油氣儲運過程中靜電的產(chǎn)生與防范措施

熊博

[摘 要]當前，隨著我國石化行業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，對油氣儲運的需求不斷增加。油氣具體指的是石油和天然氣，其中石油中的主要成分是碳氫化合物，天然氣中的主要成分則是烷烴，這兩種物質(zhì)，在一些特殊環(huán)境下，都很容易聚集靜電。而在油氣儲運過程中，一旦出現(xiàn)了靜電，則會極大地威脅到油氣儲運安全，引起各類事故，從而損害到國家和人民的生命財產(chǎn)安全。所以，在油氣儲運過程中，必須要通過有效的措施防范靜電的產(chǎn)生。本文主要分析了油氣儲運過程中靜電的產(chǎn)生原因，并提出了幾條防范措施，僅供參考。

[關(guān)鍵詞]油氣儲運靜電產(chǎn)生；原理；防范措施

中圖分類號：TE88 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）42-0025-01

引言

油氣在集輸與儲運過程中難免會因為一些沉降、流動、攪拌等動作使得油氣之間發(fā)生摩擦、接觸等相對運動，從而產(chǎn)生靜電。而一旦油氣罐中所裝載的油氣產(chǎn)生了靜電，便極有可能在密閉的油罐之內(nèi)產(chǎn)生細小火花，最終引起油罐爆炸。因此，我們通常認為，在油氣儲運過程中，靜電是油氣安全集輸和儲運的最大威脅。

1 油氣儲運過程中靜電的產(chǎn)生

1.1 水滴的沉降起電

為有效提高油田開發(fā)中后期的采收率，一般會采納很多增產(chǎn)辦法，注水是這些增產(chǎn)辦法中比較常用的一種。選用注水方式后，生產(chǎn)液中的含水量不斷增加，此刻，地層巖石空地會出現(xiàn)油水兩相活動，地上與油井間的出油管道也會出現(xiàn)油水兩相活動，在油品與水滴做出相對運動的時分，油品和水滴都會發(fā)生塵土，從而使油品中構(gòu)成電離子，水滴與油品帶有相反電荷，這個油水界面就被稱為偶電層。

1.2 與其他物體的沖擊而產(chǎn)生的靜電

在油庫中，當鶴管進入到油罐車、儲罐之中為其裝油的時候，油品就會從鶴管的管口噴出，噴發(fā)而出的油品就會對罐底、罐壁形成沖擊，然后反彈許多小液滴，這些小液滴一般出現(xiàn)出霧狀。這些小液滴在在下落時，也會對油面、油罐形成沖擊，進而產(chǎn)生一些細小的霧滴、飛沫或者是氣泡，這時就形成了偶電層，使油品帶有靜電。

1.3 固-液相界面中存在的偶電層

油品具有易集合靜電的特性，當這些油品在輸油管道之內(nèi)流動時，滿意固相與油相別離、觸摸的條件，使得油品帶有靜電。這些帶有靜電的油品流入到油罐之后，就會使油罐之中的油品也帶有靜電，在這樣的情況下，油罐的內(nèi)壁應(yīng)當感應(yīng)出與油品符號相反、電量持平的靜電，因而，在油罐的外壁就會呈現(xiàn)與油品符號相反、電量持平的靜電。一般情況下，比較常用的辦法是使油罐接地，從而使油罐外壁所帶有的靜電轉(zhuǎn)移到大地中。一般來說，流動電流大約是8安培，盡管這個電量并不大，可是，因為油罐體積大、電容小，因而往往會使其發(fā)生上千伏的油面電位，乃至有的會發(fā)生上萬伏。

