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防靜電安全技術(shù)1前言一靜電的產(chǎn)生二靜電放電形式三形成靜電危害的條件四可燃液體靜電五2液體靜電防災(zāi)原則六防止液體靜電危害的措施七粉體靜電八氣體靜電九人體靜電十301PARTONE前言4一前言靜電災(zāi)害嚴(yán)重影響石油、石油化工、石油銷售企業(yè)的安全生產(chǎn),給企業(yè)造成很大的損失。
一本油庫事故案例匯編中收集了445起油庫著火爆炸事故,其中由靜電引起的有54起,占12.13%。
“加油站百例事故分析”一書收集了115起加油站事故,其中由靜電引起的有23起,占20%。5一前言2002年2月23日至2006年9月11日中國石油23起重大事故中,由靜電引起的著火爆炸有6起,占26.08%。
所以我們必須有效地控制靜電災(zāi)害,消除靜電安全隱患,避免靜電事故發(fā)生,確保石油、石油化工、石油銷售企業(yè)安全生產(chǎn)。6一前言日本近30年(1972~2001)靜電事故統(tǒng)計(jì)7前言國內(nèi)近20年石油、石油化工、石油銷售(1985~2004)139起靜電事故統(tǒng)計(jì)一802PARTTWO靜電的產(chǎn)生9二靜電的產(chǎn)生靜電現(xiàn)象:由于帶電體的靜電場(chǎng)作用而引起的靜電放電、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化以及靜電力作用等諸物理現(xiàn)象的統(tǒng)稱。10靜電的產(chǎn)生靜電起電:由于物體的接觸分離、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化和帶電微粒的附著等原因,使物體正負(fù)電荷失去平衡或電荷分布不均,而在宏觀上呈現(xiàn)帶電的過程。二11靜電的產(chǎn)生物體的接觸分離帶電(一)摩擦起電(二)靜電感應(yīng)帶電(三)其它原因帶電(四)靜電的產(chǎn)生二12靜電的產(chǎn)生(一)物體的接觸分離帶電(a)接觸產(chǎn)生的電荷移動(dòng)(b)形成雙層電荷(c)分離產(chǎn)生的靜電因接觸分離而引起的靜電產(chǎn)生二13靜電的產(chǎn)生(二)摩擦起電摩擦只不過是接觸分離的一種特殊形式。摩擦的作用僅在于增加兩種物質(zhì)達(dá)到一個(gè)分子距離以下的接觸面積,再把兩物體分開時(shí)就各帶有不同符號(hào)的靜電。二1263914靜電的產(chǎn)生實(shí)際工作中的摩擦、接觸、分離帶電過程二15靜電的產(chǎn)生(三)靜電感應(yīng)帶電電場(chǎng)作用在中性導(dǎo)體時(shí),該導(dǎo)體的自由電子受到電場(chǎng)力的作用將逆著外電場(chǎng)的方向移向?qū)w的一端,而另一端即顯正電,這個(gè)現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。二16靜電的產(chǎn)生二17靜電的產(chǎn)生(四)其它原因帶電極化帶電、破碎帶電、壓電和熱效應(yīng)帶電、剝離帶電、吸附起電等。二1803PARTTHREE靜電放電形式19三靜電放電形式電暈放電(一)刷型放電(二)火花放電(三)沿表面放電(四)傳播型刷形放電(五)20靜電放電形式(一)電暈放電電暈放電是在非均勻電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度極高的部分發(fā)生局部電離的放電。電暈放電一般伴隨著微弱嘶嘶聲與圖所示的發(fā)光。(發(fā)生電暈放電曲率半徑小于1mm)三21靜電放電形式(二)刷型放電一般是隨著“啪”的較強(qiáng)聲響與圖所示的樹枝狀發(fā)光的放電,在帶電很多的物體(一般為非導(dǎo)體)與其離數(shù)厘米以上的較平滑形狀的接地導(dǎo)體之間易產(chǎn)生這種放電。三22靜電放電形式易發(fā)生刷型放電的場(chǎng)所舉例:三油品鶴管裝車時(shí),如果金屬鶴管不放入底部,當(dāng)帶電油面接觸金屬鶴管頭時(shí),易發(fā)生刷型放電。01聚丙烯與聚乙烯粉體料倉內(nèi)的如果有金屬尖端突出物(如音叉料位計(jì)),當(dāng)料面與其接觸時(shí),易發(fā)生刷型放電。02油罐內(nèi)如果有金屬尖端突出物,當(dāng)油面與其接觸時(shí),易發(fā)生刷型放電。0323靜電放電形式易發(fā)生刷型放電的場(chǎng)所舉例:三用蒸汽吹掃油罐等易燃易爆場(chǎng)所時(shí),當(dāng)蒸汽空間電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到1.0kV/cm時(shí),易發(fā)生刷型放電。04接地的鋼帶檢尺尺與帶電油面接觸時(shí),易發(fā)生刷型放電。05氫氣、乙烯氣體、液化汽、丙烯氣體等可燃?xì)怏w在高壓噴出時(shí),當(dāng)空間電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到1.0kV/cm時(shí),易發(fā)生刷型放電。0624靜電放電形式三25靜電放電形式(三)火花放電在帶電物體與接地導(dǎo)體的形狀都較平滑時(shí),伴隨著強(qiáng)烈的聲響和圖示的一條發(fā)光而在大氣中突然產(chǎn)生的放電。三26三靜電放電形式易發(fā)生火花放電的場(chǎng)所舉例:油品鶴管裝車時(shí),如果車體不接地,帶電的車體與接地的金屬體會(huì)發(fā)生火花放電。01帶電的人體與接地導(dǎo)體接觸時(shí),會(huì)發(fā)生火花放電。02油罐內(nèi)的孤立導(dǎo)體帶電后與罐壁接觸時(shí),會(huì)發(fā)生火花電。0327三靜電放電形式易發(fā)生火花放電的場(chǎng)所舉例:用蒸汽清洗油槽車時(shí),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(shí),會(huì)發(fā)生火花放電。04油罐采樣時(shí),如果采樣繩為絕緣繩,當(dāng)采樣器帶電后就會(huì)與油罐采樣口處的接地體發(fā)生火花放電。