22307油庫(kù)安全技術(shù)_防毒與防靜電(PPT78頁(yè))

1、1第二節(jié) 站庫(kù)防毒一、站庫(kù)中的有毒物質(zhì)二、油庫(kù)毒源對(duì)人體的危害三、防毒措施2一、站庫(kù)中的有毒物質(zhì)在油庫(kù)及煉油企業(yè)中,有毒的物質(zhì)很多,如H2S,SO2,CO,汽油、瀝青、四乙基鉛、石油焦等。與我們油品儲(chǔ)運(yùn)最直接的是各類(lèi)油品及其蒸氣以及含鉛汽油等。3二、油庫(kù)毒源對(duì)人體的危害當(dāng)它們侵入人體后,1.破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)（如全身無(wú)力、頭昏、惡心、記憶減退、肢體麻木、動(dòng)作緩慢、意識(shí)模糊、甚至出現(xiàn)呼吸抑制而死亡）；2.損傷呼吸系統(tǒng)（如咳嗽、痰中帶血絲、甚至?xí)D(zhuǎn)變成肺氣腫、哮喘、氣管炎、鼻炎或肺炎）；3.侵犯消化系統(tǒng)（如肝大、脾大、肝功能異常、逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧?、慢性肝炎）?4.造成視覺(jué)系統(tǒng)的損傷。5.造成局部皮膚的

2、損傷。5三、防毒措施為了防止發(fā)生人身中毒事故,就必須：1.加強(qiáng)管理和檢查監(jiān)督,對(duì)工作人員加強(qiáng)防毒平安教育,定期測(cè)定工作場(chǎng)地空氣中有毒氣體含量,使其不超過(guò)最大允許濃度。2.保證技術(shù)設(shè)備的嚴(yán)密性,改進(jìn)和加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備,嚴(yán)格遵守平安技術(shù)操作規(guī)程。3.加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)：61）在沒(méi)有平安措施的情況下,禁止工作人員進(jìn)入罐內(nèi)去除底油。2)嚴(yán)禁用嘴從膠管里吸取油品,禁止用含鉛汽油洗手、洗機(jī)械零件、洗刷衣服或用作其它日常生活需要。3）工作完畢后,脫下的衣服應(yīng)在專(zhuān)門(mén)的地點(diǎn)保管,不準(zhǔn)穿工作服回家、吃飯等。在吃東西、吸煙前必須用熱水和肥皂仔細(xì)洗手,必要時(shí)應(yīng)用漂白粉溶液消毒。 74）定期進(jìn)行身體檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)治療。作業(yè)中

3、發(fā)現(xiàn)頭昏、嘔吐、不舒服等時(shí),也應(yīng)立即停止工作、休息或治療。如發(fā)現(xiàn)急性中毒應(yīng)立即搶救。 8 第三節(jié) 石油靜電與防護(hù)一、液體帶電的雙電層理論二、油品起電途徑三、非導(dǎo)電性介質(zhì)中電荷的流散和積累四、管內(nèi)流動(dòng)液體帶電的理論方程五、影響靜電產(chǎn)生和積累的因素六、靜電放電和引爆七、防止靜電事故的措施9一、液體帶電的雙電層理論液體介質(zhì)產(chǎn)生靜電荷的原因主要是通過(guò)雙電層理論來(lái)解釋的。液體本身是電中性的,但是與固體接觸后并發(fā)生流動(dòng),就會(huì)使液體帶電。1.雙電層的形成2.雙電層示意圖3.靜電的形成101.雙電層的形成當(dāng)液體與固體接觸時(shí),就會(huì)形成雙電層。固體會(huì)帶上某種極性的電荷。現(xiàn)在我們假設(shè)固體帶正電,由于靜電力的吸引,在

