防止靜電閃電和雜散電流引燃的措施樣本

防止靜電、閃電和雜散電流引燃辦法前言

本原則依照國內(nèi)石油天然氣工業(yè)工作條件和工作環(huán)境特點，采用了API

RP《防止靜電、閃電和雜散電流引燃辦法》，在技術(shù)內(nèi)容上與該原則等效，編寫規(guī)則上與之等同。API

RP比較全面系統(tǒng)地闡述了靜電、閃電和雜散電流在有可燃性氣體、蒸氣—空氣混合物或油霧存在狀況下，由于電火花及電弧引燃而發(fā)生火災(zāi)事故某些條件與防止辦法，是一既有科學(xué)性又有可操作性原則。采用該原則作為國內(nèi)石油天然氣行業(yè)原則，將對國內(nèi)石油天然氣工業(yè)在靜電、閃電和雜散電流引燃安全防范方面具備十分重要意義，也為國內(nèi)石油天然氣工業(yè)在這個領(lǐng)域與國際接軌創(chuàng)造了條件。

在將API

RP轉(zhuǎn)化為國內(nèi)原則時，刪去了如下與原則技術(shù)內(nèi)容無關(guān)某些：政策性聲明、附錄C“靜電引燃調(diào)查表”。

本原則由石油工業(yè)安全專業(yè)原則化技術(shù)委員會提出并歸口。

本原則起草單位：長慶石油勘探局技術(shù)監(jiān)督安全環(huán)保處、勝利石油管理局安全技術(shù)處

本原則重要起草人

李海石

馬宏發(fā)

陳建設(shè)

張勇

李俊榮

戴能尚

王登文

1.概述

1.1

范疇

本原則簡介了在靜電、閃電和雜散電流浮現(xiàn)場合防止烴類引燃現(xiàn)行技術(shù)。推薦防護辦法是以石油工業(yè)中研究和實踐經(jīng)驗為基本。本原則所討論原則也可以應(yīng)用于解決其她可燃性液體和可燃性氣體作業(yè)。本原則應(yīng)用將改進安全操作，并能評估現(xiàn)行安裝辦法和生產(chǎn)過程。進而，在對的地理解可以導(dǎo)致靜電引燃嚴格極限范疇后來，以靜電引燃不太也許或不也許狀況下，去尋找真正火源。

下述章節(jié)將討論防止靜電引燃所應(yīng)采用某些基本環(huán)節(jié)。然而，在下述狀況下，本原則所提供推薦作法及防止辦法不合用。

a)

也許產(chǎn)生靜電放電，但在放電區(qū)域內(nèi)可燃性蒸氣被脫去油氣空氣或情性氣體所隔絕。

b)

在封閉系統(tǒng)中儲運產(chǎn)品，而該系統(tǒng)中氧含量低于燃燒所需最低濃度，例如液化石油氣(LPG)儲運。

c)

可燃性蒸氣濃度高于燃燒上限(UFL)。

d)

也許浮現(xiàn)可燃性蒸氣，但卻沒有產(chǎn)生靜電匯集和靜電放電系統(tǒng)條件。此類狀況多見于生產(chǎn)儲運諸如原油、渣油、瀝青(涉及稀釋瀝青)，重質(zhì)燃料油(6號重油等)和水溶性液體(如乙醇)等石油液體接地傳導(dǎo)設(shè)備。這些液體由于電導(dǎo)率相對較高(不不大于50pS/m)，不會匯集靜電荷放電。經(jīng)驗證明，這些物料不會浮現(xiàn)明顯靜電危險，除非她們被分裂成微小液滴而形成帶電荷油霧。當(dāng)這種油霧浮現(xiàn)時候，電氣絕緣導(dǎo)體有也許受到高電量充電。

1.2

基本原則

本原則考慮了保護特殊作業(yè)操作程序。關(guān)于靜電及其定義基本概念在附錄A(提示附錄)中闡明，靜電測量和檢測技術(shù)在附錄B(提示附錄)中闡明。

1.3

引用原則

下列原則所包括條文，通過在本原則中引用而構(gòu)成為本原則條文。本原則出版時，所示版本均為有效。所有原則都會被修訂，使用本原則各方應(yīng)探討使用下列原則最新版本也許性。

API

Publ

油儲罐安全進入和清洗(1994年5月，第5版)

API

Publ

2027

常壓烴儲罐外壁噴砂著火危險(1988年7月，第2版)

NFPA

30

易燃和可燃流體規(guī)范(1993年版)

NFPA

77

靜電(1993年版)

2.槽車防護辦法

2.1

概述

對于靜電研究，重要涉及介質(zhì)中電荷匯集、產(chǎn)生電荷機理以及消散這些電荷過程。雖然這種電荷實際電流很小，僅僅有百萬分之一安培左右，但是，電流在產(chǎn)生和匯集過程中卻能產(chǎn)生幾千伏電位差。因而，對消散靜電而言，1MΩ電阻電氣連通或接地線都相稱于短路。

靜電重要體現(xiàn)是通過產(chǎn)生火花使匯集電荷放電。由于靜電和動力電不同，她們測量設(shè)備和技術(shù)也大不相似［參見附錄B(提示附錄)］。

2.2

靜電引燃

為了防止火災(zāi)，燃燒三要素——燃料(蒸氣狀或霧狀)、空氣和火源中必要有一種或一種以上要素得到控制，應(yīng)達到能防止浮現(xiàn)火花或防止浮現(xiàn)可燃性蒸氣－空氣混合物。

靜電荷作為火源必要符合如下四個條件：

a)

產(chǎn)生靜電荷；

b)

匯集起能產(chǎn)生引燃火花靜電荷；

c)

存在火花隙；

d)

火花隙中存在可被引燃蒸氣－空氣混合物。

控制靜電荷產(chǎn)生和匯集或者在也許浮現(xiàn)靜電火花地方消除可燃性混合物，可以避免引起靜電火花引燃災(zāi)害。如果能在潛在高電場區(qū)內(nèi)避免浮現(xiàn)火花激發(fā)源，就可以減少引燃危險。

2.3

火花激發(fā)源

應(yīng)注意避免形成火花激發(fā)源，例如在槽車艙內(nèi)不能存在不連通導(dǎo)體。槽車在裝載前應(yīng)進行檢查，并拆除任何不連通導(dǎo)體。

油槽測量標(biāo)尺或公路槽車內(nèi)突出于裝載空間中其她裝置，都會在上升油面及其自身之間形成間隙，從而也許產(chǎn)生靜電火花。在頂部裝油過程中，有一根具備與地面相似電勢注油管伸入液體。如果注油管接近突出物，則接近突出物液體表面電壓梯度也會充分減少，從而減少發(fā)生靜電放電也許性。

在底部裝油過程中，由于沒有注油管，更應(yīng)注意測量標(biāo)尺突出部位。帶有突出部位測量標(biāo)尺槽車，應(yīng)將其測量標(biāo)尺用電線或鐵鏈連接在油槽底部。

在氣相空間有也許浮現(xiàn)可燃性混合物時，金屬或其她導(dǎo)體，例如量油卷尺、取樣器和溫度計等，都不適當(dāng)在裝油時或剛剛裝完油后來就將其放入或懸油槽艙內(nèi)。此外，在產(chǎn)品靜電荷完畢釋放之前，不應(yīng)移動注油管。在停止裝油后來，普通約1min時間，就可以使靜電荷基本釋放。但是在裝載電導(dǎo)率很低烴類時，應(yīng)采用較長放電周期(見4.5)。

石油液體不應(yīng)隨意用軟管輸入槽車，除非所有金屬管件都與油槽電氣連通。兩種類型火花激發(fā)源如圖1所示。

2.4

可燃性蒸氣－空氣混合物。

2.4．1

概述

蒸氣－空氣混合物燃燒也許性取決于其產(chǎn)生儲運時蒸氣壓、閃點和溫度。依照這些特性，可以對煉制對煉制產(chǎn)品進行分類。這些煉制產(chǎn)品在某些儲運條件下具備足夠高電阻，可以導(dǎo)致匯集明顯靜電荷。其類別分為低蒸氣壓產(chǎn)品、中蒸氣壓產(chǎn)品和高蒸氣壓產(chǎn)品［詳見附錄A(提示附錄)中A9］。

2.4.2

低蒸氣壓產(chǎn)品

低蒸氣壓產(chǎn)品是閉杯閃點高于38℃(100°F)產(chǎn)品，例如爐用燃料油、煤油、柴油、商用航空渦輪油(A號噴氣發(fā)動機油)和安全溶劑。在正常狀況下，儲運此類產(chǎn)品溫度要比她們閃點低得多，因此在正常儲運條件下并不會產(chǎn)生可燃性蒸氣。但是，當(dāng)此類產(chǎn)品儲運溫度高于她們閃點或者混雜了中蒸氣壓或高蒸氣壓產(chǎn)品，或者被灌入容器內(nèi)在此前使用中已經(jīng)匯集了足以產(chǎn)生可燃性混合物所必要高濃度蒸氣時，就也許存在引燃條件。這種狀況可發(fā)生于轉(zhuǎn)換裝載過程，如2.4.5所述。

低蒸氣壓產(chǎn)品，特別是經(jīng)赤加氫解決物料，如果其中溶解氫或者在解決過程中帶入其她輕烴類在油罐內(nèi)釋放出來，那么在固定頂儲油罐氣相空間就有也許產(chǎn)生可燃性蒸氣—空氣混合物。這種混合物運用閃點實驗不一定能測出，但能用可燃氣體檢測器測出。

在一定儲運條件下，低蒸氣壓產(chǎn)品可以形成在低于該液體閃點溫度下也可以燃燒油霧。雖然引燃油霧所需能量比引燃蒸氣－空氣混合物要高。但是，有些引燃實例還是由于靜電充電后油霧所引起。

2.4.3

中蒸氣壓產(chǎn)品

中蒸氣壓產(chǎn)品是在環(huán)境溫度下氣相空間內(nèi)能產(chǎn)生可燃性混合物產(chǎn)品。此類產(chǎn)品涉及雷德Reid)蒸氣壓低于31kPa(4.51bf/in2)絕對壓力以及閉杯閃點不到38℃(100°F)可燃性液體，例如商用航空燃料油(B號噴氣發(fā)動機油)、軍用航空渦輪油［JP-4(TF-4)］以及溶劑(如二甲苯苯和甲苯等)。當(dāng)不在大概2～38℃(30～100°F)正常產(chǎn)品溫度范疇內(nèi)儲運高或低蒸氣壓產(chǎn)品時，在氣相空間內(nèi)有也許產(chǎn)生可燃性混合物，這時該類產(chǎn)品應(yīng)按中蒸氣壓產(chǎn)品儲運。在正常條件下可以歸于中蒸氣壓類某些產(chǎn)品，在極端溫度條件下有也許會超過這個范疇。圖2所示為在平衡條件下雷德(Reid)蒸氣壓與產(chǎn)品溫度對可燃范疇近似關(guān)系，它可以用來預(yù)計也許存在可燃性蒸氣－空氣混合物溫度范疇。