05用金屬桶接油時(shí),如果金屬桶不接地,當(dāng)金屬桶帶電后就會(huì)與接地體發(fā)生火花放電。0628靜電放電形式事故案例1某煉化廠2000年、2002年出現(xiàn)兩起油罐采樣時(shí),人體帶電對(duì)采樣口發(fā)生靜電火花放電而引起油罐著火事故。他們錯(cuò)在哪里?◆沒有穿防靜電工作服與防靜電工作鞋?!糇鳂I(yè)前沒有消除人體靜電。三29靜電放電形式事故案例22003年3月19日某石化分公司855號(hào)罐采樣時(shí),發(fā)生著火事故,事故的主要原因是采樣繩不合格,造成采樣器帶電后無法泄放到大地中,致使帶電的采樣器對(duì)內(nèi)浮盤口處發(fā)生靜電火花放電,引起罐內(nèi)油氣著火。他們錯(cuò)在哪里?防靜電采樣繩不合格。三30靜電放電形式(四)沿表面放電在帶電物體背面附近有接地導(dǎo)體,帶電物體表面電位上升被抑制的情況下,帶電量非常大時(shí),沿著帶電物體表面發(fā)生的放電。通常表面放電如圖示。在接地導(dǎo)體接近帶電物體表面時(shí)產(chǎn)生了空氣中放電,以此為契機(jī),沿表面放電幾乎同時(shí)產(chǎn)生。三31靜電放電形式三32靜電放電形式易發(fā)生沿面放電的場(chǎng)所舉例:A油罐表油面靜電電位很高(58kV),易發(fā)生油品沿面放電。B聚烯烴粉體料倉內(nèi)的聚烯烴粉體物料表面易發(fā)生沿面放電。三33靜電放電形式(五)傳播型刷形放電易發(fā)生沿面放電的場(chǎng)所舉例:聚烯烴粉體料倉等容器粘壁易發(fā)生傳播型刷型放電。A橡膠輸送傳輸帶放電易發(fā)生傳播型刷型放電。B三3404PARTFOUR形成靜電危害的條件35四形成靜電危害的條件產(chǎn)生并積累靜電荷、發(fā)生靜電放電放電場(chǎng)所有可燃混合氣體并達(dá)到爆炸極限靜電放電能量大于、等于可燃混合氣的最小點(diǎn)火能量3605PARTFIVE可燃液體靜電37五可燃液體靜電當(dāng)可燃液體與固體、氣體之間,液體與不相混的液體之間,由于攪拌、沉降、噴射、飛濺、發(fā)泡、流動(dòng)等接觸——分離的相對(duì)運(yùn)動(dòng),同樣會(huì)在液體中產(chǎn)生靜電。如石油產(chǎn)品中的汽油、航空煤油等燃料油品以及苯、二甲苯等化工原料是一種潛在的火源,因此,我們必須重視可燃液體的靜電危害。38可燃液體靜電放電部位(一)靜電事故主要原因(石油產(chǎn)品)(二)靜電危害部位(三)危險(xiǎn)界限與安全控制指標(biāo)(四)液體石油產(chǎn)品事故案例(五)五39可燃液體靜電(一)放電部位液面→
罐壁液面→鶴管液面絕緣導(dǎo)體→罐壁接地不良罐車→
鶴管、導(dǎo)電膠管、人體未接地的膠管夾、油槍→接地體采樣器、檢尺器具、人體→接地體非導(dǎo)體器材→接地體、人體等五40可燃液體靜電(二)靜電事故主要原因(石油產(chǎn)品)●加油速度過快●油中含水作業(yè)●油罐采樣、檢尺、測(cè)溫作業(yè)●頂部噴濺式注油●過濾器材質(zhì)(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(nèi)有孤立導(dǎo)體、金屬突出物●人體靜電放電等五41可燃液體靜電(三)靜電危害部位(1)油品汽車棧臺(tái)
(2)火車棧臺(tái)
(3)液化汽槽車棧臺(tái)
(4)裝置區(qū)內(nèi)各種可燃液體裝車點(diǎn)
(5)烯烴裝車臺(tái)(6)油罐等容器清洗
(7)有限空間作業(yè)
(8)采樣、檢尺、測(cè)溫、檢水等作業(yè)
(9)油品過濾器
(10)汽車吸油與卸油(11)船舶裝油
(12)易噴油點(diǎn),如裝置區(qū)內(nèi)的各種導(dǎo)淋閥管處等
(13)塑料桶裝油
(14)油品罐裝
(15)油品攪拌五42可燃液體靜電(四)危險(xiǎn)界限與安全控制指標(biāo)(1)油面放電危險(xiǎn)界限:58kV安全控制指標(biāo):德國42kV、美國35kV、俄國20kV、中國12kV(2)鐵路槽車入口電荷密度:≤30μC/m3
油面附近電荷密度:≤5.5~10.6μC/m3
加油速度:vd<0.8m2/s(鐵路)
vd<0.5m2/s(汽車)(3)絕緣導(dǎo)體或容器放電危險(xiǎn)界限:327V
安全控制指標(biāo):<100V
放電電荷轉(zhuǎn)移量:<0.1μC(0.26mJ)(4)絕緣體放電危險(xiǎn)界限:20~30kV(0.1~1.0mJ)
安全管理指標(biāo):<5kV五43可燃液體靜電(五)液體石油產(chǎn)品事故案例案例1汽車接地不良裝車事故某石化總廠(2002年3月7日)當(dāng)日8點(diǎn)45分,南通一罐車到該廠裝甲乙酮,押運(yùn)員隨后將汽車接地線掛在生銹螺栓上,駕駛員擅自全開發(fā)貨閥門,剛裝車(約12s)即發(fā)生爆炸。這起事故系介質(zhì)噴灑起電和罐車接地不良引起的。放電部位是槽車罐口與導(dǎo)電膠管之間發(fā)生火花放電。五44可燃液體靜電(五)液體石油產(chǎn)品事故案例案例2用PE管卸苯事故某石化公司1995年10月17日,現(xiàn)場(chǎng)抽取槽車的混合苯,事故時(shí)間是發(fā)生在抽取底部殘余苯液時(shí),當(dāng)場(chǎng)一死一傷。五45可燃液體靜電他們錯(cuò)在哪里?使用絕緣PE管抽取混合苯。事后經(jīng)模擬試驗(yàn),用1.5吋PE管作模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:當(dāng)苯液比較純時(shí),PE管周圍電位約在5000-8000伏;當(dāng)苯液有稍微游離水時(shí),PE管表面電位約在30kV,遠(yuǎn)超過非金屬材料放電的危險(xiǎn)電位。五46可燃液體靜電案例3某煉廠用塑料桶裝油事故1991年12月26日某石化公司煉油廠發(fā)生了一起泄放汽油引起的火災(zāi)事故,火災(zāi)面積約50m2,當(dāng)事者當(dāng)場(chǎng)燒死,并使催化裝置停工一個(gè)多小時(shí)。事故是在汽油管線導(dǎo)淋管放油時(shí)發(fā)生的,類似事故在國內(nèi)已發(fā)生了多起。