轻质油品装卸和运输过程中静电安全技术的研究

徐霄 刘建伟

摘  要：目前，我国的各行各业的发展迅速，轻质油品运输行业的发展也有了很大的创新。随着社会经济的快速发展，中国的工业化程度有了明显的提高。不同类型的石油产品需要应用于不同的行业。与此同时，油品储运过程中的静电危害问题也越来越严重。油品装卸过程中不可避免地会产生静电。该文主要分析了油品储运过程中静电的危害，并针对不同的特点提出了有效的措施。

关键词：轻质油品装卸  运输过程  静电安全技术  研究

中图分类号：TM08                           文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）12（a）-0069-03

Abstract： At present， with the rapid development of all walks of life in China， the development of light oil transportation industry has also made great innovation. With the rapid development of social economy， China's industrialization has been significantly improved. Different types of petroleum products need to be used in different industries. At the same time， the problem of electrostatic hazard in the process of oil storage and transportation is becoming more and more serious. Static electricity is inevitable in the process of oil loading and unloading. This paper mainly analyzes the hazards of static electricity in the process of oil storage and transportation， and puts forward effective measures according to different characteristics.

Key Words： Light oil loading and unloading; Transportation process; Electrostatic safety technology; Research

轻质油品为绝缘液体，储运环节极易产生静电危害，存在着爆炸的风险。近年来，轻质油品储运安全事故频繁发生，使得如何安全储运成为了研究重点课题。在储运环节要做好全面的控制，综合运用各类预防控制措施，预防安全事故的发生。

1  静电的产生

根据双层理论，当两种不同的物质相互摩擦时，紧密接触或快速分离会导致分子中原子的电子断开，使一种物质失去带正电荷的电子，另一种物质获得带负电荷的电子。如果物体与地球绝缘，只要电荷处于相对静止或非流动状态（电荷的流动形成电流），它就被称为静电，无论电荷是正的还是负的，它都在物体或表面积聚。

1.1 人体静电

人体静电是由于衣服在人体上的摩擦而产生的附着在人体上的静电。干燥的环境更有利于电荷的转移和积聚，所以，在冬天穿化纤的衣物，如果自己的身体静电大的情况下，接触他人或金属导电体时就会出现放电现象，人们会有一种触电的感觉，光线昏暗的话可以看到火花。

1.2 成品油管道运输中的静电

在成品油运输过程中，由于油分子之间以及油分子与其他物质之间的摩擦，会产生静电。通过对相关资料的查阅显示：材料的电阻率小于106 Ω·cm，由于其本身具有良好的导电性，静电可以快速出口;电阻率大于106 Ω·cm，不到1010 Ω·cm材料是不容易产生静电;电阻率大于1010 Ω·cm，不到1015 Ω·cm与最容易静电材料，防静电工作的重点是预防和控制的范围;但当电阻率超过1015 Ω·cm，材料是不容易产生静电，但一旦产生静电，很难释放。轻质油品储运中的静电危害较大，威胁着储运的安全性。若发生静电危害，那么很容易引发火灾或者爆燃事故，造成人员伤亡或者重大经济损失。油品运输时会和罐壁产生碰撞、激涌，同时会产生大量的静电泡沫，同时和油罐内的空气形成混合气体。若油罐内油品带电，油品内部或者油罐内气体空间将会受到电的作用，即电场。油品进入油罐后，只要电场的强度足够大并且向着离子化过程发展，那么油品的静电和容器壁的感应电荷产生的电场不足，此时不会引发放电。油品的部分电荷只是通过容器壁泄漏，若场强大于容器内部气体可以承受的场强时，气体被击穿而放电，即气相空间放电，更容易引发火灾。放电为气体分子的电离现象，离子作为载体，使得油罐内部的空气空间从绝缘体转变为有电流流动的导体，所以放电也被称作为绝缘击穿。当发生放电情况时，会伴随蓝白色光和啪啪声响。静电放电类型包括电晕放电、火花放电以及传播型刷形放电等。其中，电晕放电的能量很小所以造成的危害小。火花放电的危害较大，很容易从放电转变为火源，最终引发爆炸火灾。

