生產工藝過程中產生的靜電有時會帶來嚴重的危害,有些甚至造成巨大的災害。在一些危險性生產場所,僅是微弱的靜電火花便可能引起迅猛的火災和強烈的爆炸,甚至造成生命和財產的損失。此外,通過人體的靜電放電還可能使人遭受電擊而產生精神緊張、不安,對安全生產十分不利。特別是在石油化工生產中,所用介質大都為易燃、易爆物品,它們的最小點火能量大都較低,有時一個小小的靜電火花便會引燃周圍泄漏出的可燃性物質而導致事故。因此,防止和消除靜電而帶來的危害十分必要。
1 靜電危害
靜電之危害主要是:引起火災爆炸;給人以電擊;影響安全生產。其中引起火災和爆炸是靜電最為嚴重的危害;在生產過程中由靜電而造成的靜電電擊一般不會有致命危險,但卻有可能引起“二次事故”,引發(fā)存在于危險場所的可燃性物質而導致火災爆炸及人員傷亡事故。在化工生產及其他行業(yè),凡是涉及到固體、粉體、液體、蒸氣和氣體的作業(yè),由于靜電火花而引起的爆炸或火災已是屢見不鮮。
從屢次發(fā)生的靜電事故來看,流體在流動、攪拌、噴射、飛濺、灌注等過程可能產生十分危險的靜電,嚴重者則會由靜電火花引起火災或爆炸;蒸氣或氣體在管道內高速流動或由閥門、縫隙高速噴出時也會產生危險的靜電。
此外不可掉以輕心的是來自于人體的靜電危害。任何生產過程中幾乎都離不開人的操作和控制,在火災爆炸危險性作業(yè)場所,有時事故的發(fā)生人體靜電在某種程度上起著決定性的作用。因為對靜電而言人體相當于一個良導體,放電時有關部分的電荷一次性集中釋放,其靜電能量極有可能引燃或引爆周圍的可燃性物質,故而危險性較大。
2 靜電安全防護
靜電最為嚴重的危險是引起火災和爆炸,所以靜電安全防護的主要任務也就是對爆炸和火災的防護。火災和爆炸又是在一定條件下產生的,就靜電而言主要是以下4個條件所致:
1) 有產生靜電的來源;
2) 靜電得以積累并達到足以引起火花放電的靜電電壓;
3) 靜電放電火花的能量達到以爆炸性混合物的最小引燃能量;
4) 靜電火花周圍有爆炸性混合物存在。
根據防火防爆技術的基本理論可知,以上4個條件中只要任何一個條件不具備時,就不會引起爆炸和火災。因此靜電安全防護就應從控制上述4個條件著手進行。對條件1)~3)的控制,實質是控制靜電的產生和積累,是消除靜電危害的直接措施:對條件4)的控制則是消除或減輕作業(yè)環(huán)境周圍的火災爆炸危險,是防止靜電危害的間接措施。
2.1 控制流速
為限制產生危險的靜電,烴類燃油在管道內流動時應滿足下式(符合要求的最大流速與管徑的關系見表1)。
VD≤0.8
式中:V流速,m/s;D輸料管徑,m。
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管徑(mm) | 10 | 25 | 50 | 100 | 200 | 400 | 600 |
流速(m/s) | 8 | 5.01 | 3.6 | 2.5 | 1.8 | 1.3 | 1.0 |
表1 最大流速與管徑的關系
需要注意的是,當油料中帶有水分時應將流速限制在1m/s以下;對于灌裝油品,如以控制閥門進行裝車的操作,在裝油管線的管嘴浸入液面之前,油品流速也應控制在1m/s以下,待入口管浸沒200mm后方可根據管徑大小控制流速,一般以最高不超過6m/s為宜。