石化管线静电跨接问题
管道静电跨接

输油管道上法兰的跨接2005-11-01 14:44 曹有成最近到一些加油站进行消防监督检查,发现部分加油站油罐、管道上的法兰跨接不到位,笔者当即向业主指出,绝大部分业主虚心接受,答应整改。
但也有个别人说法兰连接处不是有铁螺丝吗?似乎铁螺丝可以代替铜片(或铜丝)的跨接,自然笔者要指出其错误所在。
有鉴于此,笔者想就输油管道法兰跨接的重要性,谈谈自己的认识,希望能引起有关方面的重视。
石油及其蒸气是非导体,电阻率较高,石油液体或气体在与管线、输油设备或容器摩擦时,管线、输油没备或容器就失去了一些电子而带正电,石油液体或气体就得到了一些多余的电子而带负电。
这些集聚的静电的多少,与油管内壁的粗糙程度、油品在管道内的流速、空气的相对湿度、油品温度的高低、油品中含有杂质的多少等有很大关系。
当管线、输油设备、容器某个部位集聚的静电,其电位高到与另一个没有电位或电位较低的物体之间的绝缘介质(如空气、油蒸气)所能承受的程度时,则在两物之间发生打火现象,这种现象叫静电放电。
这种火花对聚有大量石油蒸气的作业场所来说,具有较大的火灾危险性。
根据实验证明,在静电达300伏时,足以引起汽油或煤油蒸气与空气形成的混合气体燃烧或爆炸。
而汽油摩擦、冲击产生的静电,能达到很高的电压,常常由几伏到2~3万伏。
所以,静电放电导致石油火灾的危险性很大。
因静电而导致火灾特别是特大火灾时有发生。
如1982年3月9日,福建省福鼎县制药厂冰片车间因汽油输送中产生静电起火,发生恶性火灾,死65人,伤315人。
又如1997年6月4日,广州海运集团泰华油运公司“大庆243号”油轮在南京栖霞油锚地向长航集团南京油运公司的3艘油驳船过载原油时,因静电引起汽油爆燃发生火灾,死6人,失踪3人,重伤1人,轻伤4人。
“大庆243号”轮侧倾翻沉,一条3500吨级油驳沉没,一条油驳严重烧损,直接经济损失822.6万元。
再如1997年6月27日,北京化工集团有限责任公司东方化工厂因乙烯储罐液相管线泄漏,挥发的大量气体遇静电火花爆炸起火,随即引起罐区连续强烈爆炸,造成油罐猛烈燃烧,燃烧区域达6万多平方米,延烧40多个小时。
自从专家来检查后,“静电跨接”改了无数回!求您别再拿这个说事了!

自从专家来检查后,“静电跨接”改了无数回!求您别再拿这个说事了!我们工厂的静电跨接是这样做的!没有出过任何安全事故,小日子过的非常惬意!后来一次安全检查,一名“砖家”提出我们的静电跨接做的不合理。
1.铜丝裸露在空气中,容易氧化并且断裂,起不到导除静电的效果!2.铜丝太粗,挡住了螺帽的行程,法兰受力不均匀物料容易泄漏!3.泄漏的物料如果为可燃物,就会有较大的安全隐患!4.必须在静电跨接线的两头加上“线鼻子”,才能杜绝以上问题!理由充分!我们马上整改!我们是白天拆螺丝,晚上拆螺帽,早上截电线,下午夹“线鼻子”!历时一个月,完成了静电跨接!你以为这样就结束了吗?我只能说:单纯!半年后,另外一个“砖家组”又来我们工厂检查了!这次一位砖家提出:静电跨接存在严重的问题!1.铜线的导电性能不如铜片的导电性能好。
2.铜线与法兰的接触面积不如铜片的接触面积大。
3.总之铜片就是好!理由充分!分析透彻!理论结合实际,运用的淋漓尽致!我们马上整改!我们是白天拆螺丝,晚上拆螺帽,早上剪铜片,下午给铜片冲孔!历时两个月,完成了静电跨接!退役下来的铜线怎么办呢?把铜线统一回收了,每天上班给铜线扒皮是他的必修课。
历时一个月,两次回收的铜线都被他扒完了皮。
你以为这样就结束了吗?我只能说:幼稚!又一次安全检查,一名砖家提出:你们的静电跨接做的不行啊!1.自制的铜片影响整体美观程度。
2.市场上有卖静电跨接线的,而且导电性能非常好。
3.我给你们他的名片,是我小舅子的二表姑的侄子。
