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油庫站靜電抑制與防爆

文檔作者：崔凌文檔來源：中石化北京石油分公司		點擊數：	更新時間： 2021年10月19日
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《電氣防爆》2011，3 油庫(站)靜電抑制與防爆
油庫(站)靜電抑制與防爆
崔凌
(中石化北京石油分公司，北京100072)
[關鍵詞]靜電；識別；防爆
[摘要]由靜電引起油庫、加油站爆炸燃燒的事故時有發生。對于靜電危害問題，識別
是關鍵，只有在正確、全面識別靜電危害的前提條件下，采取有效、適當的靜電抑制措施才有可
能防患于未然，最大程度地減少因靜電危害產生爆炸或燃燒事故。本文在闡述靜電危害的同
時，簡述了靜電抑制與防爆的措施。
【中圖分類號]TE98．42 [文獻標識碼]A [文章編號】1004—9118(2011)03—0023—03
Static Suppression and Explosion Protection in Petroleum Storage Station
CUI ling
( Pe~oleum Company of8iaopec，＆ 100072)
Key words：static；identify；explosion protection
Abstract：In the past．90IT圯accidents ofexplosion or burning weIe occurred caused by static in petrohura storage depot，
Or station．It is a key ofidentifying static during the risk assessment on static．No other than the correctly distinguish
the electrostatic hazardfirst，take efective and appropriate mea$ure to suppress the static，it Callfarthest decreasethe potential
possible of explosion caused by electrostatic hazard or burning．
0 靜電的產生及靜電放電 ． 件，極易產生放電引起火災。
靜電的實質是存在剩余電荷。當兩種不同物
體接觸或摩擦時，物體之間就發生電子得失，在一
定條件下，物體所帶電荷不能流失而發生積聚，就
會產生很高的靜電壓，當帶有不同電荷的兩個物
體分離或接觸時，物體之間就會出現電火花，產生
靜電放電(ESD)。
靜電的產生是很難避免的，固體、液體甚至氣
體都會因接觸分離而帶上靜電。我們的周圍環
境、身體上都會帶有不同程度的靜電。而對于油
庫油站來說，各個操作環節都可能導致靜電的產
生并積聚，油庫、加油站油料在收發、運轉、移動過
程中，油料分子之間、油料與輸油管壁之間、油料
與被輸入體之間、油料與空氣之間、油料與其他物
體之間等，都存在著相應的摩擦靜電。由于油料
的物理性質，決定其產生的靜電電荷難以流失而
大量積聚，其電壓可達上萬伏，一旦具備放電條
1 靜電引燃的條件
靜電引燃必須具備以下四條件：
一是必須有產生靜電的條件。靜電的產生與
物質的導電性能(電阻率)有很大關系，電阻率越
小其導電性能越好，就越不易產生靜電。實驗證
明，電阻率為10 Q·cm的物質最容易產生靜電，
而汽油的電阻率一般在lO掄Q·cm左右，故很容易
產生和積聚靜電，從而形成高電位。