圖1

火花激發(fā)源

圖2

在海平面石油產(chǎn)品可燃極限與溫度、雷德蒸氣壓間近似關(guān)系

2.4.4

高蒸氣壓產(chǎn)品

高蒸氣壓產(chǎn)品涉及那些雷德(Reid)蒸氣壓高于31kPa(4.51bf/in2)絕對壓力產(chǎn)品，例如航空和車用汽油以及高蒸氣壓石腦油。在正常儲運溫度平衡條件下，該類產(chǎn)品將在受限制氣相空間內(nèi)迅速產(chǎn)生過富混合氣體，以致無法燃燒。因此，在這種氣相空間內(nèi)靜電火花將不會致燃。

注：要敞開通氣孔周邊仍有也許形成并存在可燃性混合物，并且在轉(zhuǎn)變?yōu)檫^富混合物過程中，也有也許浮現(xiàn)可燃性混合物，這樣，在此區(qū)域以內(nèi)任何火花依然可以引起火災(zāi)。

當(dāng)此類產(chǎn)品被裝入沒有油氣罐艙時，氣相空間將通過可燃范疇。但是恰在也許需要注意引燃火花液面之上蒸氣會不久變得過富，因此可以引燃火花可以不加以考慮。然而在別區(qū)域，蒸氣卻不會不久變得過富，因而，火花引燃也許性就必要加以考慮。

2.4.5

轉(zhuǎn)換裝載以及特殊狀況

當(dāng)某種低蒸氣壓產(chǎn)品被裝入一種容器，而該容器在此前使用中殘存可燃性蒸氣位于或高于其燃燒下限時候，就存在著引燃條件。這種裝載普通稱為轉(zhuǎn)換裝載。轉(zhuǎn)換裝載例子之一就是向此前裝汽油儲油罐內(nèi)再裝載燃料油。雖然罐艙在前次使用后來已經(jīng)將殘存體清理凈，轉(zhuǎn)換裝載依然是很危險。

在一定條件下，也許還會發(fā)生別危險狀況。但是，如下所舉舉不涉及所有危險也許：

a)

溫度極端(例如低溫下高蒸氣壓產(chǎn)品、高溫下低蒸氣壓產(chǎn)品)；

b)

被其她烴類產(chǎn)品蒸氣或流體污染(例如罐內(nèi)有氫存在或轉(zhuǎn)換裝載)；

c)

產(chǎn)生油霧或泡沫狀況；

d)

在某種條件下真空油槽車操作；

e)

在引入其她產(chǎn)品之前，對產(chǎn)品管線進行不恰當(dāng)沖洗；

f)

具備可因疏忽而導(dǎo)致誤混旁通閥裝載管匯。

2.5

公路槽車

2.5.1

概述

公路槽車裝載時需要注意事項見表1。關(guān)于對槽車內(nèi)涂層、采樣與計量、過濾器和緩沖艙討論將分別在5.8，4.5和5.3中進行。

2.5.2

電氣連通和接地

對于頂裝公路槽車，槽內(nèi)也許會浮現(xiàn)可燃性蒸氣，因此槽車應(yīng)與注油管、管線或鋼制裝載架互相電氣連通(如圖3所示)。如果槽體與支架電氣連通，則管線、支架和注油管也必要互相電氣連通(見2.5.3)。

圖3

頂裝公路槽車電氣連通

電氣連通應(yīng)在罐頂蓋打開之前做好，并且始終保持到裝載完畢罐頂蓋嚴密蓋好后來。電氣連通可以防止在注油管柱和公路槽車之間匯集高靜電勢，并且消除在也許存在可燃性混合怕敞口罐頂蓋周邊產(chǎn)生火花也許。

裝載系統(tǒng)(支架、管線、注油管等)在電氣連通以外再行接地并不提供其她任何額外保護。接地可以使系統(tǒng)各個某些都成為相似地(零)電位。而電氣通能使系統(tǒng)各個某些電勢相似，但這個電勢有也許高于地電勢。1MΩ連接電阻足以使靜電消散(見2.1)。

通過打開罐頂裝載高或中蒸氣壓產(chǎn)品時，一條電氣連通線是必不可少。在裝載混雜有高或中蒸氣壓產(chǎn)品低蒸氣壓產(chǎn)品以及將低蒸氣壓產(chǎn)品加熱到其閃點以上時，也應(yīng)互相進行電氣連通。當(dāng)?shù)驼魵鈮河土涎b入此前曾裝過高蒸氣壓產(chǎn)品油艙時(轉(zhuǎn)換裝載)，電氣連通尤為重要。

電氣連通線可以是絕緣或非絕緣，非絕緣連通線可以做到隨時目視檢查與否持續(xù)。絕緣連通線應(yīng)定期進行電氣測試或檢查，以擬定其持續(xù)性。整個連通線路，涉及卡子和接頭都應(yīng)涉及在持續(xù)性測試之中。電氣連通或接地批示儀可安裝在槽車裝載支架上，以便持續(xù)監(jiān)視連通這些儀器操作時，可以與控制信號燈連接，或者與控制電路電氣連鎖，以防電氣連通不良時啟動裝載泵。

用于靜電控制電氣連通在如下狀況下可以不要：

a)

槽車裝載沒有靜電匯集能力產(chǎn)品，例如瀝青、渣油、大某些原油，以及裝載過程不會產(chǎn)生油霧場合；

b)

槽車只用于運送Ⅱ類或Ⅲ類液體(即不會加熱到其閃點以上液體)，并且在不裝載Ⅰ類液體且不產(chǎn)生油霧支架上裝載時；

c)

車輛裝卸均通過密閉式連接管時，無論所用軟管線或硬管線材料與否導(dǎo)電，密閉式連接管在液流開始前都應(yīng)接好，直至液流完畢后才可以卸開(見圖4)。

2.5.3

裝油管線持續(xù)性

對于開口頂裝注油管組件所有金屬件，應(yīng)形成一條持續(xù)、導(dǎo)電、始終到下游電氣連通處電氣通路。例如，不得在不導(dǎo)電軟管出口處加裝金屬可拆卸接頭，除非該接頭與注油管電氣連通。

金屬裝油管組件連接可以形成一條持續(xù)電氣通路，不需要對撓性、旋轉(zhuǎn)式或滑動式接頭上下再加連通線。實驗和經(jīng)驗表白，這種接頭普通電阻很低，足以防止靜電荷匯集，但是最佳查看一下制造廠疝關(guān)于這些接頭詳細闡明，由于有些接頭表面也許被制導(dǎo)致絕緣。

在加壓裝載系統(tǒng)中，例如液化石油氣(LPG)裝載，就不必為了靜電控制而規(guī)定裝油管連接成電氣通路。通過固定槽車連接通路進行頂裝或底裝作業(yè)時，也不需要電氣連通。

圖4

公路槽車通過密閉連接管裝卸車

2.5.4

產(chǎn)生靜電荷控制

經(jīng)驗表白，雖然公路槽車有較好電氣連通，當(dāng)電荷產(chǎn)生和匯集速率太高時，也會在油表面產(chǎn)生靜電放電。這與電導(dǎo)率低燃料油可以匯集電荷時所發(fā)生狀況相似，特別是當(dāng)存在火花激發(fā)源時候更是如此。燃料油電導(dǎo)率在附錄A(提示附錄)A5中討論。許多石油煉制產(chǎn)品電導(dǎo)率都大大低于50pS/m，因而很也許匯集靜電荷。關(guān)于火花激發(fā)源討論見23。

在公路槽車裝載作業(yè)中，重要有三種機理可以產(chǎn)生靜電荷。

第一種產(chǎn)生靜電荷機理是燃料油通過微孔過濾器時可以產(chǎn)生非常高靜電荷(見5.3)。當(dāng)產(chǎn)品電導(dǎo)率低于50pS/m時，過濾器下游至少應(yīng)有30s電荷釋放時間，這一做法可以提供恰當(dāng)保護。

第二種產(chǎn)生靜電荷機理是燃料油通過開孔很小篩網(wǎng)過濾器。篩孔尺寸不不大于300μm(且于50目)篩網(wǎng)過濾器不至于產(chǎn)生達到危險限度靜電荷，因此其下游不必有釋放電荷辦法。隨著孔徑減小(網(wǎng)目數(shù)增長)，在某些場合下所產(chǎn)生靜電荷也許會達到危險限度。篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸不大于150μm(細于100目)時，就有也許產(chǎn)生達到危險限度靜電荷，特別是在某些篩孔堵塞狀況下，因而，在篩網(wǎng)下游應(yīng)保持至少30s緩沖時間。由于當(dāng)篩網(wǎng)某些堵塞時產(chǎn)生靜電荷會增多，因而如果壓降超常，就應(yīng)清洗或更換篩網(wǎng)。

第三種產(chǎn)生靜電荷機理是燃料油通過管路時運動，這種狀況如附錄A(提示附錄)中A2所述。電荷量是液體組分和產(chǎn)品流速復(fù)雜函數(shù)。在過去，普通以為流速是產(chǎn)生靜電荷重要決定因素。采用較大口徑裝油臂以減少總裝載時間新工業(yè)作法導(dǎo)致了很高體積流率。對靜電荷產(chǎn)生機理進一步研究表白，為了擬定靜電荷匯集度，用裝油管內(nèi)徑乘以流體流速作為評價指標(biāo)要比只用線速度更好。依照這些研究，對于公路槽車得出了一種以最大推薦線速度與裝油臂直徑乘積表達簡樸公式：

vd＜0.5

式中：v－速度，m/s；

d－注油管直徑，m。

除此項限制外，流體線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。但是當(dāng)產(chǎn)品具有彌散第二相時，例如夾帶水滴，流體流速應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)以內(nèi)。

對于選定各種管徑，滿足0.5極限流量和流速列在表2內(nèi)(結(jié)合表2參閱圖5轉(zhuǎn)換曲線)。

表2

管線流速和流量

注：本曲線以所標(biāo)明公稱直徑原則重量鋼管為基本。

圖5

某些管線尺寸流量和流速轉(zhuǎn)換曲線

該0.5極限并不能保證不發(fā)生靜電引燃，但卻能大大減少引燃也許性。當(dāng)前已經(jīng)大大地提高了裝載速率，并沒有發(fā)生事故。雖然潛在充電機理也許還很強，但是燃料油電導(dǎo)率如高足以限制電荷滯留，也就不會形成強靜電場。雖然具備強靜電場，也不致產(chǎn)生火花激發(fā)源或可燃性蒸氣(見2.3)。

雖然裝載速率僅僅是所考慮控制靜電引燃源諸多因素之一，然而對于公路槽車而言，v和d乘積最大值0.5仍可提供一種可以接受安全限度。在公路槽車裝載方面已積累了大量經(jīng)驗，并且災(zāi)和爆炸很少發(fā)生。至于流速和電荷釋放時間防止辦法，僅在中蒸氣壓產(chǎn)品和轉(zhuǎn)換裝載時需要。高蒸氣壓產(chǎn)品甚至在向無油氣容器裝載時，其液體表面也會迅速形成過富混合物(見2.4.4)。

低蒸氣壓產(chǎn)品在氣相空間形成混合物在正常狀況下往往太稀薄而不會燃燒(見2.4.2)。但是，當(dāng)高蒸氣壓產(chǎn)品在非常低產(chǎn)品裝載溫度下和低蒸氣壓產(chǎn)品在非常高產(chǎn)品裝載溫度下儲運時，應(yīng)遵循中蒸氣壓產(chǎn)品關(guān)于防護辦法。由于在這種環(huán)境下會產(chǎn)生可燃性混合物。