您是砖家!您说的对!您的亲戚就是我们的亲戚!一个字:买!以12块5毛8的单价,买了几千个静电跨接线,我只想说这价格真不高!历时两个月,几千块法兰在大家伙的共同努力下,再次完成了静电跨接!垃圾桶里的铜片装的满满的,负责垃圾清理的临时工喜笑颜开的用三轮车把这箱垃圾送到了厂外的回收站!你以为这样就结束了吗?我只能说:刚开始!又一次的安全检查,一名砖家提出:你们的静电跨接做的不规范啊!1.这种编织线与空气接触容易氧化,并且断裂!2.断裂之后就无法导除静电了!3.静电片与法兰接触的地方有油漆隔离,不能导电。
关于静电跨接方面的部分标准

关于静电跨接方面的局部标准在对企业进展平安生产检查时,专家或执法人员经常要求输送可燃、易爆物质的金属管道法兰要用导线跨接,防止发生静电事故。
那么,金属管道法兰是否需要跨接?在什么情况下需要跨接?笔者想就此问题做一下探讨。
一、工业管道金属法兰跨接国家质量监视检验检疫总局2009年5月8日公布的特种设备平安技术规文件《压力管道平安技术监察规程—工业管道》〔TSG D0001-2009〕,对工业管道有以下定义:本规程适用于同时具备以下条件的工艺装置、辅助装置以及界区公用工程所属的工业管道(以下简称管道)。
〔1〕、最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压,下同)的;〔2〕、公称直径(注1)大于25mm的;〔3〕、输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。
日常检查中碰见的压力管道大局部属于上述工业管道之列。
《压力管道平安技术监察规程—工业管道》〔TSG D0001-2009〕第八十条对法兰跨接防静电有如下规定:有静电接地要求的管道,应当测量各连接接头间的电阻值和管道系统的对地电阻值。
当值超过《压力管道规—工业管道》〔GB/T20801-2006〕或者设计文件的规定时,应当设置跨接导线(在法兰或者螺纹接头间)和接地引线。
从该条可以看出,法兰是否需要跨接导线,需要测量法兰之间电阻值,当阻值超过规定时,需要跨接。
《压力管道规—工业管道第4 局部Ω时,应设导线跨接。
另外,《工业金属管道工程施工规》〔GB 50235—2010〕第7.13.1条规定:设计有静电接地要求的管道,当每对法兰或其他接头间电阻值超过0.03欧时,应设导线跨接。
由此可以看出,工业管道金属法兰是否跨接,需要测量法兰间电阻值。
当法兰间电阻值超过0.03Ω时,应设导线跨接。
二、燃气管道法兰跨接企业使用燃气较为普遍,燃气管道法兰跨接又有什么规定呢?《城镇燃气设计规》〔GB50028—条第3款规定:燃气管道及设备的防静电接地设施的设计应符合国家现行标准《化工企业静电接地设计技术规程》〔HGJ28-90〕的规定。
关于静电跨接方面的部分标准

关于静电跨接方面的部分标准Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998关于静电跨接方面的部分标准在对企业进行安全生产检查时,专家或执法人员经常要求输送可燃、易爆物质的金属管道法兰要用导线跨接,防止发生静电事故。
那么,金属管道法兰是否需要跨接在什么情况下需要跨接笔者想就此问题做一下探讨。
一、工业管道金属法兰跨接国家质量监督检验检疫总局2009年5月8日颁布的特种设备安全技术规范文件《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSG D0001-2009),对工业管道有下列定义:本规程适用于同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的工业管道(以下简称管道)。
(1)、最高工作压力大于或等于(表压,下同)的;(2)、公称直径(注1)大于25mm的;(3)、输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。
日常检查中碰见的压力管道大部分属于上述工业管道之列。
《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSG D0001-2009)第八十条对法兰跨接防静电有如下规定:有静电接地要求的管道,应当测量各连接接头间的电阻值和管道系统的对地电阻值。