2  轻质油品装卸和运输过程中静电安全技术优化

2.1 静电产生的抑制

若想消除静电危害，保证轻质油品储运的安全性，油罐内部不可以存在水分和杂质等物质，避免引发静电。因为燃油内含有水分会明显改变燃油的带电趋势，使得油罐内部的电壓呈几十倍，甚至呈现上百倍的增长状态，并且可能以火花形式放电。因为油料中含有的杂质也会给静电造成影响，比如漂浮物质，增加了轻质油品储运的安全风险。因为此类导电物质具有电容作用能收集和存储很多的静电电荷，加之缺少运动轨道，很容易接近罐壁或者内部的其他附件，产生相应的放电间隙。根据测试，此情况若形成，那么只要和液面点位相差1～2 kV，便可以产生火花放电，并且放电能量很强，可以一次性释放储能。总体来说，要做好油罐清洁保持，避免因为不确定因素引发火灾或者燃爆事故，造成重大危害。

2.2 静电积聚的控制措施

相关的管理层和员工必须采取措施最大程度避免静电的积聚，否则会造成安全事故。一般所采取的有效措施是，将相关设备与静电消除器进行连接处理，在车底下安装导电绳，并在轻油制品中间添加抗静电剂和专用消除器，通过这一系列方法可以有效地处理静电聚集现象。在整个过程中，所涉及的仪器和设备必须与地面连接，以有效地消除残留的静电，防止静电积聚。其应用原理是充分利用金属丝的强导电性，将静电输出，从而减少危害的发生。使用金属丝可以带走静电，油品中添加抗静电剂的效果也比较明显，这也是预防和控制静电积聚的重要途径。

2.3 静电危害的控制

不同的油品混合所含有的空气和水会导致静电加大，这是由于油品与水或空气会产生摩擦，进而加大静电量。对此，为保障油品安全，必须要避免不同的油品混合，油罐在换装不同的油品前需要清洗干净，确保无其他油品残留。此外，也可以使用氮气进行油品调和。从轻质油品罐装储运的静电危害预防方面来说，要做好电气设计的把控，实现有效地防静电。不要将电气用电设备设置在大罐本体上，以免存在安全隐患，增加安全风险。如果运行很长时间后，要做好有关检查，及时处理锈蚀损坏问题。加大对外浮顶油罐的爆炸危险区检查力度，做好相应的防范。例如，做好油罐浮顶和罐壁的可靠电气连接把控。从罐的顶部沿着浮梯下到浮盘的两根截面大小为25 mm2的软铜复绞线;采取浮梯连接油罐的罐壁以及浮盘等措施。

2.4 作业过程的静电消除

装卸油品之前需要做好油罐车和装卸油设备的跨接，使用静电导线进行连接。采取此方式，能够将油罐感应的静电有效导走，以免和外界物质发生跳火。同时促使油罐车与整个装卸油设备保持等电位，以免产生电位差。除此之外，能够加速油料中的电荷泄放。需要注意的是，在进行静电导线的连接操作时，要选择罐车上没有锈蚀并且裸露的金属位置，不可以连接在锈蚀严重并且有油漆的部位。整个静电接地系统的电阻要低于10 Ω，进而保障导静电的性能。合理选用截面积6 mm2的静电导线，保障其作用的发挥。

3  结语

油品的流速必须改变，从而有效减小电荷的密度，可以控制静电的产生。通过这种控制油品流速的方法能够有效地限制静电，并取得比较明显的效果。油品静电是造成装卸设施和加油站静电事故的原因之一。油品装卸的机泵、工艺管道、其他设备设施等因素都会影响产品的静电。石油产品的静电的主要因素是内部的设备加油机器，尤其是组件，如过滤器和加油软管有一定缓解对石油产品的静电的影响。在胶管中加入抗静电层，可有效降低充油时的静电，提高加油的安全性。

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