2 靜電的原理

帶有正電荷的質(zhì)子與帶有負電荷的電子組成原子，原子組成分子，分子組成物質(zhì)。一般情況下，原子中的帶有負電荷的電子與帶有正電荷的質(zhì)子的數(shù)量是相同的，然后呈現(xiàn)出正負平衡的現(xiàn)象，因而，物質(zhì)對外表現(xiàn)出的現(xiàn)象是不帶電的。在原子核周圍環(huán)繞著帶有負電荷的電子，一旦遭到外力的效果，這些電子就會脫離原有的軌跡，從本來的原子中脫離之后就會進入到其他的原子之中，用A代表本來的原子，用B代表其他原子，由于帶有負電荷的電子脫離了A，構(gòu)成A中短少帶有負電荷的電子，所以會呈現(xiàn)出帶正電現(xiàn)象，此刻其被稱為陽離子；從A中脫離出來的帶有負電荷的電子進入B中之后，B中帶有負電荷的電子的數(shù)量得到了添加，所以呈現(xiàn)出帶負電現(xiàn)象，此刻其被稱為陰離子。之所以會出現(xiàn)這種不平衡電子散布現(xiàn)象的首要原因在于，電子遭到了外力的效果而脫離了本來的軌跡，所謂的外力首要指的是各種能量，例如化學能、熱能、勢能以及動能等。即使是在我們的日常生活之中，兩個原料不同的物體，在通過觸摸之后再別離，都有可能發(fā)生靜電現(xiàn)象。因而，在油氣儲運的過程中，在對油品進行儲存、裝卸、輸送時，難以避免得會使其與其他物體發(fā)生沖突、觸摸、別離的相對運動，然后構(gòu)成靜電。任何事物都會有活躍與消沉兩個方面的影響，靜電也不破例。在對石油、天然氣進行儲存、裝卸、運送的過程中，難以避免地會出現(xiàn)靜電，可是，并非是帶有靜電就一定會發(fā)作損害。只有一起存在以下四個條件的條件之下，靜電才會對油氣儲運過程構(gòu)成損害：榜首，具有發(fā)作靜電的來歷；第二，靜電放電時構(gòu)成的火花能量可以抵達油品的最小點燃量；第三，可以為靜電地積累供給充沛的條件，滿意可以使靜電放電的電壓；第四，在靜電積累區(qū)存在油品爆破極限范圍內(nèi)的混合氣，混合氣一般是由油品蒸汽與空氣組成的。

3 油氣儲運過程中靜電的防范措施

3.1 防靜電接地

目前在我國的油氣儲運中，最常用的防靜電方式是防靜電接地。在防靜電接地中，需要注意以下幾點問題：一者，要將導線切實連接好，保證其不被強磁、強電等因素干擾，從而充分發(fā)揮出其導電作用；二者，在選擇接地裝置安設(shè)地點時，要選擇戶外比較空曠的地方，并根據(jù)項目的實際大小來確定銅條的大小，以及要將接地裝置埋深至少3.5米；最后，接地網(wǎng)必須要是并聯(lián)的，而非串聯(lián)。

3.2 控制油氣品流速

根據(jù)實驗發(fā)現(xiàn)，對不同管徑和流速的同一種油氣品進行對比，結(jié)果管徑越大及流速越快的油氣品越容易產(chǎn)生靜電，且產(chǎn)生的靜電量也越大；反之，管徑越小及流速越慢的油氣品越不容易產(chǎn)生靜電，且產(chǎn)生的靜電量也越少。所以在油氣儲運過程中，必須要合理控制好油氣品的流速，特別是在裝油罐車時控好流速尤為重要。目前在我國的油氣儲運中，多是采用的1.0m/s的流速。若想提高流速，首先要保證鶴管口完全沒入油氣品中，同時這也能減少油氣品的揮發(fā)；其次，由于若低導電液體內(nèi)混有其他液體會大大提高靜電的產(chǎn)生幾率，所以要保證管道內(nèi)的水和空氣等雜質(zhì)完全排出。而若想限制流速，則要綜合考慮管壁材料及長度、裝車方式、油品性質(zhì)及種類、周圍環(huán)境等多種因素。

3.3 落實動火作業(yè)措施

若想落實動火作業(yè)，防止發(fā)生火災(zāi)，首先需要在動火作業(yè)前清理好現(xiàn)場，將操作現(xiàn)場及周邊的易燃、易爆物品移除；并且在動火作業(yè)完成后，也要對現(xiàn)場進行仔細清理，打掃干凈雜物，確保將一切安全隱患都清除。其次，在進行動火作業(yè)之前，對于禁火區(qū)域內(nèi)的動火作業(yè)的管道及設(shè)備等，應(yīng)當要先盡可能地進行拆卸，將之全部都轉(zhuǎn)移至安全的區(qū)域后，再開始進行動火作業(yè)；而在完成動火作業(yè)后，再將之移回至原處。第三，在動火作業(yè)開始前要先建立防火隔離帶，防火隔離帶一般是由發(fā)泡水泥、泡沫混凝土、酚醛泡沫、巖棉等A級防火材料建造而成的，具有很好的防火性能；或者也可以選擇在輸油管道上加堵盲板，這樣也可以達到有效隔離的目的；總而言之，設(shè)置防火隔離帶的主要目的就是將動火操作地點的危險物品都隔離開來，以保證油氣運輸安全。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)如今，隨著我國社會經(jīng)濟的迅速增長，石化行業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上，油氣儲運需求也越來越大。而為了保障在油氣儲運過程中的安全，必須要采取有效的防范措施來避免靜電的產(chǎn)生，因為一旦產(chǎn)生靜電，將很有可能引起安全事故。

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