二是必須具備靜電積聚并達到引起火花放電
靜電電壓。由于汽油的物理特性，因此決定了在
各操作環節的過程中靜電的產生并積聚，并產生
靜電電壓，當電位差達到一定程度時就會發生放
電，并產生火花。
三是火花間隙中必須有一定量的油氣爆炸性
混合物。
四是靜電放電的火花能量必須達到油氣爆炸
[收稿日期】2Oll一03—15
[作者簡介]崔凌，男，1979年生，畢業于西南石油學院油氣儲運專業，工程師，主要從事安全、設備及環保管理工作。
油庫(站)靜電抑制與防爆 《電氣防爆》2011，3
性混合物的最小引燃能量。
當靜電放電所產生的電火花能量達到或大于
油品蒸氣的最小點燃能量(0．2 0．25 mJ)時，就會
點燃汽油蒸汽與空氣混合形成的可燃混合氣體，
造成燃燒或爆炸。
而汽油在裝卸、灌裝、泵送、管輸等作業過程
中，由于流動、噴射、過濾、沖擊等緣故所產生的油
面電位往往能達到2～3萬伏，如果在操作過程中
沒有進行正確的導靜電操作，因為靜電放電而引
起的事故是非常嚴重的。如某油庫采用大鶴管裝
油，在管路上并沒有采取消除靜電的措施，在采用
自上而下裝油的過程中，由于鶴管無分流結構，沖
擊力大，噴濺時在油面產生高靜電，通過槽車口放
電引燃。
2 靜電危險識別
2．1 了解安全數據
油庫、加油站靜電爆炸危險與油庫、加油站設
備、防護系統和元件所處理、使用或釋放的油料有
關，也與制造設備、防護系統和元件的材料有關。
油氣的燃燒特性、點燃特性和爆炸特性等安
全數據對識別靜電危險很有用。這些數據可通過
實驗室試驗得出，一些情況也可以計算得出。需
要注意的是，這些安全數據不是物理常量，而是
(例如)與測量采用的技術有關。
(1)油氣燃燒特性
這些特性給出關于油氣燃燒特性和是否能夠
引起燃燒或爆炸的信息。相關數據有：
— — 閃點。
— — 爆炸極限(LEL，UEL)。
— — 極限氧氣濃度(LOC)。
(2)油氣點燃特性
應確定油氣爆炸性環境的點燃特性。相關數
據如：
— — 最小點燃能量。
— — 爆炸性環境的最低點燃溫度。
— — 粉塵層的最低點燃溫度。
(3)油氣爆炸特性
油氣爆炸性環境點燃后的爆炸特性用下列數
據描述：
— — 最大爆炸壓力Pm旺。
— — 最大爆炸壓力上升速率(dp／dt) 。
— — 最大試驗安全間隙MESG。
2．2 確定有效靜電點燃源的存在
靜電點燃源的點燃能力應與油氣的點燃特性
相比較。
對有效靜電點燃源出現的可能性進行評定，
應考慮使用、維護和清潔等作業時可能產生的靜
電點燃源，特別是操作人員人身靜電帶來的危險。
如果有效點燃源出現的可能性無法估計，則
·應假定有效點燃源始終存在。
應根據下列點燃源可能出現的方式，對點燃
源進行分類：
(1)連續或頻繁出現的點燃源。
(2)在很少情況下出現的點燃源。
(3)在極少情況下出現的點燃源。
對于使用的設備、防護系統和元件，這種分級
應視為等效于下列情況：
(1)正常運行期間出現的點燃源。
(2)僅由于出現故障才可能出現的點燃源。
(3)僅由于出現罕見故障時才可能出現的點
燃源。
3 確定靜電造成的危險
在一定條件下靜電能產生易燃放電。絕緣導
電部件的電荷放電能夠很容易導致易燃火花。對
于包含非導電材料組成的帶電部件，多數為塑料
以及其它材料，也可能出現刷形放電。在特殊情
況下，在快速分離過程中(例如，薄膜越過滾筒、傳
動帶或由于導電和非導電材料的組合)，會出現傳
播型刷形放電，也能出現松散材料造成的錐形放
電和電子云放電。
刷形放電幾乎能夠點燃所有的爆炸性氣體和
蒸氣環境。根據現階段掌握的知識，不能排除電
刷放電產生的極低最小點燃能量點燃可燃性粉塵
／空氣環境。根據放電能量大小，火花、傳播刷形
放電、錐形放電和電子云放電，能夠點燃各種類型