2.5.5

用注油管進行頂裝

噴濺裝載易產(chǎn)生靜電，因此在敞口頂裝中蒸氣壓產(chǎn)品或轉(zhuǎn)換裝載低蒸氣壓產(chǎn)品過程中，注油管應(yīng)達到油槽底部，最佳與底接觸，以避免過激湍流。但是注油管在槽底不要形成“滿圈”坐底。因而，注油管端部應(yīng)裝有T型折流板或做成45°斜角。如果使用折流板，則設(shè)計中應(yīng)注意防止注油管在開始注油時上抬而脫離槽底。

起始速度應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)左右，直到管口浸入油面。這時流速可以在2.5.4規(guī)定限制范疇內(nèi)增長。裝載速度可以用一種能把初速度自動限制為1m/s(3ft/s)裝載閥來控制。有時在注油管管口安裝一種使注油管在浸入油面此前能自動限制初速度調(diào)節(jié)器，以實現(xiàn)這一控制。

2.5.6

底裝

公路槽車底裝可減少因電氣連通不當(dāng)或注油管位置不當(dāng)而引起靜電危險也許性。在底裝初始階段，產(chǎn)品上噴會增長靜電荷產(chǎn)生，因此應(yīng)注意減少裝載速度，或者使用上噴折流板或其她裝置加以防止。如果底裝油槽入口設(shè)計不能避免上噴，則低蒸氣壓產(chǎn)品就也許形成可燃性油霧。底裝速度應(yīng)遵守2.5.4中所規(guī)定流速限制。

底裝會產(chǎn)生比頂裝更高液體表面電壓，由于注油管可以作為有助于消散電荷導(dǎo)電通路。在底裝作業(yè)中，要特別注意火花激發(fā)源(如量油標(biāo)尺和別金屬導(dǎo)體)要延伸到罐底，正如2.3中所推薦。

2.5.7

公路運送

正常公路條件下，在普通帶隔艙或隔板公路槽車中是不會產(chǎn)生靜電危險。但是在公路運送中，曾經(jīng)有幾次在未裝滿通艙(無擋板)公路槽車上發(fā)生過由于車輛加速或減速導(dǎo)致液體沖擊飛濺產(chǎn)生靜電而引起爆炸事故。除非槽車被裝滿，中蒸氣壓產(chǎn)品不應(yīng)采用無擋板公路槽車進行運送。

2.5.8

蒸氣平衡公路槽車

有蒸氣平衡隔艙在裝載過程中應(yīng)遵守與大氣連通艙室相似裝載防護辦法。以為有蒸氣回收系統(tǒng)就能保證公路槽車隔艙內(nèi)氣體安全是不當(dāng)。

在蒸氣回收管線上應(yīng)避免形成被隔斷電區(qū)段。公路槽車上蒸氣連接所有導(dǎo)電部件都應(yīng)與載油艙電氣接觸。通過共同頂裝設(shè)施過裝油而導(dǎo)致從一種隔艙流向另一種隔艙流體級差流動，可以產(chǎn)生靜電和其她危險。

2.5.9

卸車

無論是公路槽車還是鐵路槽車，當(dāng)通過罐頂蓋采用抽吸管或者其密閉系統(tǒng)通過固定在頂部或底部出口卸車時，都不規(guī)定進行靜電火花防護。有如管子導(dǎo)電而沒有接地敞開式枯罐卸車抽吸管也許需要靜電防護同樣，接受容器也也許需要靜電防護。

2.6

加油站裝卸

通過近年來幾百萬輛機動車加油實驗和經(jīng)驗表白，在加油過程中不會有靜電引燃危險。因此，從加油站油罐向機動車油箱中加汽油時，無論加油管和加油嘴導(dǎo)電與否，機動車都不需要進行電氣連通或者接地。

向加油站儲油罐輸油時，如果軟管管嘴與油罐裝油管之間保持金屬接觸，或者軟管與油罐裝油管之間緊密連接，公路槽車和加油站地下儲油缺席之間無需電氣連通。經(jīng)驗表白，如能遵守這些防止辦法，在該操作中就不會浮現(xiàn)靜電引燃危險。

2.7

鐵路槽車

2.7．1

概述

對于鐵路槽車內(nèi)涂層、取樣與計量、過濾器和緩沖艙詳細討論分別參見5.8、4.5和5.3。

2.7.2

電氣連通和接地

鐵路槽車通過鐵軌接地，其接地電阻都很小，足以防止靜電荷在槽體上匯集，不會產(chǎn)生足夠引燃火花電壓。因而，鐵路槽車或鐵軌與裝油管線進行電氣連通以防止靜電是不必要。但是考慮到有也許浮現(xiàn)雜散電流以及防止由此而引起燃燒危險，裝載管線依然應(yīng)進行電氣連通。最佳是和鐵軌連通而不是和鐵路槽車連通，以防止人為失誤，并保證永久性電氣連通(見圖6)。關(guān)于防止雜散電流詳細討論見7.3.2。

2.7.3

注油管線持續(xù)性

敞口頂裝裝油管線金屬部件，應(yīng)在雜散電流電器和鐵軌連接點下游形成一條持續(xù)電氣通路。在管線下游某些，應(yīng)采用同公路槽車裝油管線相類似保護辦法(見2.5.3)。

圖6

鐵路槽車裝載時鐵軌同管路電氣連通

2.7.4

對產(chǎn)生靜電荷控制

當(dāng)油槽氣相空間也許存在可燃性混合物，并且油罐氣相空間所含產(chǎn)品電導(dǎo)率不大于50pS/m時，應(yīng)遵守2.5所規(guī)定關(guān)于公路槽車裝載防止辦法，但如下狀況除外：

vd＜0.8

式中：v－速度，m/s；

d－注油管內(nèi)徑，m。

除上述限制以外，其線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。

鐵路槽車vd值可以容許比公路槽車大，這是由于儲槽形狀和尺寸削弱了靜電場。對于選定管線尺雨而言，可以滿足0.8極限值流量和流速值在表2中列出了。

2.7.5

用注油管進行頂裝

注油管頂裝作業(yè)參見2.5.5規(guī)定。

2.7.6

底裝

底裝作業(yè)參見2.5.6規(guī)定。

2.7.7

卸車

卸油作業(yè)參見2.5.9規(guī)定。

3

海運作業(yè)

3.1

概念

關(guān)于靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物所發(fā)生引燃某些參見2.2、2.3和2.4。關(guān)于內(nèi)涂層、采樣與計量、過濾器和緩沖艙詳細討論分別參見5.8、4.5和5.3。

3.2.

對靜電荷產(chǎn)生控制

油船和駁船在裝載中遇到靜電問題與流體表面匯集靜電關(guān)于，它可以導(dǎo)致向周邊金屬產(chǎn)火花放電。此外，在油艙沖洗作業(yè)中也許會產(chǎn)生充電油霧。用惰性氣體保護油船參見4.6。

裝載過程中靜電荷產(chǎn)生速率受運載油料產(chǎn)生靜電能力、流體自身湍流限度以及微量細分導(dǎo)體材料，如水、鐵銹顆粒和罐底沉淀等因素影響。

沒有電氣連通導(dǎo)體也許會成為火花激發(fā)源，應(yīng)將其從油艙里撤除。

在裝載初始階段，進入油流更容易產(chǎn)生攪動或湍流。如果隔艙中存在潛在可燃性蒸氣－空氣混合物，有些公司規(guī)定將輸入液體速度限制在1m/s(3ft/s)如下，直至艙室內(nèi)輸入口浸沒在油內(nèi)0.3～2(1～6ft)，方可加快裝載速度。另某些公司則采用惰性氣體覆蓋層或使用導(dǎo)電添加劑使烴電導(dǎo)率高于50pS/m。

在整個裝載過程中，如果能保持氣相空間可燃性氣體濃度大大低于燃燒下限，則不需要上述限制。同樣，高蒸氣壓產(chǎn)品會在液體表面迅速形成過富混合氣體，甚至在裝入無油氣艙室時也是如此(見2.4.4)從技術(shù)角度而言，在裝卸高蒸氣壓產(chǎn)品時，不需要低初始裝載速率。然而，如果不理解裝載設(shè)備物理狀況，或者在管線中也許存在其她產(chǎn)品(如低或中蒸氣壓產(chǎn)品)，那么雖然是高蒸氣壓產(chǎn)品，也宜使用低初始裝載速度。當(dāng)碼頭上管線沒有指定用于單一產(chǎn)品時，該作法尤為重要。

內(nèi)部裝油管應(yīng)保持良好狀態(tài)，以免產(chǎn)品噴流或通過艙室氣相空間自由濺落。

3.3

電氣連通電纜

在鋼制油船或駁船裝卸過程中，不需要通過船與岸之間電纜電氣連通來消除靜電危險。由于船殼與水接觸就等于接地，因此船殼不會匯集靜電荷。有時在船和岸之間使用電氣連通電纜，僅僅提供了雜期電流防護。這些電纜有時錯誤地被以為是靜電電纜，關(guān)于船和岸之間電氣連通電纜應(yīng)用討論參見7.3.3和7.3.4。

3.4

油艙沖洗

油艙沖洗，特別是使用高流量、固定式?jīng)_洗裝置時，也許會產(chǎn)生靜電。

4

儲油罐

4.1

概述

關(guān)于靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物引燃討論分別能見2.2、2.3和2.4。如下討論僅僅限于金屬(導(dǎo)體)儲油罐。非導(dǎo)體儲油罐將在5.5中討論。

4.2

產(chǎn)生靜電荷控制

儲油罐中液體表面同罐殼、罐頂支撐或其她設(shè)施之間產(chǎn)生火花也許性與液體產(chǎn)生靜電能力關(guān)于。靜電產(chǎn)生速率也受到液體湍流限度以及微量細分材料，如水滴、鐵銹顆粒和沉淀物沉淀等因素影響。在有火花激發(fā)源狀況下，浮現(xiàn)火花也許性比較大(見2.3和圖1)。

易存留靜電荷石油煉制產(chǎn)品會導(dǎo)致較大靜電危險，除非采用某種盡量減小這一危險辦法進行儲存。當(dāng)氣相空間也許具有可燃性混合氣體時，例如中蒸氣壓、低蒸氣壓產(chǎn)品中混有高蒸氣壓液體，或者低蒸氣壓產(chǎn)品在儲運過程中摻入溶解氫或輕烴，應(yīng)采用下述防護辦法。

a)

避免濺落注油。裝油管管口應(yīng)接近罐底放油，以減少罐底沉淀物和水?dāng)噭印．?dāng)裝油管出口裝有“下注管”時，不應(yīng)使用可使空氣或蒸氣進入虹吸隔斷器。應(yīng)避免從升到液面以上油嘴放油。

b)

在裝油管浸沒油中0.6m(2ft)或兩倍管徑(取兩者較小值)之前，應(yīng)將液體流速限制在1s/s(3ft/s)如下。浮頂儲罐在罐頂浮起之前以遵守同樣流速限制。在裝罐初始階段，進入流速應(yīng)保持在1m/s(3ft/s)左右。隨之當(dāng)流速被提高時，沉降水再進入會明顯地提高產(chǎn)品靜電荷。

c)

檢查罐內(nèi)有無諸如松動量油浮標(biāo)和采油器等沒有接地物體，并將其取走。

d)

