油罐機械清洗的靜電控制

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目前原油儲罐的清洗主要有機械清洗和人工清洗兩種方式。機械清洗效率高，原油回收率高，環(huán)境污染小，工人勞動強度低，更有利于工人的人身安全和身體健康，因此機械清洗在原油儲罐的清洗中將占有重要的位置。靜電作為油氣集中場所主要的危險源之一，在原油儲罐的機械清洗過程中更加不能忽視。分析國內(nèi)煉油廠火災(zāi)原因，由靜電引起的火災(zāi)占12%［1］。靜電火花相對于明火等危險源更不容易被發(fā)現(xiàn)，因此具有更大的危險性。在機械清洗過程中，需控制靜電的產(chǎn)生，并對已產(chǎn)生的靜電采取中和、泄放等防靜電措施。1靜電的產(chǎn)生機械清洗中靜電的產(chǎn)生主要有兩個方面，即設(shè)備和人員。

1.1設(shè)備靜電

1.1.1泵

原油清洗系統(tǒng)中，回收系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)上分別設(shè)置了回收泵和清洗泵。回收泵和清洗泵皆為大功率離心泵，配置防爆電機。泵在運行期間，清洗介質(zhì)與葉輪表面經(jīng)過接觸與分離而產(chǎn)生靜電。由于葉輪轉(zhuǎn)速高，與清洗介質(zhì)之間的相對速度大，此處的靜電積累往往較大。

1.1.2空壓機

在清洗系統(tǒng)上設(shè)置有一臺防爆型空壓機，為噴槍和冷卻系統(tǒng)的氣動隔膜泵提供壓縮空氣。空壓機由電動機經(jīng)皮帶傳動。運行過程中，皮帶與皮帶輪高速摩擦，容易產(chǎn)生大量靜電。

1.1.3噴槍

清洗介質(zhì)經(jīng)清洗泵加壓后自噴槍噴出。在噴嘴處，清洗介質(zhì)流速較高，與周圍空氣產(chǎn)生摩擦，從而使得清洗介質(zhì)帶電;噴嘴末端也容易積累大量靜電。清洗介質(zhì)噴射到儲罐底板、浮頂、支腿等金屬表面時，清洗介質(zhì)與壁或板不斷地發(fā)生接觸與分離現(xiàn)象。由于沖擊的作用，產(chǎn)生沖擊帶電［2］。

1.1.4過濾器

原油清洗系統(tǒng)中，在真空罐入口和清洗泵入口設(shè)置有過濾器。清洗介質(zhì)流經(jīng)濾網(wǎng)容易產(chǎn)生靜電。采用過濾器比不采用過濾器的管道電荷產(chǎn)生量大10～200倍［3］。

1.1.5管道

清洗介質(zhì)在管道內(nèi)流動時，不斷地與管道壁面發(fā)生接觸和分離現(xiàn)象而產(chǎn)生靜電，并且介質(zhì)流速越大，產(chǎn)生的靜電越多。

1.2人員靜電

人體皮膚與衣物之間、衣物與衣物之間以及衣物與設(shè)備、工具之間摩擦都能產(chǎn)生靜電。如果人員穿著化纖衣物，其放電能量會遠遠超過油蒸汽的點燃能量，容易引發(fā)事故。

2靜電的控制

靜電的控制主要有兩種方法，中和法和導(dǎo)泄法。中和法主要是使用靜電消除器，將氣體分子進行電離，利用產(chǎn)生的離子消除靜電。導(dǎo)泄法主要包括接地、涂導(dǎo)電涂層、添加消靜電劑、增濕等。接地是將可能呈現(xiàn)危險的對地電壓的金屬部分同大地緊密連接起來的安全措施，也是防靜電最基本和最有效的措施［4］。