当值超过《压力管道规范—工业管道》(GB/T20801-2006)或者设计文件的规定时,应当设置跨接导线(在法兰或者螺纹接头间)和接地引线。
从该条可以看出,法兰是否需要跨接导线,需要测量法兰之间电阻值,当阻值超过规定时,需要跨接。
《压力管道规范—工业管道第4部分制作与安装》(GB/)第条规定:有静电接地要求的管道,各段间应导电良好。
每对法兰或螺纹接头间电阻值大于Ω时,应设导线跨接。
另外,《工业金属管道工程施工规范》(GB 50235—2010)第条规定:设计有静电接地要求的管道,当每对法兰或其他接头间电阻值超过欧时,应设导线跨接。
由此可以看出,工业管道金属法兰是否跨接,需要测量法兰间电阻值。
防静电跨接

在石化行业,由于静电对液化石油气的使用安全构成危害,由于规范和施工图中只提出原则性要求,故有赖于施工监理和安全人员全面考虑以下问题,避免留下安全隐患。
(1)考虑选用的泵排量与管道是否相配,管道内流体流速应小于3m/s,推荐的经济流速为0.8~1.4m/s。
(2)检查贮罐内部结构,液相管应伸到贮罐底部,避免流体高速流入与气相接触的装液方式,贮罐内宜设置扶梯或金属栏杆,以便消散积聚的静电荷。
(3) 管道系统中应保证每个法兰、螺纹接头之间的跨接电阻不大于0.03欧姆,一般均跨接铜片,卸车软管两端则用截面大于6mm2的铜线连接, 贮罐、泵和压缩机均应接地。
(4)地面应采用导电率高不产生火花的专用水泥敷设,不允许垫橡胶板等绝缘材料。
法兰上的螺栓五颗以下的都要跨接,高于六颗的不需要跨接(电气的等电位连接)!!主要是低压法兰需要跨接,以消除静电!!!按《GB 50235—97工业金属管道工程施工及验收规范》的6.12.1的规定进行设置。
供参考。
6.12.1 有静电接地要求的管道,各段管子间应导电。
当每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时,应设导线跨接DN200,就是指阀门的流道内径为200mm(制造允许有偏差)CLASS是美标阀门压力等级前缀,翻译为等级(级、磅级),后跟数字,如CLASS 150 、CLASS300、CLASS600。
CLASS600相当于国标PN100。
250*200,是指阀门对外连接法兰规格是DN250的,流道内径是DN200的,是缩颈阀门尺寸的表示方法。
CLASS和DN ,前者是公称压力前缀,后者是公称通径前缀。
DN 为nominal diameter 的简写,即公称通径(是指管子和管路附件的名义直径,通常阀门的公称直径就是其实际内径,而管道的公称直径近似于内径但不是实际内径,它是以接近管道实际内径的整数值表示的直径),DN200,就是指阀门的流道内径为200mm;CLASS为美标阀门压力等级(公称压力)标示,有CLASS 150 、CLASS300、CLASS600等等,国标公称压力用PN加数字表示,如PN10、PN16、PN25等;公称压力本身是无量纲的(国标旧标准定义有,如现在的PN16,以前叫PN1.6MPa),也就是说没有单位,很多人错误认为有单位。
石化企业防雷防静电接地现状及改进措施

石化企业防雷防静电接地现状及改进措施摘要石化企业作为高风险行业,防雷防静电接地工作对于保障生产安全至关重要。
本文通过对国内石化企业防雷防静电接地现状的调研与分析,总结了存在的问题,并提出一些改进措施,以期提高石化企业的接地效果和安全性。
1. 引言石化企业是指石油化工行业中的化工企业,涉及到的工艺过程往往伴随着大量的电荷积累和静电放电现象。
这就给石化企业的安全生产带来了较大的风险。
为了避免因雷击和静电放电而引发安全事故,科学合理的防雷防静电接地工作显得尤为重要。
2. 石化企业防雷防静电接地现状目前,国内石化企业在防雷防静电接地方面普遍存在以下问题:2.1 接地电阻较高部分石化企业的接地系统存在电阻较高的问题,无法有效地将静电释放到地面,导致电荷积累无法及时消散。
