页数：34页文件大小：177.9 KB来源： 燃气安全技术ppt课件
本课件为第6章防静电部分，沿静电产生、危害与防护主线展开，分析液化石油气与天然气的静电起电机理、易产生静电的单元操作、静电积累条件与四类危害形式，并给出设备接地、控制流速、增湿与防静电服装等防护措施。
6.静电与雷电
6.静电与雷电——学习目标：
§6.1 燃气储罐防静电要求——例：1998年2月26日，江西九江石化总厂储运分厂液化石油气罐区排空爆燃。后经九江市消防支队和九江石化总厂专业技术人员对火灾现场及有关人员进行调查、对相关设备管线进行技术测试后认定：这次火灾主要由于输料、管线端头盲板处大量液化石油气高速喷射，积聚静电并火花放电引燃液化石油气和空气的混合物燃爆起火。
1983年11月，某液化气站发生爆炸，整个装置被破坏，炸毁了20多个气瓶。据查是活动灌液枪没有可靠的接地，灌装液化气时大量静电未及时导走而引发了事故。
燃气储运过程中的静电危害是严重的，应探讨燃气静电灾害产生的条件及特性，以寻求有针对性和实用性的静电防护方法。
例：1980年8月3日凌晨2点左右，某石油厂添加剂车间储存航空煤油的20号储罐（容量400m³）在收油过程中由于静电放电发生爆炸、引起大火，接着罐区的4个油罐相继爆炸，附近的汤洗槽、废油池、厂房和车间相继起火，大火燃烧了4个多小时，造成直接经济损失53万多元。
造成这次事故的原因主要是：对同种油品在不同条件下混送的安全措施没有认真考虑。航空煤油经过过滤器和长达300m的输油管线后产生的静电本来就较大，而从汤洗槽中急于输出的废煤油由于加热、脱水、沉降不完全带有微量水分和滤渣；这种含有杂质的废煤油和航空煤油同走一条输油管线往同一个油罐混送，结果加剧了静电的产生、使油面电位迅速增高。
另外，输油采用从油罐顶部进油的方式，油品从静落差为6.1m的高处往下呈喷溅状态进入油罐，从而进一步加剧了油沫和静电的产生；同时油蒸汽与空气的混合气体达到了爆炸浓度，此时正好遇到静电放电，便引发了爆炸事故和火灾。
§6.1.1 静电分析——1、静电的产生：静电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，是一种电能，留存在物体表面。
资料显示：液化石油气从小孔口喷出时产生的静电电压可达9000V，特别是气体中伴有其他微粒物质时其静电危险性更大；而当带电体与不带电或静电电位很低的物体相接近时，只要电位差达到300V以上就会发生静电放电现象并产生火花。
容易产生静电的单元操作和工作状态：
| 物质状态 | 容易产生静电的单元操作和工作状态 |
|---|---|
| 固体或粉体 | 摩擦、混合、搅拌、洗涤、粉碎、切断、研磨、筛选、切削、振动、过滤、剥离、捕集、液压、倒换、输送、卷绕、开卷、投入、包裹、涂布、印刷、穿脱衣服、皮带输送 |
| 液体 | 流动、注入、充填、倒换、滴流、过滤、搅拌、吸出、洗涤、检尺、取样、飞溅、喷射、摇晃、检温、混入杂项、混入水珠 |
| 气体 | 喷出、泄漏、喷涂、排放、高压洗涤、管内输送 |
静电产生的影响因素：
2.静电的积累：对于任何材料，静电的积聚和泄漏是同时进行的，只有静电起电率大于静电泄漏率并有一定量的积累，才能使带电体形成高电位、产生火花放电而构成危害。静电积聚的大小与带电体的性质、起电率、环境温湿度等密切相关。
6.1.2 静电的危害——调查资料表明：
1.静电危害的主要特点：
2.静电危害的形式：