五47可燃液體靜電他們錯(cuò)在哪里?接油時(shí)使用了塑料桶。事后模擬實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)噴出壓力超過0.5MPa時(shí),塑料桶表面電壓可以超過10kV并發(fā)生放電現(xiàn)象;如果液面出現(xiàn)泡沫層,則會(huì)出現(xiàn)較高能量的放電,如果周圍氣體在爆炸范圍內(nèi),就會(huì)造成閃爆事故。五48可燃液體靜電案例4某石化儲(chǔ)運(yùn)廠他們錯(cuò)在哪里?1992年該儲(chǔ)運(yùn)廠發(fā)生3起用蒸汽洗苯、汽油槽車的閃爆事故,蒸汽壓力約在0.6MPa,爆炸事件都是在剛開始作業(yè)不久的時(shí)間。使用非防靜電膠管。膠管前端金屬頭沒有接地。模擬實(shí)驗(yàn)中,膠管前銅質(zhì)T型頭帶電約1.8-4.5kV,計(jì)算儲(chǔ)能約0.21-1.31mJ。因此在膠管擺動(dòng)中,噴頭極易產(chǎn)生引燃性放電。五49可燃液體靜電案例5某石化(1996年“1.6”):吹掃LPG1996年1月6日,某石化公司液化氣發(fā)生泄漏,在用蒸汽吹掃地下的液化氣殘液時(shí)發(fā)生閃燃。他們錯(cuò)在哪里?使用非防靜電膠管。膠管帶電,與地面放電引燃泄漏的液化氣。五5006PARTSIX液體靜電防災(zāi)原則51六液體靜電防災(zāi)原則杜絕或抑制靜電災(zāi)害三要素是基本條件。對(duì)策指南和具體措施包括:(1)抑制起電條件,如限制流速、避免油水混合作業(yè)等;(2)確保或增加靜電泄放能力,如系統(tǒng)接地、增濕、加抗靜電劑等;(3)避免高能放電條件,如絕緣導(dǎo)體、金屬突出物等;(4)在危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)或操作上難以確保上述要求的危險(xiǎn)場(chǎng)所,可增設(shè)部分防靜電措施,包括:石油靜電消除器抗靜電型鶴管頭智能型接地連鎖裝置防靜電工作服、鞋等石油靜電監(jiān)測(cè)器本安型人體靜電消除器防靜電型采樣器5207PARTSEVEN防止液體靜電危害的措施53七防止液體靜電危害的措施1、接地由于油品儲(chǔ)運(yùn)過程管線、過濾器、油罐等都會(huì)產(chǎn)生靜電,因此,管線、過濾器、油罐等必須接地。油罐接地槽車接地54七防止液體靜電危害的措施2、注油管口延伸到底部,預(yù)防噴濺產(chǎn)生靜電預(yù)防油面對(duì)注油口的放電。不伸入底部易發(fā)生靜電刷性放電55七防止液體靜電危害的措施2、注油管口延伸到底部,預(yù)防噴濺產(chǎn)生靜電預(yù)防油面對(duì)注油口的放電。伸入底部注油56七防止液體靜電危害的措施573、裝油鶴管應(yīng)采用防靜電專用膠管,并伸至油罐底部。4、控制流速中含水量在1%至5%范圍時(shí),進(jìn)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(yīng)大于1m/s,當(dāng)注入口浸沒200mm后,可逐步提高流速,但最大流速不應(yīng)超過7m/s。火車與汽車槽車:鶴管埋沒前流速≤1m/s,鶴管埋沒后流速:vd<0.5(汽車)vd<0.8(火車)5、使用防靜電添加劑七防止液體靜電危害的措施6、靜置時(shí)間靜電靜置時(shí)間:在有靜電危險(xiǎn)的場(chǎng)所進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),由設(shè)備停止操作到物料(如液體)所帶靜電消散至安全值以下,允許進(jìn)行下一步操作所需要的時(shí)間間隔.58七防止液體靜電危害的措施6、靜置時(shí)間汽車、鐵路罐車不得少于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(30μm以下)過濾器距出油口的距離,應(yīng)留有30s的靜電消散時(shí)間(一般管線長度應(yīng)在100m以上)。59七防止液體靜電危害的措施7、采用液體靜電消除器60七防止液體靜電危害的措施8、采樣、測(cè)溫繩必須是防靜電繩,且接地良好。61七防止液體靜電危害的措施油品采樣注意事項(xiàng)采樣繩必須為防靜電采樣繩,檢測(cè)合格方可使用,且不得超過廠家規(guī)定的使用期限(一般為三個(gè)月)。01采樣時(shí),防靜電采樣繩末端必須接地,禁止防靜電采樣繩不接地使用。02采樣時(shí),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。03采樣時(shí),必須保證規(guī)定的靜置時(shí)間,嚴(yán)禁進(jìn)行動(dòng)態(tài)采樣測(cè)溫作業(yè)。0462七防止液體靜電危害的措施油品采樣注意事項(xiàng)使用中如發(fā)現(xiàn)采樣繩深色纖維脫色、磨損、斷裂等異常情況時(shí),不得繼續(xù)使用。05防靜電繩不能作為絕緣物使用,特別是接觸帶電體。06采樣測(cè)溫作業(yè)人員必須按規(guī)定穿防靜電工作服和防靜電工作鞋,作業(yè)前應(yīng)先泄放人體靜電。07雷暴等惡劣天氣禁止采樣測(cè)溫作業(yè)。0863七防止液體靜電危害的措施9、油罐中不能有孤立導(dǎo)體存在及尖端突出物++++++++++++++孤立導(dǎo)體64七防止液體靜電危害的措施10、爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)安裝本安型人體靜電消除器人體帶電后與金屬接地體接觸時(shí)會(huì)發(fā)生靜電火花放電65七防止液體靜電危害的措施10、爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)安裝本安型人體靜電消除器本安型人體靜電消除器66七防止液體靜電危害的措施內(nèi)浮頂油罐防止靜電放電著火爆炸的對(duì)策建議在浮盤浮起前,油品流速不得大于1m/s;在浮盤浮起后,油品流速不得大于4.5m/s(實(shí)際流速要進(jìn)行計(jì)算);01向外付油時(shí),液位最低高度不得低于浮盤高度;02不得用壓縮風(fēng)向罐內(nèi)掃線;0367七防止液體靜電危害的措施內(nèi)浮頂油罐防止靜電放電著火爆炸的對(duì)策建議用蒸汽掃線時(shí),閥門先開1~2扣,讓蒸汽慢慢進(jìn)入油罐,當(dāng)油罐上部通氣孔見到蒸汽后,方可開大閥門。