2.2 接地系统缺乏规范管理一些石化企业没有建立完善的接地管理制度,缺乏对接地设施的日常维护与管理,导致接地系统的效果无法长期稳定。
2.3 防雷设施不完备一些石化企业在防雷设施的布置上存在缺陷,如避雷针设置不合理、避雷器失效等问题,无法有效地保护设备免受雷击的损害。
2.4 人员意识不强部分石化企业的员工对于防雷防静电接地的重要性认识不足,缺乏相应的培训和指导,容易造成操作不规范。
3. 改进措施为了改善石化企业的防雷防静电接地现状,以下是一些可行的改进措施:3.1 加强接地设施的建设与管理石化企业应当建立起完善的接地设施建设与管理制度,包括定期检测接地电阻、清理接地设施周围的障碍物等,确保接地系统的有效性与稳定性。
3.2 完善防雷设施的布置石化企业需要根据实际情况,合理布置防雷设施,如设置合适数量与位置的避雷针、使用可靠的避雷器等,以保护设备免受雷击的损害。
3.3 加强员工培训与意识教育石化企业应加强对员工的防雷防静电知识培训与意识教育,增强员工的安全意识与操作规范。
3.4 使用静电消除设备石化企业可以考虑使用静电消除设备,如静电消除棒、静电消除器等,用于及时消除工艺中产生的静电。
哪些地方必须要做静电跨接?+静电跨接应该怎么做?(附相关法规标准依据)
哪些地方必须要做静电跨接?+静电跨接应该怎么做?(附相关法规标准依据)哪些地方必须要做静电跨接?一、《化工企业静电接地设计规程》(HG/T 20675-1990)3.4.4 各种装载易燃、易爆物品的容器,如桶、瓶等,应放置在导电的地坪上,导电地坪应无绝缘油垢,并与接地线相连。
带轮子的小车,其轮子应采用有导电性能的材质制作。
计量用的台秤、地衡等应用连接线与接地干线相连接。
小型容器应采用电池夹子、跨接线与接地干线相连接。
3.4.5 皮带输送机的皮带应尽量选用导电性的材质。
当皮带是绝缘性时,皮带的接头不应使用金属材料。
皮带罩必须接地,且固定牢固,不得与皮带有碰刮的现象。
二、《石油化工静电接地设计规范》(SH/T 3097-2017)4.1.1 在生产加工、储运过程中,设备、管道、操作工具及人体等,有可能产生和积聚静电而造成静电危害时,应采取静电接地措施。
5.1.1 固定设备(塔、容器、机泵、换热器、过滤器等)的外壳,应进行静电接地。
覆土设备一般可不做静电接地。
三、《石油库设计规范》 (GB 50074-2014 )14.3.8 甲、乙和丙 A 类液体的汽车罐车或灌桶设施,应设置与罐车或桶跨接的防静电接地装置。
14.3.9 易燃和可燃液体装卸码头,应设与船舶跨接的防静电接地装置。
四、《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-2008)9.3.1 对爆炸火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取接地措施。
9.3.2 在聚烯烃树脂处理系统、输送系统和料仓区应设置静电接地系统,不得出现不接地的孤立导体。
9.3.5 汽车罐车、铁路罐车和装卸栈台应设静电专用接地线。
五、《锅炉房设计规范》(GB 50041-2008)15.2.17 气体和液体燃料管道应有静电接地装置。
六、《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010)3.7.10 对于设置在防爆区内的地上或管沟敷设的干式管道,应采取防静电接地措施。
静电接地、跨接规范依据
一、《化工企业静电接地设计规程》(HG/T 20675-1990)3.4.4 各种装载易燃、易爆物品的容器,如桶、瓶等,应放置在导电的地坪上,导电地坪应无绝缘油垢,并与接地线相连。
带轮子的小车,其轮子应采用有导电性能的材质制作。
计量用的台秤、地衡等应用连接线与接地干线相连接。
小型容器应采用电池夹子、跨接线与接地干线相连接。
3.4.5 皮带输送机的皮带应尽量选用导电性的材质。
当皮带是绝缘性时,皮带的接头不应使用金属材料。
皮带罩必须接地,且固定牢固,不得与皮带有碰刮的现象。
