石油及油品在貯存、運輸過程中,常有爆炸、燃燒等災害性事故的發(fā)生。盡管事故的原因很多,而且均有特殊性,但靜電往往是重要“元兇”。
靜電,顧名思義,是靜止不動的電。雷的轟鳴與陣陣閃電、絲綢摩擦過的玻璃棒帶電等等,皆以各種不同方式表現(xiàn)了靜電的存在。純凈的油品一般是不易帶靜電的,但油品中混入少量雜質(zhì),往往會產(chǎn)生很強的靜電。靜電形成災害必須具備4個條件:1.必須有靜電電荷產(chǎn)生;2.必須有足以發(fā)生火花的靜電電荷積聚;3.必須使積聚電荷發(fā)生火花間隙放電;4.在火花間隙中必須有可燃氣,并與空氣混合比達到爆炸的濃度。
在石油及油品儲運過程中,如貯運油品的油庫、油罐、輸油管道、油輪及油槽等場所,特別是輕質(zhì)油品,如煤油、汽油,因其電阻率較高,更易積聚電荷,產(chǎn)生火花,發(fā)生靜電災害事故。
統(tǒng)計資料表明,美國石油企業(yè)平均每年發(fā)生靜電災害10余起,日本平均每年發(fā)生靜電災害20余起。典型的是1969年12月,先后有英國、荷蘭、挪威的3艘20萬噸級油輪在清洗船艙時發(fā)生靜電爆炸。其中,英國的油輪在波斯灣裝上阿拉伯原油駛往英國,卸完原油之后在返回途中,在非洲西部距離加那利島130海里的地方開始沖洗,清洗6個小時后,油艙突然發(fā)生由靜電引發(fā)的爆炸,在不到50分鐘的時間內(nèi),這艘22萬噸級的油輪就沉入大海。由此可見,石油的靜電災害是災難性的大事故。
地下油庫,因原油含有的鹽分和水分容易產(chǎn)生靜電,而且鹽、水對管道及法蘭盤的腐蝕,導致油氣泄漏又不易發(fā)現(xiàn),故靜電災害的危害性更大。如黃島油庫末站的原油罐因雷擊爆炸起火,4萬噸原油毀于一旦。
石油的靜電災害只要采取有效措施是完全可以避免的。防治石油靜電災害的基本原則是:1.盡量避免靜電的大量產(chǎn)生,如選用靜電絕緣體的材料制作石油貯運工具,對貯運工具和石油制品進行防靜電處理;2.防止靜電積累,提供靜電消散的通道;3.對已產(chǎn)生的靜電加以中和,如使用靜電消除器等;4.盡量避免產(chǎn)生放電火花,如采用防靜電操作法;5.限制油庫、油輪艙中的可燃氣體的濃度,用瓦斯?jié)舛葴y定儀監(jiān)視可燃氣的濃度,當濃度接近爆炸限前就通風排氣,避免濃度的進一步增加。
為了貫徹靜電災害防止措施,就要從防靜電設計、防靜電操作和防靜電管理等幾個方面進行綜合治理。在防靜電設計上,要選用靜電的良導體材料(電阻率在106歐姆?米以下)接地,以使靜電很快消散;對材料進行防靜電處理(加入抗靜電添加劑,使用表面活性劑等);對可能積聚靜電的油罐實行靜電接地,使靜電消散。
在防止靜電操作上,要抑制靜電的產(chǎn)生和積聚,如流入油罐的液體必須在液面之下,液體流出的管子應在油罐底部,檢尺和取樣在液體停止流動后才能進行;控制油品的流速,以防止罐內(nèi)油品的晃動產(chǎn)生靜電;選擇適宜的靜置時間,因為流體流動帶電所形成的油罐內(nèi)油面電位升高,往往是造成油罐燃爆的一個重要因素,故要根據(jù)油罐的容積大小選擇靜置時間。
在防靜電安全管理上,首先對操作人員加強防止靜電的安全教育,實行人體靜電安全接地;加強防靜電的環(huán)境管理,包括油罐周圍的濕度、溫度、可燃氣的濃度,應定點、定時檢測。一般來說,夏季油罐內(nèi)可燃氣爆炸的可能性高于冬季;未盛滿的油罐,其空間被揮發(fā)氣和空氣充滿,易達到可燃氣的濃度;使用靜電消除器,如用無電暈放電式靜電消除器,可消除電荷之間的放電。