避免大量空氣或其她夾帶氣體隨著液體泵入儲罐內(nèi)。

至于其她關(guān)于內(nèi)涂層、取樣與計量、過濾器和緩沖艙注意事項，分別參見5.8、4.5和5.3。如果儲油罐由于此前儲存過產(chǎn)品而使罐內(nèi)氣相空間處在或者高于燃燒下限，并且該罐被用于充儲高閃點可以匯集靜電液體，那么應(yīng)在裝載操作此前采用上述辦法，或者向罐內(nèi)通風(fēng)，使蒸氣達到安全蒸氣濃度［見附錄A(提示附錄)中A8.6］。

前述防護辦法對浮頂儲罐僅適秀于罐頂浮起之前，在罐頂浮起后來，由于沒有可燃氣相空間，前述辦法也就不需要了。但是，必要注意保證浮頂同罐殼保持金屬接觸。6.5.2

中所述避雷辦法同樣提供了靜電保護。某些類型浮頂雖然是非導(dǎo)體，并帶有絕緣金屬夾頭，但如果她們不進行電氣連通，就會成為電荷匯集器和火花激發(fā)源。

4.3

接地

建立在基準(zhǔn)面基本上儲油罐，無論其基本形式如何(水泥、砂、瀝青)，都被以為是自然接地，并可消散靜電荷。對于高位油罐，其對地電阻可高達1MΩ，但該油罐仍可以以為是接地良好，并可以消散靜電荷。對于閃電防護則規(guī)定更低電阻(見第6章)。

外加接地棒及類似接地系統(tǒng)將不會減輕流體所帶靜電荷危險性。

4.4

調(diào)和油罐和混合器

常規(guī)低速螺旋槳混合已經(jīng)使用近年，并沒有產(chǎn)生靜電問題跡象。罐內(nèi)噴射混合和高速螺旋槳混合是更新辦法。如果這些形式混合攪起罐底積水，并且通過油而沉降，就會產(chǎn)生電如果在液面存在可燃性混合物，就也許引燃。因而噴嘴不應(yīng)破壞液體表面。在這種狀況下由于高速混合而導(dǎo)致靜電引燃實例已見諸報導(dǎo)。由于浮頂儲罐消除了氣相空間和其她類油罐所具存在可燃性蒸氣條件，因此特別適合于調(diào)和作業(yè)。如果不使用浮頂儲罐，則可以使用氣體覆蓋層辦法［見附錄A(提示附錄)中A8.6］。

4.5

采樣、計量和高液位裝置

在導(dǎo)電探頭和絕緣導(dǎo)電浮子表面電勢比自由油面到罐體或罐內(nèi)支架間產(chǎn)生火花電勢低得多時，也能引起火花。金屬或?qū)щ娛殖譁y量卷尺以及帶鏈條采樣罐和采樣瓶，也都能成為火花激發(fā)源。因而，在裝儲能匯集靜電物料時，都不應(yīng)放入具備可燃性氣體罐內(nèi)。

普通來說，使用天然纖維繩纜比使合成纖維(尼龍聚丙烯)繩纜好。實驗表白，當(dāng)合成纖維繩纜迅速滑過戴手套手一定距離后來，例如放入大型儲油罐，絕緣人休就會帶有電荷。

如果懷疑存在可燃性氣體，在大型儲油罐或船儲艙裝入能匯集靜電物料后來到開始手動量油或采樣之前，應(yīng)有30min時間間隔。這一推薦是基于對大型儲油罐裝儲后來進行測試。它表白場強衰減比預(yù)期正常電荷釋放要慢。衰減緩慢因素也許是由于水、塵埃和其她物質(zhì)小帶電顆粒緩慢沉淀而進一步產(chǎn)生了電荷。

在較小容積容器中，例如公路槽車或鐵路槽車，顆粒沉淀不會成為問題，其電荷釋放也是正常。在裝載存在匯集可燃性蒸氣條件較小容器時，有些公司規(guī)定在對能匯集靜電燃料進行量油和采樣之前，要有1min以上等待時間。對于非常純凈溶劑和化學(xué)級烴類等低電導(dǎo)性液體，需要更長等待時間。

如果采用完全非導(dǎo)電手動量油器或采樣器，則不需要等待時間。但是普通使用設(shè)備如果在暴露環(huán)境條件下，就難以保持所需高絕緣限度。如果在有可燃性蒸氣狀況下使用導(dǎo)電手動量油裝置，就需要有等待時間。除非量油器與罐體保持著良好電氣接觸，或放在連通管式檢測管內(nèi)或別護殼內(nèi)。裝有匯集靜電油品并存在可燃性氣體容器，使用自動量油裝置比較安全。但是，浮子應(yīng)通過引導(dǎo)帶、引導(dǎo)線或兩者同步與罐體連接起來。自由浮動沒有電氣連通浮子，也許會成為有效火花激發(fā)源。

液化石油氣(LPG)采樣時很少發(fā)生靜電引起火災(zāi)。所發(fā)生火災(zāi)都局限于敞口樣品罐，很少見到因引燃導(dǎo)致嚴重傷害或財產(chǎn)損失報導(dǎo)。

如果使用開式金屬采器，只需與裝油管進行電氣連通。如果采樣器是非導(dǎo)電，或者使用是封閉(直接連通)樣品罐，則電氣連通和接地都沒有實際意義。但是為了安全，樣品抽取管應(yīng)延伸到使其達到樣品罐部；否則，應(yīng)插入一種導(dǎo)電、與油罐電氣連通導(dǎo)電棒。

為了避免冒罐，有些操作員在儲油罐、油船油艙、公路槽車、鐵路槽車中安裝了固定或便攜式高液位報警器或探測器。當(dāng)儲運能形成可燃性蒸氣－空氣混合物靜電匯集油品時，報警器、探測器應(yīng)采用非導(dǎo)體制作，或者安裝在一種恰當(dāng)設(shè)計檢測管中，或者采用別辦法，防止她們成為導(dǎo)電探捧(見2.3)。

4.6

油罐和容器吹掃與清洗

吹掃涉及將封閉空間可燃性蒸氣驅(qū)散并換之以空氣或惰性氣體。曾經(jīng)裝過烴產(chǎn)品油罐和容器吹掃需要仔細籌劃和充分準(zhǔn)備。吹掃應(yīng)在熟悉相應(yīng)安全程序安全員監(jiān)督下完畢。

儲油罐吹掃和清洗所規(guī)定恰當(dāng)辦法和程序詳細討論，可參見API

Publ

。

涉及靜電特定問題值得特別注意。例如，水蒸氣噴射可以噴嘴

處以及被蒸汽沖擊絕緣物體上產(chǎn)生靜荷。如果用水蒸氣吹掃或清洗儲油罐或其她設(shè)備，所有遭受沖擊或冷凝水被絕緣導(dǎo)體和排水管，應(yīng)與儲油罐或設(shè)備進行電氣連通。當(dāng)有其她恰當(dāng)代替辦法時，應(yīng)晝避免采用水蒸氣吹罐、水蒸氣沖刷和其她類似操作。

由于在噴射中會產(chǎn)生固體顆粒(CO2雪霜)，因此CO2噴射器是一種強靜電發(fā)生器。CO2噴射應(yīng)遵守與水蒸氣噴射同樣靜電匯集防護辦法。如果將CO2用作惰性氣體，應(yīng)使用不會形成CO2固體顆粒辦法進行釋放。另一種可行辦法是將CO2以干冰形式放入容器，然后再讓其蒸發(fā)。CO2滅火機在噴放時也會產(chǎn)生固體CO2顆粒，從而也就變成了靜電發(fā)生器。已有過CO2滅火機向具備可燃性蒸氣－空氣混合物油罐內(nèi)噴射而引起爆炸先例。O2滅火機不應(yīng)用于使可燃性氣體惰性化。

經(jīng)慣用于吹掃和清洗作業(yè)水噴射器或水霧噴嘴所導(dǎo)致靜電電荷問題，已經(jīng)引起人們注意。有報告指出，噴射到可燃液體表面水導(dǎo)致了靜電引燃。這是由于水沉降在烴中產(chǎn)生了靜電荷成果。油船清洗作業(yè)可參見各種海運機構(gòu)研究成果。

4.7

浮頂儲罐

4.7.1

外浮頂儲罐

外浮頂儲罐規(guī)定在浮頂或頂蓋與罐壁之間有電氣連通支路(見6.5.2.1)。支路重要用作避雷，如6.5.2

所述。它也可以防護因產(chǎn)品運動而引起靜電荷。

4.7.2

內(nèi)浮頂儲罐

內(nèi)浮頂儲罐應(yīng)有某種形式電氣連通，普通以在浮頂或頂蓋與罐頂之間接一條金屬纜來實現(xiàn)。該金屬纜足以消散浮頂或頂蓋上因產(chǎn)品運動而產(chǎn)生任何靜電荷，如6.5.2.2所述，無需雷電防護額外電氣連通。

5

其她靜電危險

5.1

飛機加油

在加油之前和加油過程中，如果加油管噴嘴與飛機之間已有短連通線或夾持器電氣連通，飛機安全加油就不再需要加油管電氣連通。當(dāng)小飛機從加油站自動加油機通過加油軟管進行加油，并且加油速度不超過95L/min(25gal/min)時，也不需要這種電氣連通。通過緊密金屬與金屬連接加油飛機，不再需要有電氣連通。

如果任何合用規(guī)程提出專門電氣連通或接地規(guī)定期，則應(yīng)遵守之。

5.2

皮帶

用橡皮、皮革或其她絕緣材料制成皮帶，在中速或高速運轉(zhuǎn)中會產(chǎn)生大量靜電荷。當(dāng)皮帶從皮帶輪上脫離時就會產(chǎn)生靜電，使皮帶輪(無論是導(dǎo)電還是非導(dǎo)電)和皮帶帶電。

如果皮帶輪是由導(dǎo)電材料制成，電荷普通會通過軸承和軸消散到地面而不會發(fā)生引燃險。但是在某些場合，如果其機架是絕緣或者軸承是由如尼龍等絕緣材料做成，則應(yīng)進行電氣連通和接地。

用導(dǎo)電皮帶或者用皮帶涂料使皮帶導(dǎo)電，可以消除皮帶上靜電匯集。為了保有效，皮帶涂料應(yīng)經(jīng)常更新。

普通狀況下，在危險場合應(yīng)避免使用平皮帶。經(jīng)驗表白，V型皮帶導(dǎo)致靜電引燃危險可以忽視。

5.3

過濾

器和緩沖艙

當(dāng)通過管線泵輸?shù)碗妼?dǎo)率液體時，會產(chǎn)生靜電荷并匯集［見附錄A(提示附錄)中A2］。電荷量大小是流體組分及其通過管線速度復(fù)雜函數(shù)。對于大多數(shù)液體而言，液體流動越快，電荷產(chǎn)生越多。然而一旦流體帶電，就會形成電壓，電荷也隨之趨于消散。電荷消散速度將隨電壓增高或流體電導(dǎo)率增強而加快。

當(dāng)流體以恒速泵輸通過管線時，流體電勢將穩(wěn)定在電荷產(chǎn)生和消散平衡電壓值上(見圖7)。如果該液體流進較小管路值，液體流動速度將會增長，電荷產(chǎn)生速度也隨之增長。但是，電勢又會穩(wěn)定在一種較高電壓值上。如果管路尺寸增大，則與上述相反，液體電勢將被穩(wěn)定在一種較低電壓值上。

