易燃、可燃液體在裝卸時與設備管道做相對運動,根據物質電子的逸出功不同,從而在液體與管道接觸表面形成雙電層,即由于接觸界面兩側電子的轉移而出現大小相等、電性相反的兩層電荷,液體流動與出口管道迅速分離時,雙電層被破壞,液體與管道分別帶上了等量的不同電荷,見圖1。若靜電荷的產生速率超過電荷消散的速率,隨著液體的不斷流動、界面分離,就會使電荷不斷積聚,超過一定極限,就會產生靜電放電。如果液體裝卸區域同時還存在爆炸性、可燃性混合氣體,就可能引起火災、爆炸。
圖1 雙電層現象
靜電引發火災、爆炸有下列四個要素:
1)有靜電荷的產生;
2)靜電荷得以積累達到引起火花放電的能量;
3)靜電火花放電能量超過了可燃性混合物的較小引燃能;
4)靜電火花周圍有爆炸性混合物存在,且濃度正好在爆炸濃度范圍內。
上述四要素同時具備,就會引起靜電火災、爆炸。從上述四個要素來看,前三個要素是引發靜電危害的直接原因,弟四個要素是引發靜電危害的間接原因。直接原因中,靜電荷的產生和積聚是引起靜電火災爆炸的,易燃、可燃液體在裝卸過程中,不可避免地要有相對運動發生,從而導致靜電荷的產生,那么從控制直接原因入手,采取各種手段消除靜電荷的積累,就可以避免產生靜電火花放電,從而避免火災爆炸事故的發生。
液體依據其運動形態的不同,產生靜電的大小也不相同,見表1。液體在流送、注入、充填的過程中,產生靜電的可能性居首位,而對于可燃、易燃液體,其裝卸就是這幾種狀態的混合,那么,在裝卸過程中設法導走靜電荷,裝卸可靠可靠性將大大提高。
表1液體產生靜電大小運動形態表 見表
產生靜電大小
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大 →小
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大
↓
小
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流送
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注入
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充填
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倒換
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滴流
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攪拌
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吸出
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洗滌
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飛濺
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噴射
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搖晃
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混入雜質
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混入水珠
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裝卸易燃、可燃液體過程中的靜電防護——汽車槽車和裝卸管線的靜電防護
1采取可靠的接地,必須使用導電鶴管和軟管進行易燃、可燃液體裝卸,并利用專用夾子將槽車與鶴管或軟管互相連接,再將槽車可靠接地(不可使用槽車接地帶代替可靠接地),以保證將積累的靜電荷導入大地。接地時注意,槽車裝車先開蓋再接地,裝完后先封蓋再拆卸接地線。
2槽車裝卸時應控制可燃、易燃液體處于可靠流速范圍內,減少液體飛濺,且滿足關系式:
VD≤0.5
式中:V--可燃、易燃液體在鶴管或軟管內的流速,m/s;
D--鶴管或軟管內直徑,m。
若裝卸時無法滿足關系式,必須停止裝卸,調整流速或更換裝卸管線。
3裝車時鶴管伸入槽車底部,距車底部不大于200mm;
4裝車完畢要靜止2min以上方可進行提升鶴管、拆除接地線等其他工作。
5裝卸易燃、可燃液體前,必須檢查槽車內部,不應有未接地的漂浮物。
6若采用靜電消除器,應盡量裝設在靠近管道出口處。
7裝卸區域的管道、設備支架、棧臺等要可靠接地,在裝卸區域入口處要有可釋放人體靜電的接地扶手。
8卸車軟管必須為導電軟管或內壁為金屬絲網的橡膠管,接地時能做到靜電導通。
裝卸易燃、可燃液體過程中的靜電防護——裝卸環境靜電消除
1保持裝卸區域周圍環境相對濕度在60%~70%范圍內。
2裝卸區應盡量敞開,若為封閉區,要安裝通風裝置,及時排除爆炸性混合物,使其濃度不超過爆炸下限。
3 要有專用裝卸棧臺。
裝卸易燃、可燃液體過程中的靜電防護——操作人員的靜電防護(6)
本網據《化工可靠與環境》報道:
1操作人員裝卸槽車前,要在裝卸區域(裝卸棧臺)入口處的接地扶手處釋放人體靜電,如圖2。
人體靜電釋放
在爆炸危險場所的0區、1區且較小引燃能在025mJ以下的場合,操作人員要穿合身的防靜電工作服、著防靜電鞋襪,戴防靜電手套,必要時配戴防靜電腕帶。棉制工作服只有在相對濕度大于50%時才能起到防靜電的作用。
防靜電腕帶
操作人員按照規定的靜置時間去規范自己的行為,操作中不可有穿、脫掉衣帽、梳頭發等摩擦性動作,不攜帶與工作無關的金屬物品,如鑰匙、手表、戒指和項鏈等。
4操作人員應嚴格按照操作規程操作,操作中不可使用金屬工具敲擊裝卸管道、閥門,以免引起物體打擊火花。
易燃、可燃液體的裝卸是煉化企業生產的重要環節,不出事則已,一出事就是大事情,不可掉以輕心,而靜電則是裝卸過程中的較大“殺手”,所以對它的控制要從根本上進行消除,以保證企業可靠生產。
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