2.1設(shè)備靜電的控制

對機械清洗中容易產(chǎn)生靜電的設(shè)備，如上述的泵、空壓機和過濾器等，應(yīng)設(shè)置可靠的接地。為保證接地的可靠性，接地線應(yīng)使用導(dǎo)電性能良好的軟銅絞線，并合理選擇導(dǎo)線的橫截面積。噴槍噴嘴處，通過銅軟連接與儲油罐罐體連接，由于高速射流積累的靜電，通過油罐的接地導(dǎo)入大地。在新疆吐哈油田施工現(xiàn)場，由于地處戈壁灘，地面主要為碎石和沙土，電阻較大，所以需設(shè)置多根接地。施工期間，安排人員定時檢查接地電阻，并檢查接地樁是否有斷開、裂縫、焊接不牢等。如有問題及時整改。由于施工現(xiàn)場天氣干燥，利于靜電的產(chǎn)生，因此應(yīng)在地樁周圍撒放工業(yè)鹽，并定時給地樁澆水，增加導(dǎo)電性能。一般大型石油儲罐的直徑較大，與清洗設(shè)備之間距離大，因此連接清洗設(shè)備與儲罐脫水口之間的管道較長，清洗介質(zhì)高速流動產(chǎn)生的靜電會一部分隨介質(zhì)流入儲罐，一部分積聚在管道上。積聚在管道上的靜電必須盡快釋放，因此應(yīng)每隔80～100m設(shè)置一個接地地樁。管道中如出現(xiàn)橡膠軟管連接，應(yīng)在連接的位置采用銅軟連接方式跨接。清洗介質(zhì)流速對管道內(nèi)靜電的產(chǎn)生有較大影響，機械清洗中常用的DN150mm管道，清洗介質(zhì)的流速應(yīng)控制在3～4m/s以下。根據(jù)清洗泵的流量和出口管道直徑計算出管道內(nèi)介質(zhì)的流速為2.83m/s，符合要求。原油清洗系統(tǒng)中的電氣設(shè)備皆為防爆電氣設(shè)備，由于其制造工藝的優(yōu)劣、使用材質(zhì)質(zhì)量的高低都可能影響其防爆性能，所以在使用過程中，應(yīng)定時對防爆電氣設(shè)備進行檢查，防止由于設(shè)備本身缺陷或長時間使用后產(chǎn)生的老化導(dǎo)致的靜電火花發(fā)生事故。機械清洗的最后階段，仍然會有少量油泥殘留在儲罐的內(nèi)壁、浮頂?shù)牡酌妗⒅е凸伟迳希瑧?yīng)使用鋸末、木制刮板、抹布等進行清理。嚴禁使用清洗機類的高壓水直接沖洗，否則容易導(dǎo)致沖擊靜電，引發(fā)爆炸事故。

2.2人員靜電的控制

2.2.1穿防靜電服

防靜電服是為了防止服裝上的靜電積累。用防靜電織物為面料縫制的工作服能夠?qū)⑷梭w產(chǎn)生的靜電不斷消散，防止人體攜帶靜電。進入罐區(qū)的工作人員都應(yīng)穿防靜電服，并且必須與GB4385中規(guī)定的防靜電鞋配套穿用。禁止工作人員在罐區(qū)穿脫防靜電服;禁止在防靜電服上附加或佩帶任何金屬物品;防靜電服應(yīng)保持清潔，以維持其防靜電性能;防靜電服穿用一段時間后，應(yīng)對其進行檢驗，確保其防靜電性能符合要求，否則不能繼續(xù)以防靜電服使用。

2.2.2其它措施

工作人員施工時應(yīng)佩戴防靜電手套，使用防靜電工具。需要進入浮頂罐操作的人員，必須在儲罐扶梯入口處雙手緊握靜電釋放銅片，充分釋放靜電后方可進入浮頂施工。施工間隙，工作人員應(yīng)在指定位置等待、歇息，避免隨意走動、追逐打鬧，防止靜電的產(chǎn)生。在機械清洗的最終階段，需要人員進入罐內(nèi)操作時，應(yīng)在人孔處設(shè)置靜電觸摸釋放器，入罐人員充分釋放靜電后方可進入罐內(nèi)施工。

2.2.3安全教育

加強對工作人員的安全教育，提高其防靜電的安全意識。

3結(jié)束語

在儲油罐的機械清洗過程中，施工安全始終是擺在首位的。靜電作為施工過程中的一個危險源，當明確了其產(chǎn)生的原因之后，就可以采取相應(yīng)的預(yù)防控制方法，杜絕由靜電引發(fā)的安全事故，保證機械清洗的順利進行。