04禁止油罐內(nèi)進(jìn)入氫氣、C3、C4等輕組份氣體;05采樣、檢尺、測(cè)溫、檢水等作業(yè),必須要保持靜置時(shí)間(50~5000m3不得少于10min、大于5000m3不得少于30min),禁止動(dòng)態(tài)采樣、檢尺、測(cè)溫、檢水等作業(yè);0668七防止液體靜電危害的措施內(nèi)浮頂油罐防止靜電放電著火爆炸的對(duì)策建議采樣、測(cè)溫、檢水使用的采樣繩必須采用防靜電型采樣繩,防靜電型采樣繩的阻值應(yīng)按《油品采樣測(cè)溫繩技術(shù)條件及采樣測(cè)溫作業(yè)靜電安全規(guī)程》(Q/SY1317-2010)第4.3條規(guī)定:“比電阻應(yīng)在1×103Ω/m~1×106Ω/m之間,全長電阻不應(yīng)大于108Ω”;07采樣、檢尺、測(cè)溫、檢水等作業(yè)時(shí),鋼帶尺、采樣繩必須可靠接地;下落速度不得大于1m/s,上提速度不得大于0.5m/s;08進(jìn)入罐區(qū)必須按規(guī)定著裝,上罐作業(yè)前必須先泄放人體靜電。0969七防止液體靜電危害的措施內(nèi)浮頂油罐防止靜電放電著火爆炸的對(duì)策建議油罐的上罐扶梯入口、油罐采樣口處(距采樣口不少于1.5m)應(yīng)設(shè)置本安型人體靜電消除器。本安型人體靜電消除器的電荷轉(zhuǎn)移量不得大于0.1μC。10內(nèi)浮船的兩根接地連線必須保持完好,并可靠接地。11流速問題:目前各企業(yè)對(duì)油品流速問題,主要是參照《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》(GB13348)與《防止靜電事故通用導(dǎo)則》(GB12158)中的規(guī)定。大家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解是:在滿足初始流速1m/s后,方可提速,流速不超過7m/s,就符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其實(shí)這種理解是錯(cuò)誤,原因是標(biāo)準(zhǔn)描述的太簡單,也沒有注釋。最大流速是計(jì)算出來的,如果計(jì)算的結(jié)果大于7m/s,則在實(shí)際應(yīng)用中就要取不大于7m/s。1270七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求《防止因靜電、閃電和雜散電流引起火災(zāi)的保護(hù)措施》(美國健康與環(huán)境事務(wù)部、安全和消防分會(huì)、美國石油學(xué)會(huì)2003年推薦方法、1998年9月第6版)第4.5.2條款規(guī)定:“在灌油管浸入兩倍于管徑或61厘米(2英尺)的深度(以較小值為準(zhǔn))前,要將灌油管線進(jìn)罐液流的排放速度限制在1米/秒(3英尺/秒)以內(nèi)。如果采用浮頂式(內(nèi)浮頂或頂部開口)的油罐,要遵守1米/秒(3英尺/秒)以下的速度極限,直至罐蓋浮起”。71七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求《日本靜電安全指南》第2.2.2.2條款規(guī)定:“用懸浮罐時(shí),要使浮頂部分完全浮在液面上”。72七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求《防靜電實(shí)踐規(guī)程——建議采取的防靜電措施》【NFPA772000NFPA(美國消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)),NFPA美國消防協(xié)會(huì)版權(quán)所有】第7.5.3條款規(guī)定:“導(dǎo)電性浮頂儲(chǔ)罐:如果浮頂與罐殼加固連接,則浮頂儲(chǔ)罐本身是安全的。加固連接通常是靠浮頂或者浮蓋與罐壁之間并聯(lián)實(shí)現(xiàn)的。并聯(lián)連接的目的是防雷電保護(hù),但也能防止靜電的產(chǎn)生。如果浮頂落在浮頂架上,就會(huì)發(fā)生電荷在液體表面聚積,應(yīng)遵守與固定頂儲(chǔ)罐相同的預(yù)防措施。如果內(nèi)部浮頂儲(chǔ)罐通風(fēng)不當(dāng),浮頂與固定頂之間就會(huì)聚積易燃性蒸氣”。73七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求《機(jī)械設(shè)備的安全性——為了避免發(fā)生起源于靜電的危險(xiǎn),而應(yīng)當(dāng)遵循的指南以及各種建議》(英國PDR044-001:1999)第5.4.3.2條款規(guī)定:“帶有浮動(dòng)棚頂或者內(nèi)部浮動(dòng)頂蓋的液油儲(chǔ)罐:在帶有浮動(dòng)棚頂或者內(nèi)部浮動(dòng)頂蓋的液油儲(chǔ)罐中,在注液期間易燃性氣氛和發(fā)展的電勢(shì)之間得到浮動(dòng)棚頂或者頂蓋的屏蔽。因此,在初期灌注以后,棚頂或者頂蓋上浮,就不需要對(duì)灌注速度加以限制。但是,在初期灌注期間,速度仍應(yīng)限制在1m/s以下”。74七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》(SY/T6319-2008)第4.5.2條款規(guī)定:“當(dāng)使用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐(內(nèi)部或者開頂),要遵守1m/s(3ft/s)的極限,速度直到頂浮起來”。