4、靠近固體附近必然吸引著與固體所帶電荷極性相反的離子負(fù)電荷。被吸引在固體壁面附近的這一負(fù)電荷層的厚度大約是一個(gè)分子直徑大小,稱(chēng)為緊密層（或束縛液層）。另一種極性、未被吸引的正電荷則分布在靠液體的一邊,這局部電荷的密度隨著距固體壁面距離的增大而逐漸減小,處于一種擴(kuò)散狀態(tài),稱(chēng)為擴(kuò)散層。如圖。11 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

5、- - - - - - - - - - - - - - - - 固定層 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +固體壁面流動(dòng)層擴(kuò)散層緊密層2.雙電層示意圖1213143.靜電的形成如果發(fā)生流體的流動(dòng),緊靠近壁面的一局部流體實(shí)際上是不流動(dòng)的,即固定層。也就是說(shuō)靠近壁面的負(fù)電荷還被吸附在壁面附近,這樣流動(dòng)的液體就會(huì)帶有正電性,這樣液體就帶有了靜電。151.油品管路流動(dòng)起電16二、油品起電途徑1.油品管路流動(dòng)起電2.水滴、雜質(zhì)在油品中的沉降起電3.油品沖擊起電4.噴射起電173.油品沖擊起電184.噴射

6、起電192.水滴、雜質(zhì)在油品中的沉降起電20三、非導(dǎo)電性介質(zhì)中電荷的流散和積累1.介質(zhì)中電荷的流散2.介質(zhì)內(nèi)部電荷的積累211、介質(zhì)中電荷的流散在一均勻介質(zhì)中,帶有電荷、介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為 。任取一閉合曲面S（高斯曲面）,則應(yīng)用高斯定理來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)。靜電場(chǎng)中電荷流散規(guī)律為：22式中：Q0,0t=0時(shí)刻所具有的電量、電荷密度；Q,t時(shí)刻所具有的電量、電荷密度； 介質(zhì)放電的時(shí)間常數(shù),s； 介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)； 真空介電常數(shù)；K 介質(zhì)電阻率。23討論：從公式中可以看出,介質(zhì)中電荷量或電荷密度是以指數(shù)規(guī)律減少的,而且時(shí)間常數(shù)值越小,電荷流散越快。24t=時(shí), ,即：為電量泄漏到原電量的1/e時(shí)所需的時(shí)

7、間。電荷泄漏的快慢僅與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。25另外在許多情況下,我們還用半期值這個(gè)概念來(lái)反映介質(zhì)中電荷流散的快慢。半期值（半值時(shí)間、半衰時(shí)間）的定義如下：介質(zhì)內(nèi)部的電荷量泄漏到初始電荷量的一半時(shí)所用的時(shí)間。用 表示,它與時(shí)間常數(shù)的關(guān)系為：26即：272.介質(zhì)內(nèi)部電荷的積累電荷的積累是在電荷的產(chǎn)生、流散過(guò)程中逐步形成的,即：積累=產(chǎn)生-流散。28這就是介質(zhì)內(nèi)部電荷積累的規(guī)律（按指數(shù)規(guī)律變化）。t=0時(shí)=0；t=時(shí)s。剛開(kāi)始的一段時(shí)間,電荷積累較快,曲線(xiàn)較陡。29介質(zhì)內(nèi)部電荷積累規(guī)律30四、管內(nèi)流動(dòng)液體帶電的理論方程1.管內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)電流方程 2.討論：311.管內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)電流方程 液體流動(dòng),帶

8、走擴(kuò)散層中的電荷,使液體帶電。電荷隨介質(zhì)流動(dòng)形成流動(dòng)電流。取一半無(wú)限長(zhǎng)的管路,半徑為r,液體,K,起點(diǎn)流動(dòng)電流。在距起點(diǎn)l處取一微元體dl,在dl處,油品向單位管壁面積泄放的電流為ia（即電流密度）,is為起電電流密度（常數(shù)）。則dl段內(nèi),流動(dòng)介質(zhì)的流動(dòng)電流變化量為： 32取微元體邊界面（即微元段的圓柱面和兩個(gè)底面）為高斯面,則有（S曲面上）的流動(dòng)電流為：（從閉合曲面流出的電流是同一曲面中電流密度的積分）其結(jié)果為：曲線(xiàn)表示為：33討論：流動(dòng)電流I按指數(shù)規(guī)律增加,I值與管長(zhǎng)l有關(guān),l越大,則I值增加越快；l越小,則I值增加慢。l時(shí)（飽和值）。而在實(shí)際應(yīng)用中,一般認(rèn)為l=(35) 時(shí),I就到達(dá)飽和