二、《石油化工静电接地设计规范》(SH/T 3097-2017) 4.1.1 在生产加工、储运过程中,设备、管道、操作工具及人体等,有可能产生和积聚静电而造成静电危害时,应采取静电接地措施。
5.1.1 固定设备(塔、容器、机泵、换热器、过滤器等)的外壳,应进行静电接地。
覆土设备一般可不做静电接地。
三、《石油库设计规范》 (GB 50074-2014 ) 14.3.8 甲、乙和丙 A 类液体的汽车罐车或灌桶设施,应设置与罐车或桶跨接的防静电接地装置。
14.3.9 易燃和可燃液体装卸码头,应设与船舶跨接的防静电接地装置。
四、《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-2008)9.3.1 对爆炸火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取接地措施。
9.3.2 在聚烯烃树脂处理系统、输送系统和料仓区应设置静电接地系统,不得出现不接地的孤立导体。
9.3.5 汽车罐车、铁路罐车和装卸栈台应设静电专用接地线。
五、《锅炉房设计规范》(GB 50041-2008) 15.2.17 气体和液体燃料管道应有静电接地装置。
六、《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010) 3.7.10 对于设置在防爆区内的地上或管沟敷设的干式管道,应采取防静电接地措施。
七、《干粉灭火系统设计规范》(GB 50347-2004)7.0.7 当系统管道设置在有爆炸危险场所时,管道网金属件应设防静电接地。
关于静电跨接方面的部分标准
关于静电跨接方面的部分标准在对企业进行安全生产检查时,专家或执法人员经常要求输送可燃、易爆物质的金属管道法兰要用导线跨接,防止发生静电事故。
那么,金属管道法兰是否需要跨接?在什么情况下需要跨接?笔者想就此问题做一下探讨。
一、工业管道金属法兰跨接国家质量监督检验检疫总局2009年5月8日颁布的特种设备安全技术规文件《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSG D0001-2009),对工业管道有下列定义:本规程适用于同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区公用工程所属的工业管道(以下简称管道)。
(1)、最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压,下同)的;(2)、公称直径(注1)大于25mm的;(3)、输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。
日常检查中碰见的压力管道大部分属于上述工业管道之列。
《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSG D0001-2009)第八十条对法兰跨接防静电有如下规定:有静电接地要求的管道,应当测量各连接接头间的电阻值和管道系统的对地电阻值。
当值超过《压力管道规—工业管道》(GB/T20801-2006)或者设计文件的规定时,应当设置跨接导线(在法兰或者螺纹接头间)和接地引线。
从该条可以看出,法兰是否需要跨接导线,需要测量法兰之间电阻值,当阻值超过规定时,需要跨接。
《压力管道规—工业管道第4 部分制作与安装》(GB/T20801.4-2006)第10.12.1条规定:有静电接地要求的管道,各段间应导电良好。
每对法兰或螺纹接头间电阻值大于0.03Ω时,应设导线跨接。
另外,《工业金属管道工程施工规》(GB 50235—2010)第7.13.1条规定:设计有静电接地要求的管道,当每对法兰或其他接头间电阻值超过0.03欧时,应设导线跨接。
由此可以看出,工业管道金属法兰是否跨接,需要测量法兰间电阻值。
当法兰间电阻值超过0.03Ω时,应设导线跨接。
哪些地方需要进行静电跨接或静电接地?
