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时间:2019-06-29
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1、静电对石油产品的火灾危险性 静电现象在工农业生产中已广泛应用,如静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电脱水等。但事物都是一分为二的,静电现象对生产和安全在某些情况下也有不利的一方面,在有易燃易爆危险物品的场所,净电荷的火花放电,则往往是造成易燃易爆危险物品发生火灾或爆炸的原因。 企业在生产、储存使用石油产品的过程中形成静电的高电位,是由三方面条件决定的。 一、在生产、储存使用石油产品的过程中涉及的原料或制造的产品为低导电性物质,即电阻率大于1010欧姆/厘米的物质。 二、有起电的生产工艺
2、过程。 三、有积聚静电荷的条件。 究竟静电电压达到多少才能产生引起石油产品燃烧或爆炸的火花,要看具体条件上。如果静电电压比较高,但不具备火花放电的条件,也不能起着火源的作用;如果已经产生静电火花,但能量低于该处石油产品的最低点火能量,也不会引起燃烧或爆炸。所以,静电要引起石油产品火灾或爆炸,一是有接触的石油产品;二是静电电压高,并具有火花放电的条件;三是静电火花能量要够。下面我就石油产品这类高电阻率的易燃液体、气体的静电火灾危险性谈几点看法: 当石油产品这类高电阻率的易燃液体气体流动时,产生高
3、电位的静电,往往引起爆炸和火灾。当石油产品这类高电阻率的易燃液体气体在管道时流动时,液体与管道相接触的界面两侧的分子就互相吸引,这种吸引作用是由于分子内部原子核对彼此的电子吸引产生的。位于表面分子范围内的电子,既受到该物质的原子核吸引,又受到界面另一侧的不同原子核的吸引。位于界面吸引电子能力强的一侧的原子核就会将界面另一侧的部分电子偏移本身一侧来,同时使它原来吸引的部分电子被排斥到远离界面的方向。这样在界面的一侧有负电荷的相对集中,另一侧有正电荷的相对集中,这就在界面上构成双电层的结构。 当石油产品易燃液体气体通
4、过管道或过虑器等流动时,上述的接触和分离连续发生,液体气体就带了电。在管道内部由于液体流动,连续发生接触和分离的过程,在液体内部逐渐积蓄电荷。如果管道材料是金属等导体,则通过接地,管道上的电荷流入大地而消失。当管道为塑料类的绝缘材料时,即使管道接地,电荷也不漏入大地,都积蓄在管道内,而且电荷将集聚增高。 易燃可燃液体在管道内流动带电量决定于流速、管长、管径及石油产品的电阻率。实践证明,流量大、流速快,管内流出的石油产品带电就多,通常情况下,能产生2×103伏以上电位。石油产品带电和管半径大小成正比。石油产品带电程
5、度是与液体内含有能使液体电阻率减少的少量“杂质离子”有关。重油不易积聚电荷,是因为它含杂质较多。杂质离子有很多机会接近“双电层”,使电荷得到中和,但是当重油散泼时却分散成微小的滴珠,形成“双电层”的表面积大大增加,而杂质离子的运动又被限制在很小滴珠范围内,不能充分发挥导电作用,所以能大量积聚电荷。管道内壁和材料对液体带电也有影响。管道内壁粗糙,液体接触和分离的机会增加,带电量也随之增加。 液体带电是在液体接触和分离的过程中发生的,因此在接触面大的过虑器中,不管它的材料如何,带电量都很大,为液体在管道中流运时带电量
6、的10-100倍。对于石油产品内混入的水分带电也必须注意。除了水滴与石油产品在管道中相对流动而带电以外,还有水滴在油罐中沉降时带电。后者的带电能力比前者大。虽然每个水滴带的电是微小的,但无数存在的水滴,作为整体的电就很大。这时即使停止注入,水滴也持续沉降,以达到点火能量。 另外,从上部流下的装卸方式中,当液体从管道出口处急剧喷出并成为飞沫或喷雾分离飞散时,发生高电位的静电。同时,随着液体流下,由卷入液体中的气泡带电。这时气泡在液体中上升时产生电荷分离,气泡和液体都带电了,也水滴沉降完全相同。带电液面中的放电现象与
7、金属电极间的放电现象不同,带电液面在靠近接地电极的液面的电荷局部放电。当带电的液面中有绝缘的金属时,该金属积蓄电荷,有可能与接地的油罐接触而发生火花放电,这种金属之间的放电,积蓄的电荷几乎一次放电,容易具备着火能量。当石油产品液体气体从喷嘴高速喷射时,都存在着液体气体和喷嘴之间迅速的接触和分离的现象,在界面附近构成“双电层”;其结果使液体气体和喷嘴分别带上静电。在石油化工厂,高压气体反应器,石油液化气贮罐等,漏泄喷出时,能带电,会引起爆炸与火灾。 因此,首先要求石油产品液体在管道中流速不要过大,不同液体在不同情况
8、下都有不同的速度规定,比如,对于常温下产生爆炸性混合气体的苯来说,在注入管顶端的出口完全浸入液中以前,其流速应低于1米/秒,以后逐渐提高,抑制静电。一般没有特殊要求的,以每秒4-5米为限。因此,为了避免注入]时积蓄过量的电荷,要使注入管伸到槽(罐)底。 二是在石油产品液体中添加少量的导电良好的
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