9、值了。因此定義Lb=稱(chēng)Lb為飽和長(zhǎng)度。34五、影響靜電產(chǎn)生和積累的因素實(shí)際上在前面公式里面已經(jīng)都提到了這些因素,我們?cè)诎阉鼩w納一下。1.介質(zhì)電阻率對(duì)靜電產(chǎn)生、積累的影響2.管線(xiàn)材質(zhì)及管壁粗糙度對(duì)介質(zhì)帶電的影響3.管路中設(shè)備、附件對(duì)帶電的影響4.流動(dòng)狀態(tài)的影響351.介質(zhì)電阻率對(duì)靜電產(chǎn)生、積累的影響當(dāng)K處于10101012m時(shí),油品放電次數(shù)最多,即最易積累靜電,到達(dá)放電的電場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)K1013 m時(shí),靜電放電次數(shù)很少,即不易積累靜電。36影響油品電阻率K的幾個(gè)主要因素油品所含雜質(zhì)的影響介電常數(shù)對(duì)電阻率的影響液體粘滯性對(duì)電阻率的影響混合溶質(zhì)對(duì)電阻率的影響372、管線(xiàn)材質(zhì)及管壁粗糙度對(duì)介質(zhì)帶電的影響

10、液體帶電主要是雙電層中電荷的別離,不同的管線(xiàn)材質(zhì)使液體中產(chǎn)生的雙電層是不一樣的,產(chǎn)生的流動(dòng)電流也就不同。管壁粗糙度對(duì)靜電產(chǎn)生也有影響,粗糙度大,則接觸面積大,沖刷、別離電荷的時(shí)機(jī)較多,沖流電流較大。 383、管路中設(shè)備、附件對(duì)帶電的影響油品在管線(xiàn)中流動(dòng)時(shí),假設(shè)通過(guò)泵、過(guò)濾器、閥、彎頭等設(shè)施時(shí),油品帶靜電量會(huì)急劇增大,產(chǎn)生階躍式的劇增。因此經(jīng)過(guò)這些設(shè)備后,要有足夠的管長(zhǎng)讓靜電消散出去。394、流動(dòng)狀態(tài)的影響通常是紊流條件下流動(dòng)電流比層流大。 在實(shí)際工程管線(xiàn)上,由于管壁障礙、轉(zhuǎn)彎、變徑等情況的存在都會(huì)使液體處于紊流的狀態(tài)。這種流動(dòng)狀態(tài)的改變,一方面由于本身熱運(yùn)動(dòng)和碰撞可能產(chǎn)生新的空間電荷。另一方面

11、,因速度梯度的變化使擴(kuò)散層電荷趨向管中心,從而使整個(gè)管線(xiàn)的電荷密度比層流時(shí)提高了,就會(huì)使液體帶有更多的電量。40六、靜電放電和引爆1.靜電放電類(lèi)型2.放電能量 3.影響靜電放電的因素4.靜電的引爆 411.靜電放電類(lèi)型電暈放電火花放電刷形放電42電暈放電電暈放電通常都是在一些小的尖端、毛刺兒等的周?chē)霈F(xiàn)微弱的輝光,尖端附近的空氣電離產(chǎn)生放電。一般發(fā)生在電極相距較遠(yuǎn)、帶電體或接地體外表有突出局部或棱角的地方。43火花放電火花放電是兩電極間的氣體被擊穿而形成放電通路,但該通路沒(méi)有分叉,其放電在電極上有明顯的集中點(diǎn),放電時(shí)伴有短爆裂聲,有明亮的光束,在瞬間內(nèi)能量集中釋放,放電能量比較大, 因而危險(xiǎn)性

