人员不宜坐人造革之类高电阻材料制造的坐椅;以及危险爆炸场所应设导电性地面等。

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