静电课件.ppt
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1、油(气)田、石油化工、石油销售企业 静电危害,中国石油集团安全环保技术研究院 大连分院,静电与雷电灾害严重影响石油、石油化工、石油销售企业的安全生产,给企业造成很大的损失。 一本油库事故案例汇编中收集了445起油库着火爆炸事故,其中由静电引起的有54起,占12.13%;由雷电引起的有21起,占4.72% 。 “加油站百例事故分析”一书收集了115起加油站事故,其中由静电引起的有23起,占20%;由雷电引起的有5起,占4.35% 。 2002年2月23日至2006年9月11日中国石油23起重大事故中,由静电引起的着火爆炸有6起,占26.08% 。 所以我们必须有效地控制雷电与静电灾害,消除雷电与
2、静电的安全隐患,避免雷电与静电事故发生,确保石油、石油化工、石油销售企业安全生产。,1 国内外静电事故态势 日本近30年(19722001)静电事故统计,国内近20年石油、石油化工、石油销售(19852004)139起静电事故统计,2 静电的产生 2.1物体的接触分离带电 (a)接触产生的电荷移动 (b)形成双层电荷 (c)分离产生的静电 因接触分离而引起的静电产生,2.2 摩擦起电 摩擦只不过是接触分离的一种特殊形式。摩擦的作用仅在于增加两种物质达到一个分子距离以下的接触面积,再把两物体分开时就各带有不同符号的静电。,实际工作中的摩擦、接触、分离带电过程,摩擦起电演示,2.3 静电感应带电
3、电场作用在中性导体时,该导体的自由电子受到电场力的作用将逆着外电场的方向移向导体的一端,而另一端即显正电,这个现象叫静电感应。,2.4其它原因带电 极化带电、破碎带电、压电和热效应带电、剥离带电、吸附起电等。,3 静电放电形式 3.1 电晕放电 电晕放电是在非均匀电场中电场强度极高的部分发生局部电离的放 电。电晕放电一般伴随着微弱嘶嘶声与图所示的发光。(发生电晕放电曲 率半径小于1mm),3.2 刷型放电 一般是随着“啪”的较强声响与图所示的树枝状发光的放电,在带电很多的物体(一般为非导体)与其离数厘米以上的较平滑形状的接地导体之间易产生这种放电。,易发生刷型放电的场所举例: 油品鹤管装车时,
4、如果金属鹤管不放入底部,当带电油面接触金属鹤管头时,易发生刷型放电。 聚丙烯与聚乙烯粉体料仓内的如果有金属尖端突出物(如音叉料位计),当料面与其接触时,易发生刷型放电。 油罐内如果有金属尖端突出物,当油面与其接触时,易发生刷型放电。 用蒸汽吹扫油罐等易燃易爆场所时,当蒸汽空间电场强度达到1.2kV/cm时,易发生刷型放电。 接地的钢带检尺尺与带电油面接触时,易发生刷型放电。 氢气、乙烯气体、液化汽、丙烯气体等可燃气体在高压喷出时,当空间电场强度达到1.2kV/cm时,易发生刷型放电。,事故案例 静电2.23爆炸事故.ppt,3.3 火花放电 在带电物体与接地导体的形状都较平滑时,伴随着强烈的声
5、响和图示的一条发光而在大气中突然产生的放电。,易发生火花放电的场所举例: 油品鹤管装车时,如果车体不接地,带电的车体与接地的金属体会发生火花放电。 带电的人体与接地导体接触时,会发生火花放电。 油罐内的孤立导体带电后与罐壁接触时,会发生火花电。 用蒸汽清洗油槽车时,蒸气胶管前端的金属管若没有接地,金属管带电后与接地的槽车接触时,会发生火花放电。 油罐采样时,如果采样绳为绝缘绳,当采样器带电后就会与油罐采样口处的接地体发生火花放电。 用金属桶接油时,如果金属桶不接地,当金属桶带电后就会与接地体发生火花放电。,加油故事 娄仁杰lou静电视频STATIC.AVI,润滑油灌装大桶静电放电,+,+,+,