3.静电危害的产生：在静电火灾中，静电的放电火花能点燃可燃物要经过产生、积累、放电、引燃四个过程。通过对静电火灾事故的初步了解，可以总结出火灾和爆炸的条件主要有四个：
静电火灾和爆炸的四个条件：
以上四个条件缺一不可，只有同时存在才能形成静电火灾。
最小点火能的测定（电火花法）：图中 A 为可变蓄电池、B 为装有爆炸性气体的容器、M 为电压表、G 为火花间隙。A 的电容量为 C，当以高压电流向 A 充电、其电压达到 G 间气体的绝缘破坏电压 V₁ 时则在 G 间引起放电；若放电的总量为 E，点火能的放电终结后 A 的电压为 V₂，那么最小点火能可由相应关系式求得。
静电放电火花能量由下式求得：E＝½CU²。
式中：E——静电放电火花能量，J 或 mJ；C——带电体电容量，F；U——带电体电位，V。放电火花能量取决于物体所带电量及物体本身的物理特性。
6.1.3 燃气储存的静电灾害防护——1、燃气储罐的静电带电现象：燃气的静电带电现象很多，在燃气作业场所常见的有以下几种：
从小孔喷出时带电：燃气从小孔喷出时，喷出的介质会与喷嘴摩擦而带电，并会在喷嘴附近形成浮游的空间电荷。这时若碰到绝缘物体或没有接地的导体，这些物体会带电、电位不断上升；处于压力状态下的燃气进入封闭的储罐或容器时，由于内部空间电荷的电离作用会促使电荷密度上升，从而导致危险性放电。资料：在一定距离内人体接触喷嘴喷出的液化石油气蒸气时，人体电位可达5000V。
由泵向储罐内灌注时带电：当液态的燃气由泵向储罐或瓶内灌注时，液化燃气会在流动中带电，并将电荷带进容器内引起电荷聚集，其电量与输转速度有关。
转动的皮带带电：在燃气储罐的储存作业中，输转所用的烃泵、压缩机等与电机的机械传动大都是用绝缘的皮带来进行的。然而飞速旋转的皮带会因运动中释放自由电子而产生很高的静电电位，据测试旋转的皮带产生的静电电位可高达20kV；此时的静电荷如不能及时导出而积聚，会产生很强的静电火花。
操作人员穿脱化纤服装及穿着化纤服装行走时放电：人体静电危害与穿着、佩带物及环境有关。研究表明人体电容在150～300pF之间；液化石油气的操作人员不按规定着装，人体静电电位可达5000V，由 E＝0.5CU² 计算，其储存能量达到1.85～3.75mJ，即使20%的能量转化为热能也足以引燃液化石油气。
说明：原文该能量单位误作 MJ，按 E＝0.5CU²（C＝150～300pF、U＝5000V）计算应为 mJ 量级，已更正。
案例：某炼油厂液化石油气充瓶车间因未设通风设备，充装散漏的大量液化气充满了整个房间、达到爆炸极限浓度。当一名女工用手推动尼龙头巾的时候产生静电火花，引起整个充装车间爆炸。
静电的灾害防护主要有三条途径：
2、燃气储存的静电防护措施如下。
设备接地，及时导除静电：所有储存和输转燃气的金属设备、容器、管道，包括装卸液烃的胶管两端、接头与金属管之间、烃泵和压缩机及外部的金属护罩等，都应有良好的电气连接和接地。跨接铜线截面积不能小于6mm²；防静电接地的接地电阻应小于100Ω，但当与防雷接地共用时其接地电阻应小于10Ω。
控制流速，减少静电荷产生：通过管道输送的液态液化石油气，为保证其输送至储罐中是安全的，应该控制液体在管道中的流速，最大允许的安全流速由下式算出：
v²d≤0.64
式中：v——液体在管道上的线速度，m/s；d——管道的直径，m。
增加空气湿度：
操作人员穿戴防静电服装、鞋帽——a.防静电面料：
b.抗静电整理面料：普通面料经抗静电剂整理而成，适用于化纤及涤棉混纺织物。
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