哪些地方需要进行静电跨接或静电接地?静电接地和静电跨接用于消除静电,防止静电火花的产生,利用导电性比较好的金属将两个法兰或者阀门法兰间连接起来,将管道接地。
法兰一般都做防腐造成接触不良容易产生火花,为了防止事故发生进行法兰跨接,进而通过设备接地或者管廊分段接地,给产生的电荷提供泄放的通道(接地)。
石油化工管道是最容易产生静电,而且产生的静电会发生安全事故的地方,同时符合这两个条件的位置都需要设置静电接地或静电跨接。
在石油化工领域当中容易发生静电事故的地方主要有:1、各类易燃易爆物品的容器、管道、设备等。
在石油化工领域里最常见的静电设置就是易燃易爆物品管道、容器的静电接地或静电跨接的设置。
2、在爆炸危险区域内运行的各类设备以及可能产生静电的设施。
如在爆炸危险区内运行的电机、车辆等。
3、在爆炸危险区劳动的人员,也是需要静电接地的。
4、静电接地与工作接地是不一样的。
工作基地是我们通常称之为的零线,但是它并不是说不带电的。
如果将静电接地与工作接地混接在一起,则有可能导致静电接地系统上带有电流,从而产生更大的隐患。
5、埋地的设备可以不做静电接地,包括管道储罐。
6、界区、装置区、厂房等分界位置应当设置静电接地。
7、静电接地电阻值的要求静电接地系统与大地的总电阻值应当小于等于1欧姆;单个静电接地的接电阻值应当小于等于100欧姆。
8、静电接地和跨接线截面积要大于等于6平方。
1. 不少人认为,只有可燃介质才需要静电接地,非可燃介质如,仪表风、工厂风、氮气等不需要静电接地,这种观点是不对的。
我们知道起火或爆炸发生需要三个条件:一)存在可燃介质,二)可燃介质和氧气接触,三)存在足够引燃可燃介质和氧气混合物的火花。
这三个条件缺一不可。
由静电引发的火灾或爆炸事故,一定是由于静电放电产生电火花引燃或引爆泄漏到管道或设备外部的可燃气体或可燃粉尘与氧气的混合物而产生的。
只要存在可燃气体或可燃粉尘集聚的区域,都存在因静电放电或引发火灾或爆炸的风险。
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石化管线静电跨接,有这样的说法
液体静电的火灾危害与防火设计
低电导率的液化烃、可燃液体(如石脑油、汽油、煤油、柴油、液化石油气、溶剂油等)的生产、储存、运输过程中都可能因静电而导致燃烧爆炸。
液体在贮运、生产过程中的相对运动引起电荷的分离、积累和放电,而成为一种引火源。
在实践中,如设计、操作不当,液体静电将形成一种潜在的火灾隐患。
本文简述液体静电火灾爆炸条件及控制,并对防火设计中常遇的问题进行初步探讨。
一、液体静电产生方式和放电形式
液体与固体、液体与气体、液体与另一种不相溶的液体之间,由于搅拌、沉降、流动、喷射、飞溅等接触与分离的相对运动会形成双电层而产生静电。
静电产生受物质种类、杂质、表面状态、接触特征、分离速度、带电历程等因素的影响。
一般来说,介质中混入杂质、表面粗糙、表面受氧化、分离速度高将使静电增加,当液体的电阻率在1011~1015Ωcm 时(如汽油、苯等),其积累的静电荷不易消失,静电的危害性较大。
由于液化烃、可燃液体生产、贮运过程中工艺的多样性,不同运动状态下液体静电荷的产生和积累的方式各异,其主要方式有以下几种:
1.单相液体在管道中流动
液体流经管道时发生电荷分离,一种极性离子吸附于分界面上,并吸引极性相反离子,形成扩散层,当液体相对分界面流动,就将扩散层带走,产生电荷分离。
