油气场所静电防护

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。
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
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：v d＜0.5 (汽车) v d＜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
●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。
◆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）
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
70#汽油
●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
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 静电感应带电
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。
油气场所静电防护
中 国 石 油 塔 里 木油 田公 司
Petrochina Tarim OilField Company
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。
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
3.5 沿表面放电
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 形成静电危害的条件
●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
1 国内外静电事故态势
●日本近30年（1972～2001）静电事故统计
1041
1000
其它（253）
wenku.baidu.com
910
（172）
881
800
（300） 带电衣服（86）
600
摩擦粉体（335）
静电涂装（83） 容器流动（65） （258） （149） （57） （76） （142） （46） （71） （104） （51）
●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。
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。
危险爆炸场所应设人体静电消除器
人体静电消除器
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；
400
喷出气体（135）
200
流动液体（150） （131） 传送带（168）
0
72～81
82～91
92～01
●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
60 50 40 30 21 20 10 0 10 6 15 7 26 54
料 包 其 仓 装 它 （粉体：70起）
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
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。
5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
装 油 其 车 罐 它 （石油：43起）
气 体 （气体：26起）
2 静电的产生
2.1物体的接触分离带电
物体B
物体A
物体A
物体B
物体A
物体B
接触面
接触面
接触面分离
(a)接触产生的电荷移动
(b)形成双层电荷 生的静电
（c）分离产
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。
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。
●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 甲苯 0.2～0.26mJ 2.5mJ
苯
甲醇 己烷
0.2mJ
0.215mJ 0.22mJ
甲乙酮
甲烷
0.27mJ
0.28mJ
气体最小点火能量
氢气
乙烯 丙烯 硫化氢
0.019mJ
0.096mJ 0.282mJ 0.077mJ
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 刷型放电
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。