圖7

公路槽車裝載過程中電荷產(chǎn)生

如果管路上安裝著一種過濾器，電荷產(chǎn)生就會大大地增長(見圖8)。同樣系統(tǒng)，加裝過濾器比沒有過濾器要多產(chǎn)生十倍到二百倍電荷。在某些場合(見2.5.4)，篩網(wǎng)也能加強電荷生成。只要液體處在管路中，由于沒有空氣，以及爆炸性混合物不暴露于引燃火花，因此，就不存在過量電荷引起危險，進而隨著液體沿管路持續(xù)地下流(見圖7)，由過濾器引起高電荷量也趨向于減少。

圖8

過濾器中電荷分布

如果在過濾后來，液體從管路流出并進入一種也許存在可燃性混合物(中蒸氣壓產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換裝載或被混雜低蒸氣壓產(chǎn)品)艙室，則在管路系統(tǒng)中從過濾器到油出口之間至少要有30s緩沖時間。對于精煉、低電導(dǎo)率產(chǎn)品，緩沖時間最佳超過30s。

實踐中，在過液器下游應(yīng)設(shè)立足夠長或粗管線，以保證在液體流出之前有30s緩沖時間(見圖7)。這樣，液體電荷量就也許釋放到一種被以為是安全值。將液體滯留在緩沖艙內(nèi)30s或減少其流速，也可以達到同樣效果。但是緩沖艙應(yīng)滿罐操作，以避免在可燃相空間內(nèi)產(chǎn)生火花。

對于所有新設(shè)備，無論其儲裝何種產(chǎn)品和用途如何，都推薦在過濾器后來至少有30s緩沖時間辦法。對于油輪、油罐、容器裝油以及裝油架等，在設(shè)計時都應(yīng)考慮這個因素。如果設(shè)備改作其她用途或者儲裝產(chǎn)品由于失誤而被混雜，這種考慮將提供一種防護辦法。在發(fā)生轉(zhuǎn)換裝載時，這也將是一種防護辦法。但是從技術(shù)角度講，在操作溫度范疇以內(nèi)，電導(dǎo)率在50pS/m［見附錄A(提示附錄)中A5］以上產(chǎn)品可以不考慮緩沖時間。這樣電導(dǎo)率水平可為產(chǎn)品所固有，也可以是通過抗靜電添加劑達到［見附錄A(提示附錄中A8.5］。

無論儲運何種航空渦輪燃料油，甚至通過電導(dǎo)添加劑解決后來，靜電放電都會將過濾器－分離器內(nèi)新過濾芯碳化或損壞。當(dāng)更換過濾器芯后，在也許狀況下，過濾器－分離器應(yīng)自流灌滿，或者也可以將流速減少到1m/s(3ft/s)，直到過濾器－分離器灌滿液體。

5.4

油桶

在金屬傳送機或其她導(dǎo)電基本上灌裝金屬桶，都自然地和裝油電氣連通，并不需要此外防靜電匯集和放電防護。但是在任何微孔過濾器下游，都應(yīng)有一段緩沖時間。如果油桶通過金屬注油管灌油，并且在整個灌油操作中與容器保持接觸，則在也許浮現(xiàn)火花隙該容器和注油管間就無需再進行電氣通路(圖9)。在這樣灌油操作中所產(chǎn)生電流很小一，一種雖然如1MΩ這樣電阻很高電氣通路，其導(dǎo)電性對防止發(fā)生引燃火花也已足夠。必要注意，應(yīng)保證不會有任何非導(dǎo)電灌油漏斗將容器和裝油管線絕緣。金屬漏斗應(yīng)同步與裝灌容器及裝油管線保持接觸，或者與兩者保持電氣連通。

圖9

容器在裝灌過程中電氣連通

5.5

非導(dǎo)電設(shè)備和材料

5.5.1

概述

在前文討論中，都是假設(shè)儲運石油產(chǎn)品設(shè)備是由導(dǎo)電材料制成。提及防護辦法重要涉及防止在這樣兩個物體之間，或者一種這樣物體與大地或大油面之間產(chǎn)生電位差環(huán)節(jié)。

當(dāng)設(shè)備重要是由非導(dǎo)電材料制成時，就有必要采用不同辦法。前文建議作為導(dǎo)電材料必要防護辦法電氣連通，此時就不再合用了。

實例之一是用塑料管線或者管路輸送石油產(chǎn)品。當(dāng)前由于塑料使用特性不擬定性，對也許存在靜電引燃條件烴系統(tǒng)應(yīng)限制使用。

5.5.2

非導(dǎo)電地下儲罐

無論土壤確切性質(zhì)如何，地下塑料儲罐外部都是與導(dǎo)電介質(zhì)相接觸，任何匯集電荷都能消散。此類油罐靜電防護同已推薦地下金屬罐同樣(見2.6)，不再需要其她防護辦法。

5.5.3

非導(dǎo)電地下儲罐

雖然干凈塑料與煉制油品相比有較大總體電阻率，但是，暴露在露天儲罐不大也許保持干凈。一項對新玻璃鋼儲罐取樣實驗表白，其電導(dǎo)率大概是所儲裝油品100倍。看當(dāng)它暴露在露天后來，其電導(dǎo)率必定還會增大諸多。

塑料儲罐也許裝有金屬人孔和流體進出口。對一種與地絕緣此類儲罐進行泵裝實驗表白，其裝配部件上匯集電勢高達11kV，當(dāng)一種接地導(dǎo)體接近該儲罐時，就會產(chǎn)生可見、據(jù)信可以引燃火花。當(dāng)金屬物體不接觸罐內(nèi)品而僅僅接觸罐殼外面時，也會浮現(xiàn)這種狀況，其電荷來自通過塑料自身感應(yīng)。所有這些金屬物體都應(yīng)接地，以便消除火花危險。

在儲罐內(nèi)部金屬部件，例如入孔蓋金屬凸臺，會變成油面內(nèi)部引起火花焦點。鋼制儲罐裝載過程中，避免內(nèi)部火花防護辦法也所有合用于塑料油罐。

5.5.4

使攜式塑料容器

當(dāng)金屬容器沒有與裝載油嘴相接觸時，圖9和5.4推薦金屬容器應(yīng)與裝油管電氣連通。如果容器由塑料制成，這種電氣連通和接地就不再有用。但是塑料容器上任何金屬部件都應(yīng)與裝油管進行電氣連通。如果使用塑料容器，在裝載作業(yè)此前，應(yīng)將導(dǎo)電裝油管或接地棒插入容器底部。這樣它將會在液體表面匯集。隨著電荷增長或當(dāng)液體表面接近接地導(dǎo)體時，該電荷就會向?qū)w進行放電。如果在火花通道上有可燃性氣體，就會發(fā)生火災(zāi)。

一種普通實例是向懸掛在采樣閥和注油龍頭下19L(5gal)塑料桶［或19L(5gal)帶塑料手柄金屬桶］抽注原油樣品。隨著原油表面接近注油龍頭，就也許跳發(fā)火花并引燃蒸氣。雖然原油不被以為是靜電匯集體，但在塑料或其她非導(dǎo)電容器中，它就成為一種可以在一定條件下匯集足夠電荷以引燃烴類蒸氣絕緣導(dǎo)體。

雖然小非導(dǎo)電容器［不大于3.8L(1gal)］也存在類似狀況，但是不會成為問題。由于普通注油速度較慢，液體容積較小，這樣匯集電荷也就較小。然而無論容器大小，加注工作都應(yīng)不在容器中產(chǎn)生油霧或噴濺蒸氣－液體混合物條件下完畢。

5.5.5

非導(dǎo)電表面

在石油作業(yè)中，偶爾會使用塑料板。如果帶有足夠電荷，則當(dāng)導(dǎo)體接近時，該表面也會產(chǎn)生可見火花。在精心控制實驗室條件下，這種火花也曾導(dǎo)致引燃。因此在有也許存在可燃性蒸氣場合，應(yīng)避免使用塑料板。

5.5.6

服裝

在恰當(dāng)條件下，許多纖維能產(chǎn)生靜電。當(dāng)這些纖維接觸其她材料再分開時，或此類纖維同別物質(zhì)摩擦?xí)r，就會產(chǎn)生靜電。大多數(shù)合成纖維(尼龍、腈綸、滌綸、人造絲比天然纖維更容易產(chǎn)生靜電。

在低濕度季節(jié)，穿橡膠和皮革底鞋走在干燥地毯或其她非導(dǎo)電表面上會產(chǎn)生靜電。應(yīng)當(dāng)結(jié)識到這種危險性，并且在有可燃性蒸氣浮現(xiàn)場合要認真對待。然而在石油工業(yè)中，普通狀況下，由于穿戴普通服裝產(chǎn)生靜電而引燃石油蒸氣報導(dǎo)相對較少，這闡明其危險性不太明顯。但是值得強調(diào)是，應(yīng)當(dāng)注旨在也許存在可燃性氣體環(huán)境中，不要脫服裝。在普通石油工業(yè)作業(yè)中，不需要對人身采用專門接地辦法或者穿著防靜電服裝。雖然在近來對服裝引起事故進行復(fù)查后來，本原則這一觀點仍無變化。進一步資料見附錄A(提示附錄)中A8.8。

5.6

真空油槽車使用

在用真空油槽車抽出可燃性烴類過程中曾發(fā)生過引燃。抽吸軟管和導(dǎo)電管桿應(yīng)是電氣持續(xù)，并且應(yīng)直接與正被清理容器進行電氣連通。不應(yīng)使用非導(dǎo)電軟管或管桿。螺旋鋼絲增強軟管應(yīng)在正規(guī)條件下測試，以驗證其電氣連通性。

5.7

攪拌器

鼓風(fēng)攪拌器是一種強靜電發(fā)生器。在攪拌和水沖洗過程中可以測出某些電荷。在攪拌停止后來及沖洗水關(guān)閉后來，電荷會及時增長。最初電荷是很強，導(dǎo)致油面飛跳火花，但是在5～10min后來便會逐漸消失。

防護辦法涉及了惰性氣體覆蓋以及用普通稱為持續(xù)解決系統(tǒng)閉合循環(huán)系統(tǒng)來消除油面。

產(chǎn)品電導(dǎo)率高于1000pS/m時，也許規(guī)定采用消除由于攪拌而產(chǎn)生高電荷電勢辦法。

5.8

內(nèi)涂層

油艙或儲油罐內(nèi)部油漆、塑料或氧化鋁薄涂層不會構(gòu)成靜電危害。這樣薄膜對靜電荷流動是沒有阻礙，由于她們電阻量級與油品是同樣，或是由于在涂層上有小面積裸露某些。

5.9

噴砂

在噴砂過程中，砂粒通過噴砂機和軟管也會產(chǎn)生靜電。因而，在噴砂嘴和工作面之間應(yīng)有電氣連通，工作面應(yīng)接地。在噴砂過程中，曾經(jīng)觀測到在橡膠軟管與接地物體之間跳火花，因此應(yīng)注意不讓軟管通過有可燃性混合物存在區(qū)域。通過向供方專門訂貨，可以得到能防止其與地之間跳火花帶金屬屏蔽軟管，碳素導(dǎo)電管式軟管也可以得到。為了使之有效，這種屏蔽必要賽過在軟管內(nèi)單條電氣連通線。在噴砂面內(nèi)，由于空氣流吹掃作用，不太也許達到可燃濃度(關(guān)于資料可見API