12、大?；鸹ǚ烹?發(fā)生在兩個(gè)電極均為導(dǎo)體, 相距又比較近的情況下。 44刷形放電一般發(fā)生在油面相對(duì)于平板或球形電極之間。其特點(diǎn)是兩極間因氣體擊穿而形成放電通路,其擊穿通路在金屬端較集中,其后分出很多分叉,散落在油面上。因此,此種放電不集中在某一點(diǎn)上,而是分布在一定的空氣范圍內(nèi)。該放電在單位空間內(nèi)釋放的能量較小,但具有一定的危險(xiǎn)性,比電暈放電引起災(zāi)害的幾率高。45刷形放電是氣體的不完全擊穿,是不完全的火花放電,如果電場(chǎng)再增強(qiáng),刷形放電火花到達(dá)對(duì)面電極則轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆幕鸹ǚ烹姟?6上述三種形式的靜電放電,其危險(xiǎn)程度由大到小依次是：火花放電 刷形放電 電暈放電絕緣體帶有靜電時(shí),較易產(chǎn)生刷形放電,也可能產(chǎn)生

13、火花放電。金屬電極之間或?qū)Φ厝菀桩a(chǎn)生火花放電。472.放電能量?jī)山饘賻щ婓w之間的放電能量為 ：式中：C兩金屬組成的電容器的電容,F；U兩帶電體間電位差,V；Q帶電體的帶電量,C。483.影響靜電放電的因素電場(chǎng)均勻程度的影響 電極形狀和極性的影響 氣體狀態(tài) 電壓作用時(shí)間 49電場(chǎng)均勻程度的影響 不均勻的電場(chǎng)容易引起局部放電,并由局部放電開(kāi)展成火花放電。50電極形狀和極性的影響 電極形狀電極末端曲率半徑越小,越容易引起放電。因?yàn)榧舛烁浇膱?chǎng)強(qiáng)較大,空氣容易擊穿,擊穿電壓較小。極性正尖端比負(fù)尖端更容易引起放電,也就是說(shuō)油品帶負(fù)電荷更容易放電。即：負(fù)極性油面容易放電（罐內(nèi)突起物為正極）。51氣體狀態(tài)

14、這里所說(shuō)的氣體狀態(tài)是指兩電極間氣體的壓力、溫度和濕度。當(dāng)氣體的壓力降低或溫度升高時(shí),其電暈放電電壓和擊穿電壓都降低,容易產(chǎn)生火花放電。濕度增加,則擊穿電壓上升。52電壓作用時(shí)間 氣體的擊穿放電,不僅需要足夠的場(chǎng)強(qiáng),還需要一定的電壓作用時(shí)間。電壓作用時(shí)間越短,所需的擊穿電壓越高。534.靜電的引爆靜電放電引起爆炸和火災(zāi)事故的四個(gè)必要條件是：有靜電產(chǎn)生的來(lái)源靜電能積累到放電的程度靜電放電能量到達(dá)爆炸性混合物最小引燃能量。例如：甲烷0.28mJ,汽油0.2mJ放電空間里有處于爆炸極限范圍之內(nèi)的可燃?xì)怏w。上述四個(gè)條件,任何一個(gè)條件不具備時(shí),都不會(huì)引起靜電危害 54最小引燃能量最小點(diǎn)火能是指能夠觸發(fā)初始