6、+,+,+,+,事故案例,永坪炼厂(2000年、2002年),他们错在哪里? 没有穿防静电工作服与防静电工作鞋。 作业前没有消除人体静电。,某石化分公司855号罐采样事故(2002年3月19日),他们错在哪里? 防静电采样绳不合格。,855#,事故原因: 1、动态采样 2、使用绝缘的采样绳,油罐采样作业的着火事故,1、油罐扶梯处设有人 体静电泄放装置 2、罐顶设有接地端子,855#,采样绳是绝缘绳时,采样器带电试验。 娄仁杰lou静电视频采样器(绝缘绳).MPG 采样绳是导电绳时,采样器带电试验。 娄仁杰lou静电视频采样器(导电绳).MPG,02-南京某石化公司“9.ppt,4.4 沿表面放
7、电 在带电物体背面附近有接地导体,带电物体表面电位上升被抑制的情况下,带电量非常大时,沿着带电物体表面发生的放电。通常表面放电如图示。在接地导体接近带电物体表面时产生了空气中放电,以此为契机,沿表面放电几乎同时产生。,易发生沿面放电的场所举例: 油罐表油面静电电位很高(58kV),易发生油品沿面放电。 聚烯烃粉体料仓内的聚烯烃粉体物料表面易发生沿面放电。,事故案例,某石化公司LDPE装置分析仓闪爆事故 该装置1986年7月投产,装置分析仓1986年发生3次闪爆事故,1991 年11月6日发生一次闪爆事故,2001年2月10日发生一次闪爆事故。,他们错在哪里? 料仓内有尖端放电物体。 料仓没有安
8、装静电消除器。,3.5 传播型刷形放电 易发生沿面放电的场所举例: 聚烯烃粉体料仓等容器粘壁易发生传播型刷型放电。 橡胶输送传输带放电易发生传播型刷型放电。,4 形成静电危害的条件 产生并积累静电荷、发生静电放电 放电场所有可燃混合气体并达到爆炸极限 静电放电能量大于、等于可燃混合气的最小点火能量,最小点火能量:,液体石油产品,气体最小点火能量,粉体最小点火能量,5 可燃液体静电 当可燃液体与固体、气体之间,液体与不相混的液体之间,由于搅拌、沉降、喷射、飞溅、发泡、流动等接触分离的相对运动,同样会在液体中产生静电。如石油产品中的汽油、航空煤油等燃料油品以及苯、二甲苯等化工原料是一种潜在的火源,
9、因此,我们必须重视可燃液体的静电危害。,5.1放电部位 液面 罐壁 液面 鹤管 液面绝缘导体 罐壁 接地不良罐车 鹤管、导电胶管、人体 未接地的胶管夹、油枪 接地体 采样器、检尺器具、人体 接地体 非导体器材 接地体、人体等,加油速度过快 油中含水作业 油罐采样、检尺、测温作业 顶部喷溅式注油 过滤器材质(滤芯)起电过高 使用塑料桶装油 油罐不接地 使用绝缘管装油 油罐内有孤立导体、金属突出物 人体静电放电等,5.2静电事故主要原因(石油产品),油罐燃爆试验 娄仁杰lou静电视频MOV01803.MPG 油罐不接地带电试验 娄仁杰lou静电视频带电极性.MPG 油表面带电使试验 娄仁杰lou静
10、电视频油面带电.MPG,5.3危险界限与安全控制指标 (1)油面放电危险界限:58kV 安全控制指标:德国42kV、美国35kV、俄国20kV、中国12kV (2)铁路槽车入口电荷密度:30C/m3 油面附近电荷密度:5.510.6C/m3 加油速度:vd0.8 m2/s (铁路) vd0.5 m2/s (汽车) (3)绝缘导体或容器放电危险界限:327V 安全控制指标 :100V 放电电荷转移量:0.1C (0.26mJ) (4)绝缘体放电危险界限:2030kV(0.11.0mJ) 安全管理指标:5 kV,5.4部位 (1)油品汽车栈台 (2)火车栈台 (3)液化汽槽车栈台 (4)装置区内各