Publ

2027)。

5.10

水蒸氣和二氧化碳

水蒸氣和二氧化碳詳細討論參見4.6。

6

閃電

6.1

概述

本章資料是以當(dāng)前防護直接雷擊和間接閃電電流技術(shù)水準(zhǔn)為基本。雖然將所有已知防護辦法都用上，也不一定能絕對保證防止或消散直接雷擊。在存在間接閃電電流場合，雖然取了最佳辦法和設(shè)施，依然有也許在一種系統(tǒng)某些區(qū)域浮現(xiàn)可以導(dǎo)致引燃火花。但是除了很偶爾場合閃電以不可預(yù)見形式浮現(xiàn)以外，本章所簡介辦法還是成功。

雷暴包括了相對低速運動高電荷云團，該云團可在其下方大面積地球表面形成一種靜電場。該電場在大地、油罐、設(shè)備和其她物體表面感應(yīng)出相反電荷，并且隨著云團移動。普通其發(fā)生速度相對較低，電荷電流相對較小，并沒有什么危害。由于雷擊因素，該電荷在瞬時中和。此時，由于地電荷中和作用，一種很強地電流將流向雷擊點。除了直接雷擊以外，火花或電暈?zāi)茉谠O(shè)備高點或在閃電導(dǎo)致電流通路上兩個分離導(dǎo)電體中間向大氣中放電。

6.2

直接雷擊

由于熱和機械力作用，直接雷擊可以直接引燃可燃性材料，并嚴重破壞其通路上物體。這種破壞性可以在被雷電擊中樹上明顯見到。電擊熱量將木材一某些水分變?yōu)樗魵?，隨著水蒸氣膨脹和逸入空間而對木材施加巨大機械力，所釋放能量可將粗大樹枝從樹上劈下并使樹皮散落在遼闊區(qū)域。

6.3

間接閃電電流

除了直接雷擊以外，由雷擊引起電場突然變化會使相對遠離直接雷擊區(qū)設(shè)備浮現(xiàn)二次火花。這種感應(yīng)電荷或火花往往在被絕緣金屬物體存在時浮現(xiàn)。開始時，金屬物體通過其對地高電阻以無害低速感應(yīng)電荷。當(dāng)附近浮現(xiàn)雷擊時，這些受約束電荷突然對地放電而可以引燃可燃性混合物。

6.4

直接雷擊防護

直接雷擊防護普通是不也許。比較可行辦法是提供一條恰當(dāng)截面金屬接地通路，以最小損害消散雷擊。金屬儲罐和其她與地接觸構(gòu)造已證明接地良好，可以使雷擊安全消散。使用埋地棒將儲罐人為地接地，不會減少也不會增長儲罐被雷擊概率，也不會減少罐內(nèi)介質(zhì)被引燃也許性。

非直接安裝在地上但卻與接地管線系統(tǒng)相連接金屬儲罐，普通其接地對雷擊安全消散是足夠良好。然而這種儲罐也許規(guī)定輔助接地，以防止基本損壞。

與地絕緣金屬儲罐、容器和其她構(gòu)造，普通可以通過恰當(dāng)接地和電氣連通加以保護。此類連接可以提供一種使那些也許處在雷擊直接通路上絕緣材料免遭損壞電荷消散手段。

用木頭、磚、瓦或混凝土等絕緣材料制作構(gòu)造，采用設(shè)計合理避雷針、導(dǎo)電桅桿或架空線都可以防護直接雷擊。這些裝置對位于閃電接受器高點附近或下方防護區(qū)域內(nèi)物體和構(gòu)造，都能起到防止雷擊作用(見圖10和圖11)。

6.5

特定設(shè)備閃電防護

6.5.1

固定頂和臥式儲罐

維護狀態(tài)良好固定金屬頂儲罐和臥式儲罐，由于其所有金屬部件互相連接，因此擁有對直接雷擊引燃和損壞良好防護。曾發(fā)生由于雷電陸中油罐而引起爆炸，這是由于油罐頂部如量油孔那樣開孔未關(guān)系閉或者它通風(fēng)口沒有名勝呼吸閥那樣被反閃燃裝置保護。

不能將帶有非導(dǎo)體頂蓋金屬儲罐看作對直接雷擊具備防護能力。但是此類儲罐可以裝設(shè)一種與罐殼、避雷針、導(dǎo)電桅桿或接地架空線連接金屬覆蓋。

儲罐開孔處呼吸閥可以防止逸出蒸氣引燃后火焰向罐內(nèi)擴散。已被證明，呼吸閥在沒有阻火器時以有效地防止火焰向罐內(nèi)擴散。為了減少引燃危險，有些公司規(guī)定，在雷雨時禁止打開量油孔。

6.5.2

浮頂儲罐

6.5.2.1

外浮頂儲罐

當(dāng)罐頂浮得相稱高并且罐內(nèi)介質(zhì)又屬揮發(fā)性時，曾發(fā)生過閃電擊中外浮頂儲罐邊沿而引起火災(zāi)。大某些此類火災(zāi)均發(fā)生在密封段上方，并被搬運泡沫管線或便攜式干粉滅火機所撲滅。也曾因閃電擊中浮頂罐邊沿并引燃浮頂上方可燃性蒸氣而發(fā)生類似密封段上方起火，此類火災(zāi)曾發(fā)生于罐頂較低時。密封段火災(zāi)偶爾也曾在密封段泄漏處發(fā)生。

外浮頂儲罐密封空間曾經(jīng)發(fā)生因閃電放電引起火災(zāi)。直接雷擊或浮頂上感應(yīng)(受約束)電荷突然放電，都會導(dǎo)致引燃。當(dāng)帶電云團向油罐附近地面某處放電時，該感應(yīng)電荷即被釋放。

在浮頂和罐殼內(nèi)側(cè)滑動金屬蹄板之間，沿著浮頂圓周以不超過3m(10ft)間隔設(shè)立金屬接地母線(分路)，可以使電荷消散而不致于引燃纖維密封下方蒸氣。當(dāng)風(fēng)雨防護板安裝在密封段上方、使用刮蠟器或者二次密封時，在兩次密封之間空間有也許存在可燃性蒸氣－空氣混合物，因此應(yīng)采用分路器，使其直接與二次密封上方罐殼相連通。分路器設(shè)立間隔應(yīng)與上述推薦值相似。

對直接雷擊引燃最有效防護是嚴密密封。

6.5.2.2

內(nèi)浮頂儲罐

依照法拉第籠式效應(yīng)，具備導(dǎo)電罐頂內(nèi)浮頂儲罐自身就具備防護閃電能力。但是浮頂或頂蓋依然需要和罐殼電氣連通，以防止因產(chǎn)品流動而產(chǎn)生靜電荷(見4.7)。如果用非導(dǎo)電罐頂材料封閉油罐，則推薦采用6.5.1中提出避雷辦法。此外，由浮頂罐宜進行與外浮頂罐同樣密封防護(見6.5.2.1)。

6.5.3

帶壓儲存

帶壓儲存可燃性液體或氣體金屬儲罐、容器和工藝設(shè)備，普通不規(guī)定閃電防護。由于此類設(shè)備普通都能良好地接地且有足夠厚度，不致被直接雷擊擊穿。

6.5.4

油.船和駁船

普通，對于鋼體船或駁船，如果桅桿或其她突出物體與船體恰本地連通，就可以以為其擁有防護直接雷擊能力。船體用木材或其她絕緣材料制作船，應(yīng)通過在吃水線如下安裝銅板來提供自桅桿和突出金屬構(gòu)造物接地。在雷電暴雨天氣時，無線電天線應(yīng)裝備避雷針或共她接地設(shè)施。

油船和駁船受到間接感應(yīng)電流和電暈效應(yīng)影響時，會引起火花。當(dāng)附近有大雷雨時，最佳停止裝卸作業(yè)，并關(guān)閉所有儲罐開孔。

6.5.5

公路槽車和鐵路槽車

近年經(jīng)驗表白，公路槽車和鐵路槽車正正常作業(yè)時對雷電具備足夠防護能力。

7

雜散電流

7.1

概述

雜散電流是指沿非規(guī)定通路流動電流。所謂非規(guī)定通路，涉及大地、管線以及別與大地連通金屬物體或構(gòu)造。雜散電流可是持續(xù)或間歇、單向或者交變，并且普通分布在多條并聯(lián)通路上，其強度與各自通路緊張阻成反比。

7.2

雜散電流源及其限制

雜散電流有時是由于電力電路故障產(chǎn)生。她們也也許是故意設(shè)立，如用于管線或其她埋構(gòu)造陰極防護；或者是某些場合所固有，如某種動力系統(tǒng)中掃地回路電流以及由于埋地金屬物體腐蝕而產(chǎn)生電流。

動力系統(tǒng)中雜散電流沒有擬定電壓和電流限制，普通其電壓不會超過擊穿固定電極間空氣隙所需值［見附錄A(提示附錄)中A6.3］。但是當(dāng)電極接觸和分離時，普通能導(dǎo)致瞬時能引燃放電；或者當(dāng)電勢超過大概35V時，產(chǎn)生持續(xù)電弧這都是危險。陰極保護電流具備相似普通特性，除了輸入電壓相對較低，引燃火花危險性也較小。

另一種雜散電流源是金屬與土壤接觸電蝕作用。此類電流可以沿著埋地管線從與一種泥土接觸點流向與另一種泥土接觸點。由電蝕作用產(chǎn)生電勢，在任何狀況下都不應(yīng)超過15V［見附錄A(提示附錄)中A6.3］。

在現(xiàn)場可以測出雜散電流以及雜散電流方向和大小，但是除非已有某些可見現(xiàn)象，例如腐蝕加快或可見放電，否則不一定對也許明顯放電每個點都進行測試。因而，建議對要進行某種特定類型工作并且能存在可燃性混合物地點進行放電防護。

7.3特定作業(yè)中雜散電流防護

7.3.1管線

如果已知或懷疑存在雜散電流，就可以先在拆開處跨接一條短而粗導(dǎo)線或者跨接線，以減少發(fā)生引燃也許性。管線拆開程序與移動閥門或插入閥芯時所規(guī)定程序相似(見圖12)。為了有效起見，電氣連通必要是低電阻。導(dǎo)線與管線接觸必要是最小電阻方式。

注：當(dāng)也許存在烴類和雜散電流時，拆除或更換閥門或閥芯應(yīng)采用如下環(huán)節(jié)：

1)

連接電氣連通電纜。

2)

拆除閥門或閥芯(或打開管線)。(安裝閥門或閥芯時，環(huán)節(jié)1和環(huán)節(jié)2先后秩序應(yīng)相反。)

3)

打開管線同步，拆去電氣連通電纜，在沒有可燃混合物存在場合，斷開旁路連接。

圖12

雜散電流旁路

7.3.2

岔線軌道

由于雜散電流因素，用于岔線軌道上鐵路槽車裝點管線，其電勢也許

與鐵軌電勢不同。雜散電流可以在管線或鐵軌上流動。在鐵路槽車連接斷開時，也許會產(chǎn)生雜散電流，普通防護辦法是至少把一條鐵軌和裝卸設(shè)施管線電氣連通(見圖6)。在裝卸設(shè)施和現(xiàn)場連接管線之間，使用絕緣管接頭可為防止雜散電流侵入鐵軌和流入管線系統(tǒng)提供額外保護。