75七防止液體靜電危害的措施各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)浮頂油罐最低液位要求該標(biāo)準(zhǔn)說明:該標(biāo)準(zhǔn)“前言”中提到:“采用本標(biāo)準(zhǔn)作為我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)我國石油天然氣工業(yè)在靜電、閃電和雜散電流引燃的安全防范方面具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義”。所以煉化企業(yè)、銷售企業(yè)一般沒有這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),也不執(zhí)行這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。另外該標(biāo)準(zhǔn)為推薦標(biāo)準(zhǔn),不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。7608PARTEIGHT粉體靜電77八粉體靜電概述(一)工業(yè)粉體靜電起電特點(diǎn)(二)聚烯烴靜電防護(hù)措施(三)78八粉體靜電(一)概述從我國石油化工行業(yè)近幾年來70余起聚烯烴粉體料倉燃爆事故和遼化HDPE裝置大爆炸事故統(tǒng)計(jì)資料可知,燃爆事故的點(diǎn)火源是粉體靜電放電所造成的。聚烯烴粉體絕緣程度高,生產(chǎn)過程中起電量可達(dá)0.1~100μC/kg,靜電泄漏緩慢,生產(chǎn)過程中的粉體往往會(huì)積聚很高的電荷。這種靜電的積聚會(huì)給粉體帶來兩類危害。79八粉體靜電1、第一類是帶電粉體粒子之間,粒子與管壁、容器之間的靜電力作用,給生產(chǎn)帶來各種障礙與危害。這類粉體靜電危害事故常見的表現(xiàn)形式有;氣體輸送管道的堵塞,特別容易出現(xiàn)在管道彎頭或氣體、粉體的分離區(qū)域;帶電介質(zhì)粒子對(duì)篩網(wǎng)孔的粘附,從而改變篩子的有效孔徑,容易造成網(wǎng)孔堵塞;細(xì)微粒子會(huì)在管道壁和倉壁上停留,造成粘附層現(xiàn)象;影響粉體介質(zhì)的有效混合,降低產(chǎn)品質(zhì)量。80八粉體靜電例一,聚苯乙烯粒料相互吸附現(xiàn)象。某石化分公司聚苯乙烯裝置的聚苯乙烯粒料,篩分后出現(xiàn)細(xì)粒料與中大粒料粘結(jié),影響產(chǎn)品質(zhì)量。通過模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況察看,可以斷定聚苯乙烯粒料粘結(jié)的原因是由于靜電吸附而引起的。81八粉體靜電例一,聚苯乙烯粒料相互吸附現(xiàn)象。通過聚苯乙烯物化特性可知,聚苯乙烯屬高絕緣粉體。它的起電特性與其它的聚烯烴粉體起電特性基本相同。聚苯乙烯粒料干燥過程是在直徑約600mm、長約40m金屬管內(nèi)進(jìn)行的,風(fēng)量為17000m3/h—22000m3/h,其輸送速度約為16.7m/s—21.62m/s。此種工藝條件決定了聚苯乙烯粒料在管內(nèi)與管壁或料粒的相互接觸摩擦、碰撞,使其帶電。82八粉體靜電決定聚苯乙烯粒料起電因素有以下幾點(diǎn):聚苯乙烯體電阻率高(1017~1019Ω.cm)。一般情況下粉體起電與材料的電阻率大體成正比關(guān)系,當(dāng)電阻率<108Ω.cm,一般不起電;當(dāng)108Ω.cm<ρ<1012Ω.cm,起電較??;當(dāng)ρ>1012Ω.cm,起電較高。與粉體粒徑尺寸有關(guān)。一般情況下粒徑越小,起電就越高。通過試驗(yàn)裝置進(jìn)行的模擬試驗(yàn)可明顯觀測(cè)到,聚苯乙烯中大粒料的起電量小于細(xì)粒料的起電量。2183八粉體靜電決定聚苯乙烯粒料起電因素有以下幾點(diǎn):與風(fēng)速有關(guān)。粉體起電與粉體風(fēng)送速度關(guān)系較大,速度越高,起電越高。而公司的聚苯乙烯輸送速度為16.7m/s—21.62m/s,屬高速度輸送,所以起電高。與質(zhì)量轉(zhuǎn)移率有關(guān)。粉體起電與質(zhì)量轉(zhuǎn)移率(或負(fù)荷)成反比關(guān)系,風(fēng)送粉體質(zhì)量流量越高,起電荷質(zhì)比越小。而公司的聚苯乙烯物料輸送量為1.3kg/s(4.68t/h),屬于疏相輸送,所以起電量高。43上述各種因素決定了聚苯乙烯粒料在輸送過程中起電,并且起電量很高84八粉體靜電例二,LLDPE裝置流化床爆聚現(xiàn)象85LLDPE裝置流化床反應(yīng)器內(nèi)粉體在氣相懸浮狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng),這樣流化床反應(yīng)器內(nèi)粉料必然產(chǎn)生靜電,這樣粉末會(huì)被吸附到反應(yīng)器內(nèi)壁上,內(nèi)壁上的粉末與催化劑反應(yīng)后,就形成了結(jié)片。當(dāng)結(jié)片增達(dá)到一定程度時(shí)就脫落到反應(yīng)器內(nèi)和反應(yīng)器下部的分布板上,此時(shí)脫落的結(jié)片由于反應(yīng)會(huì)迅速增大,使分布板形成堆積狀態(tài),且分布扳會(huì)造成堵塞狀態(tài)。由此會(huì)造成反應(yīng)器爆聚事故。反映器內(nèi)的靜電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的反應(yīng)器內(nèi)電壓值超過2kV時(shí),就容易形成結(jié)片。特別是膨脹段部分。八粉體靜電2、第二類是電荷積累能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的靜電場(chǎng),從而導(dǎo)致各種類型的靜電放電發(fā)生,或引起火災(zāi)和爆炸事故,或引起人體電擊。這類事故主要有粉體料倉燃爆事故,粉體裝置爆炸事故,下料口閃爆事故,各種聚烯烴包裝時(shí)人體電擊現(xiàn)象等。86八粉體靜電某石化公司1PE裝置料倉事故(1)1982年、1987年:集塵系統(tǒng)發(fā)生爆炸;(2)1988~1993年:抽氣料倉發(fā)生5次爆炸;(3)1994年:稱量計(jì)上儲(chǔ)槽發(fā)生3次爆炸;(4)1994年:包裝上儲(chǔ)槽2次發(fā)生爆炸;(5)1996年:外品儲(chǔ)槽2次閃爆;(6)1997—1998年:不合格品料倉發(fā)生2次爆炸;(7)2000年:不合格倉閃爆;(8)2004年5月31日上儲(chǔ)槽閃爆;(9)2004年12月21日抽氣料倉閃爆。