15、燃燒化學(xué)反響所需釋放的最小引燃能量。它是表達(dá)可燃物（尤其是氣體、蒸汽、霧滴和粉末）的爆炸危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。如果引燃源的能量低于這個(gè)臨界值,一般情況下不能著火。55最小點(diǎn)火能位于10-2mJ的可燃?xì)怏w有氫氣、乙炔、乙烯、二硫化碳等,它們屬于爆燃危險(xiǎn)性極大的氣體。位于10-1mJ級(jí)的有氣態(tài)烷烴、苯、丙酮等。56.靜電的危害 接地容器內(nèi)部的靜電引爆 當(dāng)灌裝油品時(shí),因?yàn)槿萜鹘拥?外壁電荷已導(dǎo)入地殼,容器內(nèi)部帶電油品與容器內(nèi)壁之間產(chǎn)生電位差而導(dǎo)致容器內(nèi)可燃?xì)怏w被擊穿而產(chǎn)生火花放電,可能引起爆炸。57噴射含微粒氣體時(shí)的靜電引爆 灌裝絕緣容器時(shí)的靜電引爆： 用帶電油品灌裝絕緣油品時(shí),其危險(xiǎn)性比灌裝接地容器更

16、大。因外壁積聚了感應(yīng)電荷,它們?nèi)菀着c接地體（或人體）產(chǎn)生放電。58七、防止靜電事故的措施1.減少靜電的產(chǎn)生2.增強(qiáng)電荷的流散3.消除危險(xiǎn)放電4.消除爆炸性混合氣體591.減少靜電的產(chǎn)生控制流速已知油品在管線(xiàn)中流動(dòng)所產(chǎn)生的流動(dòng)電流和電荷密度的飽和值與油品流速的二次方成正比,故控制流速是減少靜電產(chǎn)生的一個(gè)有效方法。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,汽油、煤油、清柴油等油品的灌裝速度不大于4.5m?？刂萍佑头绞郊佑蜁r(shí)宜從底部注入,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,從頂部噴濺裝油產(chǎn)生靜電量與底部進(jìn)油產(chǎn)生的靜電量之比為：1。采用上部裝油時(shí),鶴管要插到罐底并且為了減少注油時(shí)產(chǎn)生的靜電,也可改變鶴管頭的形狀。60防止不同油品相混或油品中含有空氣和水分

17、油品經(jīng)過(guò)過(guò)濾器后,要有足夠的靜電泄漏時(shí)間經(jīng)過(guò)過(guò)濾器的油品,由于與過(guò)濾器發(fā)生劇烈摩擦,大大增加了接觸和別離的強(qiáng)度,可能使油品的電壓增加10100倍,因此過(guò)濾器大大增加了油品靜電。61622.增強(qiáng)電荷的流散接地與跨接加抗靜電劑設(shè)置靜電消除器（消靜電器）設(shè)置靜電緩和器63接地與跨接接地：是指把設(shè)備容器及管線(xiàn)通過(guò)金屬導(dǎo)線(xiàn)和接地體與大地連通形成等電位。這是消除靜電危害最常見(jiàn)的措施,主要是用來(lái)消除導(dǎo)體上的電荷?？缃邮菍⒔饘僭O(shè)備、管線(xiàn)之間用導(dǎo)線(xiàn)連接構(gòu)成等電位體,防止彼此間的放電。64接地與跨接65接地與跨接66加抗靜電劑加抗靜電劑,可以大大減小介質(zhì)電阻率,使靜電荷易于泄漏,減少靜電的積累。67設(shè)置靜電消除器（消靜電器）又稱(chēng)靜電中和器,它產(chǎn)生和油品帶電極性相反的電荷,從而使油品中的電荷被中和掉。68消電原理：設(shè)管內(nèi)流動(dòng)的油品帶正電,插入的針尖感應(yīng)出負(fù)電荷,因?yàn)榍拾霃皆叫√幍母袘?yīng)電荷密度越大,因而針尖處的電荷密度最大,針尖附近的電場(chǎng)最強(qiáng)。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)大到足以電離其附近的油品時(shí),針尖產(chǎn)生電暈放電,電暈放電的負(fù)離子中和油中的正電荷。697071設(shè)置靜電緩和器靜電緩和器：是一個(gè)裝在管線(xiàn)上的金屬容器,