岔線軌道可以同帶電主干線連接，還可與電氣鐵道交叉，并且在某些狀況下可以裝設(shè)軌道電路信號系統(tǒng)。在所有此類狀況中，岔線軌道鐵軌接點處應(yīng)裝設(shè)絕緣連接器，以使該軌道和所有軌道電流回流源完全絕緣(見圖13)。在輸送可燃性液體時候，這些絕緣連接器不應(yīng)跨接。

圖13

同主干線雜散電流源隔離貧路軌道

7.3.3

碼頭管線

如果在驪間管線系統(tǒng)中存在雜散電流，由于船體對地(水)電阻非常低，油輪裝油軟管在拆裝時就有也許產(chǎn)生電弧。

在這種狀況下，如果在碼頭管線系統(tǒng)中使用一條低電阻接地線，就可使油輪軟管中雜散電流大大減少。但是，在為防止碼頭構(gòu)造或船體腐蝕而使用陰極保護設(shè)施場合，管線接地會增長輪船軟管中雜散電流。

在管線立管和軟管連接中使用絕緣法蘭是保證軟管拆裝時不在軟管拆裝點浮現(xiàn)電弧最佳辦法。當(dāng)雜散電流產(chǎn)生于岸上設(shè)施時，在碼頭管線系統(tǒng)岸端設(shè)立絕緣法蘭是有效。應(yīng)在使用絕緣法蘭，以防止在連接處產(chǎn)生電弧，并防止雜散電流或陰極保護電流在碼頭及上岸管線之間流動。當(dāng)油船和碼頭管線使用串接柔性軟管連接時，一種代替絕緣法蘭辦法是在每個串接軟管中具備一段非導(dǎo)電軟管，以隔斷油船和碼頭間電流。如果使用絕緣來防止雜散電流時，所有如金屬法蘭等導(dǎo)體，由于可以匯集靜電而不應(yīng)在裝卸管線中被絕緣。例如使用不只一段非導(dǎo)電軟管時，就有也許有各種法蘭或連接器被絕緣。

有些公司使用電氣連接電纜來連通碼頭管線和油船。這種作法在沒有雜散電流存在狀況下是沒有好處，而在遇到過量雜散電流時又是不可靠。在后一種狀況下裝卸軟管法蘭時，由于雜散電流要向所有也許通路流動，單條電氣連通電纜對于消散雜散電流效果普通是不。幾條在連接點接觸電阻很低超粗連通電纜，可以有效地減少雜散電流量，但是會產(chǎn)生過于繁瑣操作問題。圖14表白了碼頭防護雜散電流典型辦法。

圖14

海運碼頭電氣連通、接地和絕緣

7.3.4

陰極保護系統(tǒng)

當(dāng)采用陰極保護系統(tǒng)防止設(shè)施腐蝕時，需要進行專門工程研究，這種研究既要考慮該套設(shè)施正常作業(yè)安全性，又要考慮在建造和維護作業(yè)中也許遇到非正常狀況。

有時防腐工程師采用絕緣設(shè)施和專門電路(陽極、埋地電纜等)會帶來額外防火問題。因此，在管線投入施工此前或者在附近挖溝之前，除了采用所推薦防止辦法以外，還應(yīng)向熟悉陰極保護系統(tǒng)分布(涉及動力電源和地下電纜)行家進行征詢。將陰極保護系統(tǒng)斷電時，電勢不會及時消失由于埋地金屬構(gòu)造和管線上極化作用，這些電流會在斷電后持續(xù)一段時間。

只要軟管升降器裝備了絕緣法蘭，以防止陰極電流在船體和碼頭構(gòu)造之間流動，那么陰極保護鋼碼頭就可以取消電氣連通電纜。絕緣接點應(yīng)設(shè)立在不會被旁通或跨接位置。幾歐姆低電阻足以將電流降到安全水平。但是，值應(yīng)明顯較高，由于過低測定電阻也許表達絕緣損壞或性能衰減。對于金屬與金屬發(fā)生接觸以及雜散電流在船和碼頭之間流動其她也許性，都應(yīng)當(dāng)進行在具備可燃性蒸氣時產(chǎn)生電弧也許性評估。

當(dāng)公路槽車和鐵路槽車裝載架上連接管線被陰極保護時，電氣連通電纜位置尺雨需要特別考慮。

附錄A

(提示附錄)

靜電基本概念

A1

概述

靜電研究重要涉及材料上電荷匯集、電荷產(chǎn)生機理、消散匯集電荷過程。在產(chǎn)生和匯集過程中，電流是很小，普通在百萬分之一安培范疇以內(nèi)。但是，其電位差可以達到幾千伏。由于這個因素，不大于1MΩ電阻就有如是短路。靜電一種重要體現(xiàn)形式就是匯集電荷放電或激發(fā)火花。由于靜電不同于動力電，因此，所用測量儀器和技術(shù)也都不同［見附錄B(提示附錄)］。

A2

靜電產(chǎn)生

同種或不同種物體分離時，就會產(chǎn)生靜電。正負靜電荷總是成對浮現(xiàn)。當(dāng)兩個互相接觸物體分離時，正負靜電荷就被分開并明顯地體現(xiàn)出來。為了產(chǎn)生大量電荷，物體雙方必要成為并保持互相絕緣。這樣，當(dāng)兩個物體分離時候，那些已經(jīng)超過邊界表面或界面電子就被捕獲。兩個物體完全物理分離或者至少有一種物體是絕緣體，就可以形成絕緣。在如下事例中，兩個物體摩擦或滾動接觸就會使電荷增長。靜電發(fā)生源實例如圖A1所示。

圖A1

靜電發(fā)生源

對于石油工業(yè)，更重要是流動液體由于重復(fù)接觸和分離其她物體而導(dǎo)致靜電荷。在流動之前，流體保持等量正負離子并呈現(xiàn)中性。但是，一舯

極性離子被容器或管線表面優(yōu)先吸附，從而使過剩異性離子留在界面處液體中。當(dāng)液體流動時，被吸附離子與被流體湍流帶走自由離子分離，因而產(chǎn)生電荷。圖A2表達了電荷被混在液體中帶到下游狀況。由于異性電荷自然相吸作用，其相應(yīng)極性電荷普通在金屬管壁沿著液體流動方向傳導(dǎo)。而雜質(zhì)(水、金屬氧化物、化學(xué)品等)會增長靜電產(chǎn)生能力。

圖A2

管內(nèi)電荷分離

流動液體帶走充電粒子所引起電流稱為流動電流。如果這種充電液流進入金屬容器或儲罐，就會在罐壁上感應(yīng)而發(fā)生電荷分離。與液體電荷對等但極性相反電荷將感應(yīng)產(chǎn)生于罐內(nèi)壁上，而與進入液流電荷極性相似電荷則會留在罐外表面上。如果儲罐與地相連，則罐外表面上電荷將流入大地。由于受流體中電荷吸引，罐內(nèi)表面上電荷將留存。由于流體運動，會使流體中電荷和罐壁上電荷最后結(jié)合在一起(見圖A3)。

圖A3

穿過液體電荷運動

液滴或固體顆粒在低電導(dǎo)率介質(zhì)中沉降或在介質(zhì)中受到攪拌，也會產(chǎn)生強靜電場。如果儲罐內(nèi)具有可離子化雜質(zhì)液體發(fā)生湍流，則離子分離也能導(dǎo)致液體靜電充電。這樣充電可以在液體內(nèi)或者液體表面上引起明顯電壓變化。

A3

靜電產(chǎn)生速率

產(chǎn)生電荷機理重要同流率、離子含量、介質(zhì)湍流和界面表面積關(guān)于。管線或軟管中靜電產(chǎn)生速率隨著管線或軟管長度增長而達到最大極限值。微孔過濾器大表面積和小孔隙開口，導(dǎo)致所有燃料與過濾器表面密切接觸，從而使過濾器成為強靜電發(fā)生器。

A4

靜電匯集

危險靜電荷僅在彼此相對良好絕緣并與大地絕緣良好物體上匯集，否則電荷就會泄逸，并且不久地跟與其相應(yīng)異性電荷重新結(jié)合。和電荷產(chǎn)生有別，靜電荷在設(shè)備和其她固態(tài)物體上匯集在很大限度上受濕度影響。在正常濕度(50%以上)時，一層看不見水膜會在大多數(shù)固體絕緣層上為電荷泄漏提供通路。甚至橡膠輪胎也能將輪胎在路面上滾動接觸而使車輛匯集靜電荷泄放。在沙漠和北極地區(qū)以及相對干旱季節(jié)地區(qū)，依托濕度漏泄電荷是不夠必要輔之以電氣連通或接地。濕度對電荷在液體表面上移動基本上沒有影響。可以在被絕緣物體上匯集靜電荷量取決于該靜電荷產(chǎn)生速率和電荷消散通路上電阻值。

A5

電導(dǎo)率

液體保持靜電荷能力是它電導(dǎo)率函數(shù)。這個特性可以用電導(dǎo)率來表達［1個電導(dǎo)率單位為1pS/m(即10-14Ω-1·cm-1)］，或者用它倒數(shù)形式電阻率來表達(1個電阻率單位為1014Ω·cm)。另一種慣用測定量是半值時間，它是指在一種金屬容器內(nèi)液體電荷衰減到它初始值一半時所需時間。半值時間與液體電導(dǎo)率成反比，與液體介電常數(shù)成正比。表A1列出了典型液體電導(dǎo)率、電阻率和半值時間。

表A1

典型液體電導(dǎo)率、電阻率和半值

除了霧狀狀況外，當(dāng)液體在導(dǎo)電容器中儲運并且其電導(dǎo)率超過50pS/m時，靜電荷匯集不明顯。由于超過此值，電荷在分離后將及時重新結(jié)合。

事實上，電導(dǎo)率不大于大概1pS/m液體，其電荷釋放不會象半值時間所反映那么慢。當(dāng)這樣液體被強烈充電時，歐姆定律所描述普通關(guān)系已不再合用。

A6

靜電放電

A6.1

概述

事實上，充電物體中靜電荷由于始終受數(shù)量相等而極性相反電荷吸引而持續(xù)不斷地泄放這一特性稱為電荷釋放。正是由于這個特性，大某些靜電火花僅在電荷生成機理活躍時發(fā)生但是某些石油煉制產(chǎn)品，由于其絕緣能力可使她們在運動時產(chǎn)生電荷在液體停止運動后來仍能短時間留存。

A6.2

火花和電弧

雖然在普通應(yīng)用中對火花和電弧不加區(qū)別，但從技術(shù)上講，差別是存在。火花是由于隔離兩個電勢不同電極絕緣體(例如空氣)，其絕緣被突然擊穿而產(chǎn)生。這種擊穿穿過火花隙產(chǎn)生一種損失電流并隨著閃光，這表達存在一種高溫。與火花相反，電弧是在流通大電流兩點被分開瞬時發(fā)生低電壓大電流放電。從技術(shù)上講，靜電放電總是火花。

A6.3

火花電勢

靜電要火花放電，其火花隙兩端電壓必要高于某一擬定值。在海平面空氣中，對最小可測間隙激發(fā)火花最低電壓約為350V，較大間隙需要成比例較高電壓。實際電壓取決于充存于該間隙中物料(或氣體)絕緣強度和間隙幾何形狀。對于干燥空氣和大間隙，其絕緣強度大概是30000V/cm。

在石油工業(yè)中，火花間隙可設(shè)想以各種形式出當(dāng)前不同地方。例如，如果槽車與高架裝油注油管之間沒有電氣連通或金屬接觸，她們之間就也許形成火花隙。在這種狀況下，在產(chǎn)品流入罐艙過程中產(chǎn)生靜電荷，可使槽車和注油管之間產(chǎn)生靜電電位差。