11、种可燃液体装车点 (5)烯烃装车台 (6)油罐等容器清洗 (7)有限空间作业 (8)采样、检尺、测温、检水等作业 (9)油品过滤器 (10)汽车吸油与卸油 (11)船舶装油 (12)易喷油点,如装置区内的各种导淋阀管处等 (13)塑料桶装油 (14)油品罐装 (15)油品搅拌,5.5 液体石油产品事故案例 液体石油产品静电事故案例.ppt,5.6防灾原则 杜绝或抑制静电灾害三要素是基本条件。 对策指南和具体措施包括: (1)抑制起电条件,如限制流速、避免油水混合作业等; (2)确保或增加静电泄放能力,如系统接地、增湿、加抗静电剂等; (3)避免高能放电条件,如绝缘导体、金属突出物等; (4)在
12、危险作业区或操作上难以确保上述要求的危险场所,可增设部分防静电措施,包括: 石油静电消除器 石油静电监测器 抗静电型鹤管头 本安型人体静电消除器 智能型接地连锁装置 防静电型采样器 防静电工作服、鞋等,5.7防止油品静电危害的措施,接地: 由于油品储运过程管线、过滤器、油罐等都会产生静电,因此,管 线、过滤器、油罐等必须接地。(图),注油管口延伸到底部,预防喷溅产生静电预防油面对注油口的放电。,鹤管延伸到底部,装油鹤管应采用防静电专用胶管,并伸至油罐底部。防静电胶管使用.ppt 控制流速 油品中含水量在1%至5%范围时,进罐流速不得超过1m/s。 油罐:在注入口未浸没前,初始流速不应大于1m/
13、s,当注入口浸没200mm后,可逐步提高流速,但最大流速不应超过7m/s。 火车与汽车槽车:鹤管埋没前流速1m/s,鹤管埋没后流速:v d0.5 (汽车) v d0.8(火车) 使用防静电添加剂,静置时间 汽车、铁路罐车不得少于2分钟; 50m3及以下油罐不得少于3分钟; 50-5000m3油罐不得少于10分钟; 5000m3以上油罐不得少于30分钟; 微孔(30m以下)过滤器距出油口的距离,应留有30s的静电消散时间(一般管线长度应在100m以上)。 采用液体静电消除器,采样、测温绳必须是防静电绳,且接地良好。,采样事故案例,油品采样静电事故原因分析 (1)使用棉绳或尼龙等绝缘绳索,不能导除
14、静电,使采样器成为孤立导体带电,并与油面或金属罐口之间发生放电。 (2)没有穿防静电工作服和防静电工作鞋,采样作业前没有进行人体静电泄放,由于人体静电放电引起着火爆炸。 (3)采样绳内含金属导线,当油面电位较高时,采样器对油面发生刷形放电,引起着火爆炸。 (4)装置区采样,金属采样器不接地,造成采样器与采样口间火花放电,引起闪爆事故。,标准规范对采样绳的要求 (1)液体石油产品静电安全规程(GB1334892)第5.10.2条款规定“不准使用绝缘和非绝缘材质的检尺、测温、采样工具进行作业。” (2)日本静电安全指南第5.3.3.6条款规定采样绳全长电阻值应小于108。 (3)中国石油销售公司石
15、油库静电安全规定(油炼销字2000第125号)第3.8.1条款规定“测温、取样作业宜采用金属材质制成的测温盒、采样器,并配有带地线夹的导电性绳索。如采用麻绳,其电阻率不应大于109m。严禁使用含有合成纤维的绳索。” (4)化工企业静电接地设计技术规定(CD90A383)第3.4.4条款规定“检尺棒、取样器及其绳索应接地。为避免快速放电,取样绳索两端间的电阻应为107109”。,近几年安全技术研究所对防静电绳检测情况 (1)在2000年至2002年为各企业进行的防静电检查中,现场共抽查检测28条采样绳,不合格20条,不合格率为71.4%。 (2)2003年6月至2003年12月对某石化公司购置的
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