87八粉體靜電某石化公司2PE裝置料倉事故1994年“9.15”:開車前未將V503E倉風(fēng)機(jī)改遙測(cè),當(dāng)V503E倉進(jìn)料時(shí)反吹凈化風(fēng)未開,4小時(shí)后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,但倉內(nèi)已燃爆;21992年“9.18”:操作工誤關(guān)了正在進(jìn)料中的V503A倉的凈化風(fēng)機(jī)(B508A),約2小時(shí)后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,但料倉已冒煙,通17分鐘氮?dú)夂笥珠_B508A風(fēng)機(jī),火更大,上部燒穿;11997年“11.13”:三通閥DV561失靈,當(dāng)由A倉切向F倉時(shí),大部分物料漏向C倉,但C倉風(fēng)機(jī)未啟動(dòng),1.5小時(shí)后發(fā)現(xiàn)問題,但C倉已燃爆、著火。388八粉體靜電某石化公司PP裝置料倉燃爆事故1991年“7.23”、“7.26”、“7.30”、“8.17”、“8.20”、“8.21”、“8.24”、“12.29”:A/B、C/B、D/B、C/A、B/B、A/A倉爆炸著火;21989年“9.2”:KV505C/B倉摻合中發(fā)生爆炸著火;189八粉體靜電某石化公司PP裝置料倉燃爆事故1994年“1.27”、“2.3”:A/B、C/B倉爆炸著火。41993年“7.22”:料倉摻合中發(fā)生爆炸;390八粉體靜電某石化公司HDPE粉料倉事故1990年“2.2”:當(dāng)日空分停車,N2不足,在停車處理物料時(shí)H倉爆炸,并使C、D、F、G倉防爆板破壞;21989年“2.12”:當(dāng)日,出料控制閥關(guān)不死,操作工在緊急處理物料時(shí)B倉發(fā)生爆炸并使A、C、E、F、G倉防爆板破壞,過濾袋燒毀;191八粉體靜電某石化公司HDPE粉料倉事故1997年“4.16”:當(dāng)日發(fā)現(xiàn)控制閥內(nèi)漏,在處理出料倉物料時(shí),因下料閥門卡住,在向E倉送料時(shí)發(fā)生爆炸。41991年“11.16”:當(dāng)日反應(yīng)不正常,A2線料進(jìn)D倉3~5t沒關(guān)閥,E倉準(zhǔn)備進(jìn)A1線料時(shí)D倉爆炸,防爆板和過濾器破壞、燒毀;392八粉體靜電某石化公司HDPE粉料倉事故2002年“5.5”:C倉在5月2日至5日連續(xù)3天進(jìn)行不放空進(jìn)料操作(約80t料位處)。21999年“5.24”:由于料倉倒不開,事故前在G倉48t位置連續(xù)進(jìn)行了75h的邊進(jìn)邊出作業(yè),當(dāng)日13:00料倉爆炸著火,并使C倉也受損,損壞率分別為60%、30%;193八粉體靜電1988年11月21日某石化公司小本體聚丙烯裝置下料口靜電閃爆事故。A1998年3月17日某石化公司小本體聚丙烯裝置下料口靜電閃爆事故。B2005年3月26日某石化公司小本體聚丙烯裝置下料口靜電閃爆事故。C94八粉體靜電(二)工業(yè)粉體靜電起電特點(diǎn)粉體在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸過程中,要經(jīng)過攪拌、篩分、氣力輸送等不同的工藝流程。這樣粉體顆粒與容器壁、管道內(nèi)壁以及篩網(wǎng)等器具之間的接觸分離、碰撞、摩擦、剝離等現(xiàn)象而產(chǎn)生靜電。大量的試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明,粉體起電有著特有的規(guī)律和特點(diǎn)。95八粉體靜電(二)工業(yè)粉體靜電起電特點(diǎn)1、粉體起電與其電阻率有關(guān)ρ<108Ω.m時(shí),可不考慮粉體靜電。108<ρ<1012Ω.m時(shí),起電小,要求接地。ρ>1012Ω.m時(shí),易起電,要求專門的防護(hù)措施。2、粉體起電與其粒徑有關(guān)粉體起電(q)與粉體比表面成線性關(guān)系,粒徑越小,起電荷質(zhì)比越高。96八粉體靜電3、粉體起電與濕度有關(guān)濕度對(duì)粉體起電影響比較明顯。對(duì)粗顆粒,粉體起電總的趨勢(shì)是隨濕度的增加而減少。而對(duì)細(xì)粒料,濕度的影響比較復(fù)雜:干燥條件和濕條件都可以產(chǎn)生較高的起電,只是極性相反而已。97八粉體靜電3、粉體起電與濕度有關(guān)98八粉體靜電4、管道表面狀態(tài)例如:PS粒子在2.1cm直徑鋁管中輸送,在新管線中起電為正極性,隨流速的增加成指數(shù)率增加;當(dāng)管線中有部分粉塵附著時(shí),起電明顯減小,而如果管線附著物進(jìn)一步增加,例如全部附著時(shí),粉體起電極性反轉(zhuǎn),而數(shù)量絕對(duì)值與新管線起電量級(jí)相當(dāng)。管道表面沉積的細(xì)粉末,對(duì)粉體起電有一定影響。隨著沉積層厚度的增加,起電逐漸下降,沉積層進(jìn)一步增加,起電極性則可能出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。99八粉體靜電5、沖撞速度粉體起電隨沖撞速度的增加,起電呈指數(shù)增加。6、送料量通常,粉體起電荷質(zhì)比隨送料量增加而減少。我們?cè)囼?yàn)的結(jié)果:HDPE細(xì)粉料367.2kg/h————-110μC/kg800kg/h————-26μC/kg100八粉體靜電7、與作業(yè)方式有關(guān)不同的作業(yè)方式,起電差異較大。作業(yè)名稱帶電量C/kg篩分10-11~10-9傾倒、攪拌10-9~10-7螺旋進(jìn)料器10-8~10-6磨碎10-7~10-6精細(xì)粉碎10-7~10-4風(fēng)力輸送10-6~10-4101八粉體靜電8、粉體起電飽和值一般粉體的荷質(zhì)比在10-7~10-4C/kg范圍內(nèi)。