所產(chǎn)生電勢與物體上電荷量V=Q/C和物體相對于環(huán)境電容量關(guān)于：

式中：V－電勢，V；

Q－電荷，C；

C－電容量，F(xiàn)。

由于物體相對于環(huán)境電容量取決于它尺寸和位置，同樣電荷不會總是導(dǎo)致同樣電壓因而就也許發(fā)生也也許不發(fā)生火花激發(fā)。例如，將一塊大鋼板平行支撐于地面并使其與地絕緣它相對于大地電容量就比以同樣方式和同樣距離支撐一塊小鋼板電容量大。如果兩塊鋼板上電荷量同樣，大鋼板相對于地面電壓就比小鋼板小。這樣，小鋼板就也許對地面生火花(放電)而大鋼板則也許沒有足夠電壓激發(fā)火花。

在電荷產(chǎn)生機理持續(xù)影響下，絕緣物體電壓持續(xù)增長。由于沒有絕對絕緣，因此隨著電壓增高，電荷通過絕緣泄放速率也將增長。在某些電壓下，電荷泄放速率與電荷加到緣物體上速率相等而達到平衡狀態(tài)。如果此平衡電壓低于激發(fā)火花所需電壓，就不會產(chǎn)生火花。如果平衡電壓高于火花電壓，火花激發(fā)就會在達到平衡狀態(tài)之前發(fā)生。由于這個因素，在持續(xù)產(chǎn)生電荷條件下，有時會觀測到個別和不持續(xù)火花放電。隨著電荷匯集于某個物體，電壓就開始上升。此后，如果電荷通過絕緣泄放速率不夠快，就會達到激發(fā)火花電壓物體就會火花放電，隨之電壓也立即下降。整個過程將按此重復(fù)浮現(xiàn)。

A6.4

引燃能量

高電壓導(dǎo)致火花并不意味著將會發(fā)生可燃性混合物引燃。要引起燃燒，必要有足夠能量從火花傳到周邊可燃性混合物。在電容式放電中，儲存并可發(fā)揮作用能量與電壓和電容關(guān)于：

E=0.5V2

式中：E－能量，J；

C－電容量，F(xiàn)；

V－電勢，V。

在最有利引燃條件下實驗中，大概為0.25mJ能量曾引燃石油蒸氣－空氣混合物，隨著混合物組分接近可燃范疇貧限或富限，其所需能量都將增長?；旌衔镌诒ж撆浔葪l件下所需要能力量最小。

凡能減少儲存能量對可燃性混合物有效作用其她因素，也都會使所需能量增長。這些因素涉及：

a)

一某些能量將消散在放電電路電阻某些，因而在火花隙中不再起作用。

b)

產(chǎn)生火花電極形狀和材料使火花中一某些能量被用來加熱電極，而不再對加熱間隙中介質(zhì)起作用。在小間隙狀況下，這種現(xiàn)象更為明顯，普通將其稱為電極急冷效應(yīng)。

c)

火花隙也許過大而使能量分布在過長通路上，從而不能加勢混合物使其達到引燃。氣體溫度和壓力也可以使所需引燃能量增長或減少。

實踐經(jīng)驗表白，在普通條件下，引燃可燃性混合物所需能量事實上明顯要比實驗擬定最小值大，在許多場合下曾見到火花但卻沒有引燃現(xiàn)象均屬此類狀況。當(dāng)間隙距離不大于1500V跳火所需距離時，由于電極急冷效應(yīng)，低于1500V靜電勢不大也許導(dǎo)致引燃。

釋放足夠能量而導(dǎo)致可燃性蒸氣引燃火花稱為引燃火花。不能釋放足夠能量火花則稱為非引燃火花。有一種放電形式稱為電暈，其體現(xiàn)為強電場中紫輝，這是由于氣體分子在電子撞擊下離子化所引起。在可燃性烴蒸氣－空氣混合物中電暈普通是非引燃。但是，電暈浮現(xiàn)表白了靜電充電，并且隨之也許浮現(xiàn)導(dǎo)致引燃火花放電。

A7

靜電引燃

靜電放電要成為引燃源，必要滿足如下四個條件：

a)

必要具備產(chǎn)生靜電荷條件；

b)

必要具備匯集達到足以產(chǎn)生引燃火花靜電荷條件；

c)

必要具備釋放靜電荷形成點燃火花條件(即有火花隙)；

d)

在火花隙中必要存在可燃性蒸氣-空氣混合物。

A8

靜電控制

A8.1

概述

通過控制靜電荷產(chǎn)生、匯集或火花放電處蒸氣－空氣混合物、釋放靜電荷，可以消除靜電火花引燃危害。Α8.2～A8.8將討論幾種基本而有效防止靜電引燃辦法和環(huán)節(jié)。

A8.2

電氣連通

在兩個導(dǎo)體之間采用電氣連通辦法可以避免在她們之間激發(fā)火花。這一電氣連通提供了一條靜電荷可以通過它重新結(jié)合導(dǎo)電通道，因而可以防止在間隙兩端浮現(xiàn)電位差，從而不會產(chǎn)生火花，如圖A4～A6所示。圖中還表達了電壓與假定電荷和電容值之間關(guān)系。

從機械強度考慮，靜電連通導(dǎo)線普通都比較粗，因此連通線電阻都低。然而，靜電消散并不需要這樣低電阻，由于靜電電流普通是微安級。1MΩ電氣連通電阻對這些小靜電電流是適當(dāng)，由于在連通線兩端電壓差很低，局限性以激發(fā)火花。

在連通線中或連通線兩端采用

螺栓連接對于靜電消散是適當(dāng)，沒有必要再使用錫焊或銅焊連接。金屬裝油管組合部件可以形成持續(xù)導(dǎo)電通路，因此柔性接頭或旋轉(zhuǎn)接頭上下也不再需要電氣連通線或跨接線。實驗和經(jīng)驗表白，這些接頭電阻普通很低，足以防止匯集靜電荷。但是，由于這些接頭表面有少數(shù)被制成絕緣，因此最佳查閱制造廠商關(guān)于此類接頭闡明書。老式U型夾或其她將升降管固定在金屬裝載架上相稱辦法，可提供一種適當(dāng)導(dǎo)電通路，這樣就可以將電氣連通線一端在金屬裝載架上，而不必直接固定裝載管線上(見圖A3)。

A8.3

接地

大地可以作為電氣連通系統(tǒng)一某些。如可以發(fā)生危害性靜電火花間隙只存在于一種被絕緣物體與一種接地物體之間時，例如電氣絕緣容器與掃地管線之間，可以通過將該容器接地而將該電氣絕緣旁路，這樣就可以防止容器上靜電荷匯集。但是，容器或儲罐接地不能防止容器中低電導(dǎo)率液體電荷匯集(見圖A3)。

圖A6

兩個物體接地并且均無電荷

A8.4

減少靜電產(chǎn)生

任何接受電荷物體上電壓與靜電產(chǎn)生速率和靜電消散速率關(guān)于(見A6)。限制或減少靜電產(chǎn)生速率，可以防止這種電壓達到激發(fā)火花電勢。在有液態(tài)烴類產(chǎn)品場合，減少或消除產(chǎn)生靜電條件或活動就能減少靜電產(chǎn)生速率。因而，諸如避免空氣或蒸氣冒泡以減少擾動、減少流速、減少噴射和用螺旋槳調(diào)合，以及避免液體自流下落或液滴通過儲存產(chǎn)品表面，就可以減少或消除靜電產(chǎn)生。避免水滴或其她顆粒物質(zhì)穿過液體沉淀，也可以減少靜電充電。

A8.5

加強靜電消散

液體中電荷消散速率是時間和液體電導(dǎo)率函數(shù)。使用可以使電荷消散加快抗靜電添加劑，可以提高液體電導(dǎo)率而減少液體中電荷。也可將液體在低湍流條件下保持在密閉管路或緩沖罐中，并提供較長電荷消散時間，以減少液體中電荷。

當(dāng)使用抗靜電添加劑時，應(yīng)在輸配流程開始點注入。應(yīng)當(dāng)注意，重復(fù)裝運和重復(fù)通過陶制過濾器都會使最初調(diào)好電導(dǎo)率明顯減小。因此，必要遵守添加劑制造廠商關(guān)于規(guī)定。

A8.6

控制環(huán)境

當(dāng)采用電氣連通、接地、減少靜電產(chǎn)生或加強靜電消散等辦法不能避免靜電放電時，可以在也許浮現(xiàn)火花地方隔離可燃性蒸氣－空氣混合物，以避免引燃。對在儲運溫度下其蒸氣壓力可以產(chǎn)生可燃性混合物易燃石油液體，這種隔離特別困難。然而，蒸氣與空氣比例若不處在稱為燃燒上、下極限嚴格擬定范疇之內(nèi)時，蒸氣－空氣混合物也不會引燃。

如果氣相空間中氛圍處在可燃范疇以內(nèi)，可通過用惰性氣體置換空氣來減少氧氣含量，或者引入天然氣或揮發(fā)性產(chǎn)品蒸氣，使氣相空間濃度大大高于燃燒上限，也可減輕或消除其危害。使用這種辦法要特別注意

避免產(chǎn)品污染。

A8.7

靜電活性燃料油和親靜電劑

在某些狀況下，同樣作業(yè)辦法已經(jīng)實行了許近年而沒有發(fā)生過問題，卻偶爾發(fā)生了也許由靜電引起事故。在試圖找出這些不尋常事故因素時，設(shè)想過在這些事故中，燃料油由于不理解痕量成分，而在不明顯變化燃料油緊張導(dǎo)率同步，增強了充電趨勢，從而使燃料油呈異常靜電活性。API(美國石油學(xué)會)主持研究已經(jīng)排除了大某些簡樸極性化合物和普通燃料添加劑具備親靜電效應(yīng)；但是，發(fā)現(xiàn)了石油衍生磺酸鈉在痕量濃度時具備靜電活性。水被以為是最接近抱負親靜電劑。它在不同燃料中影響限度不同。因而可得出結(jié)論，燃料中某些不擬定成分互相作用會產(chǎn)生明顯影響。

既有知識還局限性以預(yù)測所謂“熱”燃料。常規(guī)燃料檢查不能發(fā)現(xiàn)這種潛在危險性。然而，熱燃料確會偶爾發(fā)生。因而，考慮裝載防護辦法或調(diào)查事故時，熱燃料發(fā)生也許性一定不能忽視。

A8.8

服裝和人體靜電充電

在干燥環(huán)境中，例如在冬季取暖建筑物中，人體靜電充電就變得明顯了。服裝上靜電放電不大也許引燃空氣中普通烴類氣體。然而，由于人體是一種相稱好導(dǎo)體，并且可以保持電，人體與地之間火花就也許具備引燃所需足夠能量人體高電壓產(chǎn)生總是隨著著不同材料物理分離。脫去外衣(外衣與剩余衣服和人體之間電荷分離)和在地毯上行走(地毯與鞋之間導(dǎo)致人體充電電荷分離)就是典型事例。服裝不大也許產(chǎn)生人體高壓，除非在脫衣過程中。事實上，人體靜電充電在正常石油工業(yè)作業(yè)中還沒有被證明會構(gòu)成明顯安全問題，也許由于在正常狀況下缺少上述活