对于单相液体,带电量与液体流动状态有关,湍流比层流的危险性更大。
如果电导率足够低,其流出管道电荷密度与液体线速度有关,流速越大,电荷密度越高。
2.过滤器对液体静电产生的影响
细孔的过滤器会构成高静电发生源,过滤器的滤芯相当于很多个平行的小管线,过滤越细密,电荷产生量越大,通过微孔的过滤器产生的电流比通过管道产生的电流大几个数量级。
3.液注的飞溅
当液体从管口流出注入贮存容器时,有两个过程将产生带电的雾云:当液注分裂成液滴,则在管路内产生的电荷分散到各液滴上,从而形成带电雾云;液注喷射到障碍物上,在接触部位能产生额外的电荷,从而使形成的雾云带更多静电。
4.搅拌、混合、取样、检温等的相对运动
容器内液体的相对运动产生静电,其产生的机理与液体流经管道时相类似,静电量大小决定于液体电导率、液体与同它相接触的固体的相对运动。
静电的积累对生产、贮运时有很大的危害,静电能量虽然不大,但其放电时电压很高,可能作为引火源导致燃烧爆炸。
静电放电是消失静电能的主要途径之一,其放电形式主要
有电晕放电、刷形放电、火花放电等。
在有可燃液体的作业场所,可能由液体静电引起火灾;在有蒸气爆炸性混合物的场所,可能由液体静电引起爆炸。
二、常见液体静电火灾隐患
1.油品顶部喷溅
油品顶部喷溅的危险性主要因为低电导率液体喷入易形成带电的雾云,并由于液体在表面上飞溅和撞击将引起更大的静电电荷。
而且,由于电荷没有充分时间张弛,表层电荷密度较高。
同时,喷溅式卸油更易形成油雾及爆炸性混合物,危险性大大增加。
目前,部分汽车加油站的地下直埋罐卸油仍采用顶部喷溅方式。
《江苏省加油站消防安全标准》第六条“防火防爆措施”中规定,“禁止采用非密闭喷溅方式”;《小型石油库及加油站设计规范》规定,“直埋地下油罐的进油管应向下伸至罐内距罐底0.2米处”。
由此可见,采用上装方式,是不符合消防安全要求的。
对于地上罐,其进油方式宜采用从底部注入。
《石油库防火设计规范》中规定,油罐的进油管应从油罐下部接入,如需从上部接入时,甲、乙、丙A类油品的进油管应延伸至油罐底部。
1978年、1980年大连某厂5000立方米柴油、4000立方米航煤罐因油品从上方注入且落差较大先后因静电发生两次爆炸。
如需从油罐上方注油时,应避免液体在容器的喷溅,改变注油管道口处的几何形状,宜采用斜管口或人字管口沿罐壁注油,从而减少注油时产生的静电。
对于汽车罐车、铁路槽车等的卸油系统也应采用底部注油方式。
2.流速过大
在有些小型化工企业,其液体原料一般来源于桶装或槽车,装卸液体原料时流速不能有效控制,易导致静电荷的积累。
降低液体物料在管道中的流速,可限制静电的产生,对于低电导率的油品,其在管道中流动产生的流动电流近似与油品流速的二次方成正比,低电导率液体物料在输送过程中最大流速与管径之间应满足以下关系:v2d0.64(其中v为流动速率m/s,d为管道直径)。
3.可能产生静电危险的设备和管道未采取接地措施
静电接地的作用是泄放可能聚集的电荷,使带电体上有一条导入大地的通路。
实现的办法是静电跨接、直接接地、间接接地等手段,把设备、管道等与大地作可靠的电器连接。
对于易燃液体和液化烃的加工、贮存设备、输送装置、过滤器、混合器等均应作接地。
根据石油化工企业设计防火规范,其接地电阻值应小于100Ω。
但在实践中,存在很多未作可靠电器连接的现象:如用普通橡胶管作为液体物料装卸用软管,笔者曾在检查中发现某公司氮肥厂甲醇灌装线,某造漆厂、某轮胎公司所用溶剂油装卸软管为普通橡胶管;加油站内未设用于汽车油罐车卸油时的防静电接地;装卸用烃泵无静电接地等;在易燃易爆场所设备、管道相互之间的连接处未作静电跨接,如某公司汽车喷漆线的原LPG管道法兰无跨接等。