但要注意的是粉體表面所能積累的電荷密度是有限的,在正常情況下不會(huì)超過27μC/m2。這是因?yàn)槿袅W訋щ姳砻骐姾擅芏瘸^此值,其表面的電場(chǎng)強(qiáng)度也相應(yīng)增高到可以使周圍的空氣發(fā)生擊穿,從而導(dǎo)致放電的異號(hào)電荷中和粉體粒子上的帶電。我們進(jìn)行的飽和長度試驗(yàn):102八粉體靜電8、粉體起電飽和值(1)三段管(26.1m)測(cè)試數(shù)據(jù)風(fēng)量(m3/h)150280200240300電流(μA)2.002.703.254.505.20(2)五段管(60.5m)測(cè)試數(shù)據(jù)風(fēng)量(m3/h)150280200240300電流(μA)1.952.903.374.305.70103八粉體靜電結(jié)論:從上述數(shù)據(jù)可看出:同樣工藝操作條件下五段管與三段管粉體帶電能很好地吻合。即粉體流動(dòng)電流在數(shù)值上是非常接近的,所以可以認(rèn)為本試驗(yàn)裝置輸送管線在工藝條件下超過流動(dòng)電流飽和長度。另外,從兩表的數(shù)據(jù)還可看出,隨輸送風(fēng)量的增大,粉體帶電也隨之增加。104八粉體靜電9、風(fēng)送粉體大料倉中聚烯烴粉體的起電情況,通過大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與對(duì)比分析,得出如下的結(jié)論:高密度聚乙烯(HDPE)粉體起電荷質(zhì)比約為:10μC/kg—50μC/kg;A低密度聚乙烯(LDPE)粉體起電荷質(zhì)比約為:0.1μC/kg—5μC/kg;B聚丙烯(PP)粉體起電荷質(zhì)比約為:1μc/kg—10μC/kg。C105八粉體靜電10、粉體下料口的粉體起電情況:下料時(shí)粉料荷質(zhì)比一般在0.3μC/kg;料袋電位30~100kV。106八粉體靜電11、料倉內(nèi)尖端金屬接地體放電危險(xiǎn)性分析料倉內(nèi)高低位料位報(bào)警器、高高位料位報(bào)警器等均屬于尖端金屬接地體,在料倉內(nèi)易發(fā)生高能放電。由于料倉內(nèi)存在高靜電場(chǎng)和場(chǎng)強(qiáng)畸變現(xiàn)象,一般料倉內(nèi)物料表面的電壓為10~100kV。則相應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移量1.7~17μC,放電能量可達(dá)幾十甚至上百mJ。所以是很危險(xiǎn)的。107八粉體靜電(三)聚烯烴靜電防護(hù)措施清釜作業(yè)時(shí)避免釜內(nèi)存有可燃?xì)怏w。0102清釜作業(yè)時(shí)消除人體靜電。金屬工具應(yīng)作接地處理。0304粉體料倉上部入料口處建議使用靜電消除器。輸送系統(tǒng)與儲(chǔ)存系統(tǒng)的設(shè)備、容器必須接地。05108八粉體靜電(三)聚烯烴靜電防護(hù)措施消除料倉內(nèi)孤立導(dǎo)體和尖端突出物。0607各下料口處的法蘭、閥門必須進(jìn)行跨接接地。裝置內(nèi)的各臨時(shí)接料口下部接料容器必須接地,不得使用不接地的金屬容器或絕緣容器接料。容器下部不得有孤立的不接地金屬板。0809料倉下部的包裝口建議安裝靜電消除器。包裝袋下部的小車、運(yùn)送物料的叉車和罐車必須接地。1010909PARTNINE氣體靜電110九氣體靜電氣體噴出起電與放電的機(jī)理(一)氣體靜電現(xiàn)象(二)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論(三)111九氣體靜電(一)氣體噴出起電與放電的機(jī)理純凈氣體噴出時(shí),理論上不會(huì)產(chǎn)生靜電起電現(xiàn)象。但當(dāng)氣體中夾雜某些固體顆粒、液滴或其它異物時(shí),在高速?zèng)_撞、破碎或摩擦過程中就會(huì)帶電。這些空間電荷在下述情形下可能產(chǎn)生靜電積聚和放電現(xiàn)象:112九氣體靜電(一)氣體噴出起電與放電的機(jī)理在氣體噴出空間有絕緣導(dǎo)體或非導(dǎo)電物體時(shí),這些“電荷收集體”會(huì)產(chǎn)生電荷積聚和放電現(xiàn)象。01113九氣體靜電(一)氣體噴出起電與放電的機(jī)理當(dāng)散射物的“電荷云”尺寸和密度超過一定值時(shí),對(duì)周圍接地目標(biāo)可以產(chǎn)生刷形放電(可以點(diǎn)燃0.1~1mJ點(diǎn)火能量的氣體)或雷狀放電(可以點(diǎn)燃所有氣體和部分粉塵云。02114九氣體靜電(一)氣體噴出起電與放電的機(jī)理當(dāng)設(shè)備或噴嘴沒有接地,或噴嘴為絕緣體時(shí),設(shè)備或噴嘴可以產(chǎn)生火花放電(金屬體)或傳播型刷形放電(絕緣體)。03115九氣體靜電(二)氣體靜電現(xiàn)象1、爆炸現(xiàn)象●當(dāng)出現(xiàn)下列情形時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸著火事故:噴出氣體中空間電荷或“電荷云”密度超過引燃放電臨界值;A設(shè)備或“電荷收集體”發(fā)生放電現(xiàn)象;B放電區(qū)有可燃性氣體,且放電能量超過氣體最小點(diǎn)火能。C116九氣體靜電用高壓水沖洗油倉/罐,也出現(xiàn)過多例靜電爆炸事故,它們是空間電荷云的特殊形式。國際合作研究的結(jié)論如下:它們往往是由荷電“水塊”放電引燃的,引燃幾率與水塊體積和放電接近速度有關(guān):水塊體積需有足球大小,才具有足夠的引燃能量;放電表面相互接近能量需低于幾m/s才會(huì)發(fā)生引燃。(1)117九氣體靜電用高壓水沖洗油倉/罐,也出現(xiàn)過多例靜電爆炸事故,它們是空間電荷云的特殊形式。國際合作研究的結(jié)論如下:清洗中水霧帶電能力與油水混合或污染程度關(guān)系較大,實(shí)測(cè)表明,水霧帶電可達(dá)400nC/m3。