的爆炸性環境。
4 靜電抑制與防爆
4．1 油庫油站爆炸性環境中設備及處理油品、油
氣過程中的靜電防護
如果由靜電引起的危險已被識別，根據不同
的級別，設備、防護系統和元件應符合下列要求。
《電氣防爆》2011，3 油庫(站)靜電抑制與防爆
所有級別：最重要的保護措施是將所有可能
有危險帶電的導電部件等電位連接，并且接地。
然而，如果有非導電材料，僅有這些保護措施還不
夠。在這種情況下，應避免包括固體、液體在內的
非導電部件和材料出現危險帶電。這些要求應列
人油庫、加油站的注意信息中。
EPL Ga、Da級設備：應消除可引起點燃的放
電，并且考慮罕見故障。
EPL Gb、Db級：在設備預期使用過程中，包括
維修和清理時，或者在出現通常可以預期的故障
時，不應出現可引起點燃的放電。
EPL Gc、De級：通常，只有當可引起點燃的放
電頻繁出現時(例如，不能充分導電的傳動帶情
況)，才需要采取接地要求以外的措施。
4．2 抑制靜電要求
4．2．1 避免靜電電荷在設備上積聚
針對油庫油站爆炸性環境中設備非金屬材料
的外殼表面，應設計成在正常使用、維護和清潔時
避免由靜電電荷引起點燃危險的結構。應通過下
列要求之一滿足該要求：
(1)合理選材，使其表面絕緣電阻不超過
1 GQ[在溫度為(23±2)cI=、相對濕度(50±5)％條
件下測量]。
(2)限定外殼非金屬部件的表面積，如表1
所示：
表l 表面積限制
設備保護級別 最大表面積／nma2
EPLGa 5000
Ⅱ Gb 1O o()o
EPLC,e l0O00
表面積定義如下：
對于薄板材料，該面積應為暴露的(可起電
的)面積。
對于彎曲物體，該面積應為給出最大面積的
物體的凸出部分。
對于獨立的非金屬部件，如果他們用接地金
屬框架圍住，則面積應單獨評定(如果非金屬材料
外露面積用接地框架圍住，則表面積可增加四
倍)；或者，對于有非金屬表面的長條形部件，例如
管子、細棒或繩索，不需考慮表面，但其直徑和寬
度不應超過表2的值。
表2 長(條)形部件的直徑或寬度
設備保護級別 最大直徑或寬度／rran
EPLca 3
EPLGb 30
鄹 C,e 30
(3)限制涂覆在導體表面的非金屬層，非金屬
層的厚度不應超過表3的值。
表3 非金屬層厚度限制
設備保護級別 最大厚度／nan
Ⅱ)LGa 2
EPLCb 2
Ⅱ C,e
(4)對可轉移電荷的限制，要進行起電試驗。
(5)采用導電涂層的措施。非金屬表面可覆
蓋粘結牢固的導電涂層。涂層和粘結點之間的電
阻不應超過l09 Q。
(6)對于擬用于固定安裝的設備，避免靜電放
電危險的預防措施可成為設備安裝需考慮的因素
或設備安裝過程中的要素。如果適用，設備還應
設置靜電電荷警告牌。
4．2．2 對外風扇及風扇罩材料
旋轉外風扇、風扇罩和通風孔擋板的絕緣電
阻不應超過1 C,O，但風扇旋轉線速度小于50 m／s
的除外。
4．3 油庫油站爆炸性環境中靜電預防的安全管
理
(1)加強職工的培訓、教育工作。
(2)進一步規范職工的行為準則。
(3)加強加油站的防靜電接地檢驗工作。
(4)嚴格按照規定做好油庫、加油站接地電
阻的測量檢測工作。對于不符合要求的要堅決給
予整改。
(5)加強管理，健全制度規范，要按照消防工
作的標準要求，建立健全整套的嚴格規范標準的
消防安全制度。
(6)掌握安全操作技術，規范安全作業行為。
參考文獻
[1]GB 3836．1—201O，爆炸性環境第1部分：設備通用要
求[S]．
[2]GB 25285．1—201O，爆炸性環境爆炸預防和防護第1
部分：基本原則和方法[s]．

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