三、液体静电控制防火设计
可燃液体静电危害较大,只有在生产、贮存、运输过程中采取合理的方式,加强管理,才能有效地控制静电引起的火灾事故。
静电作为引火源导致燃烧爆炸,应满足以下几个条
件:1.有能够产生静电的条件;2.有能积累足够的电荷和产生火花放电电压的条件;3.有能引起火花放电合适的间隙;4.产生的火花有足够的引燃能量;5.在间隙和周围环境中有被引燃的可燃性气体或蒸气与空气的混合物。
要控制静电引起的燃烧爆炸,应采取相应的预防措施,控制以上几个条件的形成,防止能够引起危害的电荷。
对于液体静电控制,在防火设计中应注意以下几个方面:
(1)严格遵循安全操作规程
因违反安全操作规程而酿成火灾事故的案例比比皆是,对于存在液化烃、可燃液体的场所,能否遵循操作规程显得尤为重要。
如易燃易爆液体在输送停止后,必须按规定静止一定时间,方可进行取样、测温、计量等工作,刚停泵时检测和采样都是不安全的;生产过程中,应控制好物料的投入顺序;在油品的输送过程中,应防止液体悬浮有第二相的物质(如水)等,防止油品管线相混,增加静电产生量,实验表明,当油中含水5%,会使起电效应增加10~15倍;进入易燃易爆区不得在该区穿易产生静电服装,不得用化纤织物擦拭设备等。
(2)严格工艺条件控制
工艺控制即从工艺流程、设备结构、材料选择等方面采取措施,限制静电的产生或控制静电的积累,使之达不到危险的程度。
如限制物料输送速度;在管道末端加缓冲器,以利用流速减慢使静电消散;对设备和管道应选用适当的材料,使物料与设备摩擦时不易产生静电;消除产生静电的附加源,如油品的顶部喷溅、容器底部积水时油品注入时的搅拌等;管道出口设置不宜离过滤器太近,确保油品流出时有一定的缓冲时间;石油产品的生产输送应避免水、空气和其他杂质之间混合,以减少静电的产生量。
(3)采取可靠、有效的静电泄漏、静电中和等措施并定期检测
采取静电泄漏、静电中和的方法,使带电体上的静电荷向大地泄漏消散或利用静电消除器使带电液体中的电荷产生中和,控制液体静电的产生和积累。
静电泄漏包括增湿、添加抗静电剂、规定静置时间、设备接地等。
同时还应注意静电接地连接系统电阻值是否符合要求,是否经过定期检测,对静电消除器是否定期维护保养,是否定期检测其消电效果等。
石油化工静电接地设计规范
SH3097-2000 4.3.3 当金属法兰采用金属螺栓或卡子紧固时,一般可不必另装静电连接线,但应保证至少有两个螺栓或卡子间具有良好的导电接触面。
/ w. e: g5 d" L: x1 N 但我们设计文件要求也是要求少于五个螺栓的法兰需要跨接。
石油库设计规范GB 50074-2002中有:
14.2.14 在爆炸危险区域内的输油(油气)管道,应采取下列防雷措施:
1 输油(油气)管道的法兰连接处应跨接。
当不少于5根螺栓连接时,在非腐蚀环境下可不跨接。
我也一直为管道静电跨接的范围拿不准,对于石油化工装置工艺管道大部分输送的都是可燃物料,管道也处于爆炸危险区,按上述大家所说,基本都需要做静电跨接(即使是螺栓数量多于5个,因为现场难以保证其电阻不大于规定值),而装置有成千甚至于上万个阀门,如果都做,工作量极大,而事实上现场并没有全做跨接,所以认为规范对跨接条件的约定不明确,模棱两可,设计很难执行,我也想借此机会弄清这个问题。