一、前言
石化企業(yè)液體石油產(chǎn)品儲運主要包括裝卸油棧臺、油碼頭、油罐區(qū)、運輸工具、管線及附屬設(shè)施等環(huán)節(jié)。油品在末添加抗靜電添加劑的情況下,靜止電導(dǎo)率一般在10-9s/m以下安全靜止電導(dǎo)率是50ps/m、,靜電積聚后不宜消散。由于油品閃點低,火災(zāi)危險性高,各環(huán)節(jié)一旦發(fā)生高能靜電放電,就可能引起燃爆事故,造成人員和國家財產(chǎn)的損失。
以下對油品儲運主要環(huán)節(jié)的靜電危險性進(jìn)行分析,以便采取相應(yīng)措施,杜絕或減少靜電燃爆事故的發(fā)生。
二、鐵路裝卸油棧臺
通過對裝車時的流速計算,分析鐵路裝卸油棧臺的靜電危險性。GB12158—90《防止靜電事故通用導(dǎo)則》以下稱《導(dǎo)則》要求鐵路罐車裝油速度應(yīng)滿足式1、要求。
VD≤0.8
式中:V——油品流速,m/s;
D——鶴管內(nèi)徑,m。
某企業(yè)裝車棧臺采用小鶴管內(nèi)徑100mm、加油。裝車時同時開6個鶴位,裝油4003/h,計算得出裝油速度為2.36m/s,則VD=0.236,符合《導(dǎo)則》要求。但在鶴位不能同時開關(guān)的情況下,單個鶴管內(nèi)的流速提高很大,容易形成靜電危險。為此,該企業(yè)在每個鶴位設(shè)有限流閥≯1003/h、,則裝油速度不超過3.54m/s,在《導(dǎo)則》要求范圍內(nèi)。
該棧臺沒有初始流速控制措施應(yīng)在1m/s以內(nèi)、,在注油管未浸入液面前,存在靜電危險。
另一企業(yè)采用大鶴管定量密閉裝車。采用雙段閥控制初始流速,在注油管未浸入液面前流量滿足要求。正常流量為60m3/7min,計算得出流速為4.55m/s,則VD=0.91,不符合《導(dǎo)則》要求,存在靜電危險。
以上兩個企業(yè)的情況具有一定代表性。總的說來,小鶴管裝車普遍流速較低,危險性較小,但應(yīng)注意初始流速和鶴管不能同時開關(guān)造成的流速升高大部分企業(yè)無限流閥、;大鶴管普遍流速超標(biāo),而且無類似雙段閥的初始流速控制措施,應(yīng)考慮加裝消電器。
另外,應(yīng)采取以下措施,防止引起高能靜電放電:
①鶴管、管道、槽罐等必須跨接和接地。
②操作人員應(yīng)在上棧臺的扶梯口處泄放人體靜電。
③裝油前,必須檢查罐車內(nèi)部,不應(yīng)有未接地的金屬物體。
三、油碼頭
通過對某碼頭使用的Dg150mm柴油輸油管線和Dg150mm汽油輸油管線的油品起電靜電電荷密度檢測試驗,對裝船輸油系統(tǒng)的靜電危險性進(jìn)行研究。
1.研究方法
用油品電荷密度計對輸油系統(tǒng)末端進(jìn)行電荷密度檢測試驗,確定裝船輸油系統(tǒng)的靜電安全程度。
偉感器安裝在膠管出口附近,距離過濾器約50m,其中金屬管40m,膠管10m,這時測到的電荷密度值包括過濾器、金屬管及膠管起電和消電的總體結(jié)果,基本反映了系統(tǒng)的靜電安全狀況。
2.測量數(shù)值
1、柴油輸油管線:試驗油品為0#柴油,電導(dǎo)率約為5ps/m,流量275m3/h,過濾器濾芯為20目金屬網(wǎng),經(jīng)20次測量最大值為18.4μc/m3。
2、汽油輸油管線:試驗油品為90#汽油,電導(dǎo)率約為6ps/m,流量250m3/h。管路中無過濾器時,經(jīng)20次測量最大值為36.7μc/m3;過濾器濾芯為20目金屬網(wǎng),經(jīng)20次測量最大值為44.3μc/m3。
3.結(jié)論
根據(jù)國際公認(rèn)的靜電安全要求,入口電荷密度應(yīng)<30μc/m3,所以柴油輸油管滿足要求,而汽油輸油管線有無過濾器都有一定的靜電危險。建議對柴油輸油管線的過濾器定期檢查、清洗,對汽油輸油管線加裝消電器。
油碼頭還應(yīng)該注意以下事項:
1、碼頭區(qū)內(nèi)的管道、設(shè)備等金屬構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行等電位連接并接地。
2、在船位陸上入口處,應(yīng)設(shè)置人體靜電消除裝置。
3、船與岸之間應(yīng)可靠搭接。為防止雜散電流,輸油臂或輸油軟管應(yīng)使用絕緣法蘭或一段不導(dǎo)電軟管代替跨接電纜。
4、裝油初速度不大于1m/s,當(dāng)入口管浸沒后,可提高流速,但100mm管徑不大于9m/s,150mm管徑不大于7m/s。
四、油品采樣
近年來,在油罐區(qū)油品采樣過程中發(fā)生了多起靜電引燃事故,雖未造成大的經(jīng)濟(jì)損失,但對企業(yè)正常生產(chǎn)還是帶來了不利影響。采樣的靜電危險性主要嚴(yán)自采樣器具不合要求及操作不當(dāng)。
1.靜置時間
《導(dǎo)則》規(guī)定大型油罐進(jìn)油后應(yīng)靜置30min后進(jìn)行采樣等操作,大部分企業(yè)能做到這一點,但個別企業(yè)仍存在動態(tài)采樣的現(xiàn)象,靜電危險性較大。
2.人體靜電
采樣工應(yīng)穿戴防靜電鞋、衣服及手套,上罐及蓋采樣口蓋前應(yīng)先泄放人體靜電。
3.采樣器具
大部分企業(yè)所用采用筒合格。塑料桶在移動過程中易積聚靜電,部分企業(yè)用其裝采樣器具并提到罐頂,危險性較大。
4.采樣繩
大部分企業(yè)操作工在采樣過程中沒有把采樣繩可靠接地。因采樣繩有效期在3個月之內(nèi),經(jīng)實測大部分不合格。
五、洗槽
分普洗和特洗兩種作業(yè)方式,前者危險性較小,后者若設(shè)備存在缺陷或操作失當(dāng)則存在較大危險,1999年某企業(yè)在特洗過程中就曾發(fā)生過3次燃爆事故,雖未造成大的損失,但還是對生產(chǎn)造成了一定影響。3次事故都是在通蒸汽后,1min內(nèi)發(fā)生,原因分析為:①通蒸汽初期槽車內(nèi)油氣達(dá)到爆炸極限;②高壓水蒸氣沖刷時產(chǎn)生大量靜電;③蒸汽管噴頭接地不可靠形成孤立導(dǎo)體,在擺時產(chǎn)生靜電放電,從而引起爆炸。針對上述原因,應(yīng)采取以下措施:①強(qiáng)制通風(fēng),送風(fēng)管道金屬頭應(yīng)可靠接地;②沖洗時應(yīng)先開小蒸汽,1min后再全開;③膠管應(yīng)用防靜電材料并可靠接地,并避免在槽車內(nèi)擺動。