水霧最高電壓(Vmax)與水霧空間電荷密度(ρ)、自由空間半徑(r)等有關(guān),計(jì)算模型如下:Vmax=ρr2/(6ε0),ε0—空氣介電常數(shù)(2)118九氣體靜電用高壓水沖洗油倉/罐,也出現(xiàn)過多例靜電爆炸事故,它們是空間電荷云的特殊形式。國際合作研究的結(jié)論如下:以上研究表明,由高壓噴淋水引起的靜電爆炸事故,可能是個(gè)小概率事故,但在可能引起人員傷亡場(chǎng)所還是應(yīng)引起重視。119九氣體靜電2、電擊現(xiàn)象當(dāng)出現(xiàn)下列情形時(shí)會(huì)產(chǎn)生電擊:噴出氣體中空間電荷或“電荷云”密度超過一定值;A人體沒有接地而捕集電荷且電位超過3kV時(shí);B噴出設(shè)備(或噴嘴)沒有接地,噴射中設(shè)備積聚電荷超過0.2μC時(shí)。C120九氣體靜電3、吸附現(xiàn)象氣體噴出空間中的灰塵或微細(xì)粉塵帶電,如果這些荷電顆粒(半徑r)在電場(chǎng)中的電場(chǎng)力(FC=εE2×4πr2)大于顆粒(密度ρ)的自重時(shí)(FM=πr3×ρ×g),則會(huì)產(chǎn)生靜電吸附現(xiàn)象,可能弄臟工裝和產(chǎn)品表面,也可能引起生產(chǎn)故障。121九氣體靜電(三)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論1、不同載體起電的比較幾種典型氣體噴射起電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表。氣體類型壓力(Mpa)最大測(cè)量電壓(V)干燥O21.43400增濕O213.24500CH45.518000干燥N2144570增濕N214.92540CO20.93500CO24.522000C2H20.534000122九氣體靜電(三)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論各類氣體中以CO2和CH4氣噴射起電最高,所以在CO2和CH4噴出場(chǎng)所應(yīng)特別注意。增濕對(duì)氣體起電影響不大。CO2壓力超過1Mpa時(shí),起電變化明顯。123九氣體靜電2、高壓蒸汽噴出的起電現(xiàn)象人們很早就發(fā)現(xiàn)了水霧或蒸汽的帶電現(xiàn)象(如著名的“列那效應(yīng)”現(xiàn)象:水滴被“破壞”或霧化時(shí),大顆粒水往往帶正電,小顆粒水往往帶負(fù)電)。1971年,日本對(duì)水蒸氣帶電的溫度或壓力效應(yīng),做了實(shí)驗(yàn)。主要現(xiàn)象如下:在0.2~0.3Mpa噴出壓力下,水蒸氣表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的帶電現(xiàn)象,而在高壓的“干蒸氣”條件下,噴射靜電明顯減少124氣體靜電事故案例1:乙烯氣管線泄漏事故事故經(jīng)過:1252005年4月6日,某廠LDPE裝置因乙烯氣管泄漏而臨時(shí)停車檢修,4月7日18時(shí)檢修完畢,重新啟動(dòng)前開壓縮機(jī)K101,5min后公用操作平臺(tái)孔板流量計(jì)法蘭處突然泄漏著火。事后分析,當(dāng)時(shí)管線壓力2.5Mpa,該法蘭跨接和密封約有18年未維護(hù),啟動(dòng)K101時(shí)管線沖擊速度是正常流速的1.5倍,氣體從流量計(jì)法蘭疵出,由氣體靜電引燃了泄漏氣體。氣體靜電事故案例1:乙烯氣管線泄漏事故原因分析:高壓氣體的噴射起電和不接地螺栓的靜電放電,可能是造成這起事故的最有可能原因。檢修中,如果管線中有不純物(如銹蝕物、污垢、殘液等),大于2.5MPa乙烯氣從法蘭處泄漏時(shí),容易產(chǎn)生噴射起電現(xiàn)象。如果噴電電荷密度較高,周圍的接地設(shè)備(如螺栓、φ8儀表管、管排等)都可以誘發(fā)引燃性放電;如果噴電電荷密度不高,因銹蝕而不接地的螺栓,可以通過捕集或感應(yīng)方式積聚靜電,也會(huì)產(chǎn)生引燃性放電(乙烯氣的最小點(diǎn)火能為0.096mJ)。從現(xiàn)場(chǎng)條件看,后者可能性最大。126氣體靜電事故案例2:用蒸汽吹掃LPG殘液閃燃事故事故經(jīng)過:1996年1月6日,某廠LPG泄漏,操作工用蒸汽膠管吹掃地面殘液時(shí)發(fā)生了閃爆著火(蒸汽壓力約0.4Mpa)。127氣體靜電事故案例2:用蒸汽吹掃LPG殘液閃燃事故原因分析:普通絕緣膠管噴射蒸汽中,膠管頭容易積聚靜電。重復(fù)試驗(yàn)表明,在冬季時(shí)靜電起電現(xiàn)象更為明顯,這可能與冬季時(shí)更容易伴隨“水珠”破碎起電過程有關(guān)。在用蒸汽膠管吹掃地面殘液中,也容易出現(xiàn)放電條件和氣體引燃條件。因此在類似作業(yè)中應(yīng)盡量注意蒸汽壓力條件和放電間隙條件,當(dāng)然最好選用防靜電蒸汽膠管。128氣體靜電事故案例3:蒸汽吹掃爆炸事故事故經(jīng)過:2001年,某廠原油碼頭卸油結(jié)束后用蒸汽處理底油。操作中未按規(guī)定要求即用伴熱線處理,而是臨時(shí)采用外接蒸汽膠管吹掃,不久即發(fā)生閃爆著火。129氣體靜電事故案例3:蒸汽吹掃爆炸事故原因分析:蒸汽噴射起電已為許多實(shí)驗(yàn)所證實(shí),因此采用自由膠管蒸倉是危險(xiǎn)的。這起事故極有可能是膠管帶電和放電引起的:蒸倉初期在倉口附近容易形成爆炸性氣體環(huán)境,當(dāng)膠管帶電和自由擺動(dòng)時(shí),與倉口設(shè)備容易產(chǎn)生引燃性放電。130九氣體靜電3、工業(yè)蒸汽噴射靜電實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)濕蒸汽處理設(shè)備(汽源—過濾器—汽水分離器—流量計(jì)—集合分配器),分別實(shí)驗(yàn)觀察了DN50、25、20、15mm等鋼管(帶閥和噴嘴)的起電效應(yīng)。主要結(jié)論和數(shù)據(jù)如下:131九氣體靜電3、工業(yè)蒸汽噴射靜電實(shí)驗(yàn)(1)DN25mm鋼管在蒸汽壓力超過0.1M
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