油船静电的产生及预防

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1、油船静电的产生及预防油船静电的产生及预防 张 帅 邱云明 摘 要摘 要 近年来,油船因静电放电而引起的重大火灾事故已占整个油船火灾事故 的 1 /3。为了保证油船运输的安全,本文分析了油船静电产生的原因和影响因素, 提出了一些预防措施。 关键词关键词 油船 静电 火灾事故 预防 0 引言引言 油船是专门用于装运散装石油以及其他易燃液体的船舶,结构较为复杂。 油船的燃烧爆炸是船舶 安全最大的威胁。 引起油船火灾爆炸事故的原因通 常有 明火、电器火花、撞击火花和静电火花。明火、电器火花、撞击火花是容易觉察 的,而静电放电引起 的火灾爆炸则常常不易觉察, 具有更大的危险性。根据海事 资料分析,在油船

2、火灾事故中, 33%的事故 是由静电放电引发的。因此,在油船运 输的过程中, 我们绝不可掉以轻心,要认真分析静电产生的原因 和影响因素,严 格采取措施积极预防静电。 1 油船静电产生的原因一般来说,油是不容易产生电荷的,但油中含有可以 产生电荷的杂质,将增加其静电荷的生成。 当油中含有相同数量的正负电荷时, 油 液呈电中性。一旦油液与固体物接触,则会打乱电荷的分布,靠近油液与固体交接 面的电荷重新分布,使得交接面形成了一层正负电荷按层对应等量的分布层,或称 电偶层。由于电偶层的电荷正负对应等量,没有失去或增加电荷,所以该电偶层仍 呈中性。而油液具有较强的附着力,使得带电的油液电偶层粘附在固体表

3、面。当 液体相对固体流动时,一部分电荷随着油 液流动带走,粘附的电荷往往与流走的 电荷极性相反,使得油液中性破坏,从而产生静电。少量的静电并不会产生威胁, 因为钢质的船体本身有一定的导电功能。但当静电聚集到一定限度,如果没有及 时地疏导,就会在空气或油气中发生电击穿现象同时产生电火花,在充满可燃油气 和油料的环境中很容易点着可燃的混合气体,引起火灾和爆炸。 2 油船静电产生的影响因素 油船静电的产生机理主要通过两种不同物质 互相摩擦导致电荷分离与积聚而产生的,但影响其产生的因素诸多。从安全系统 工程的“人机环境”系统出发,可以分析归纳出以下影响因素。 2. 1 人为因素 装卸不规范,输油流速太

4、快; 装卸中混油、 混水、 混杂质; 积载不规范,输油管离舱底太高形成倒灌; 洗舱不规范; 用过的洗舱水再 用。 2. 2 油船本身因素 船型设计不合理,不利于静电疏散; 接地设备故障; 化纤、橡胶、毛织品之间的相互摩擦。 2. 3 环境因素 外部感应静电,由发电机、 电动机、 雷达等设备工作时引发; 船岸电位差; 温度过高,湿度过小; 油船离明火作业过近; 雷击等不可抗 力。 3 油船静电灾害事故的预防措施 3. 1 限制装油速度 有些油船为了缩短在港时间,提高装卸率,往往 采取增 加管径, 提高油管内流动速度来达到目的。而这样做的后果会产生过多的静电, 并且流速越快, 静电的积聚就越多,潜

5、在的危险性也就越大。 实际操作中应按油品 闪点、输油管径来确定安全流速。 根据实验和调查, 在空舱开始装载阶段, 应低 速装油,做到向每一油舱支管的液体流速不超过 1m/s, 直到舱底油管吸口被浸没 200mm 后才可逐渐加大到规定流速。 3. 2 控制装卸方式 油品从管道口喷出或从舱顶口注入,必然要冲击舱壁,冲 击搅动舱内油品而产生大量静电,同时引起可燃性气体浓度的增加,油船内产生带 电气雾,这就可能引起静电放电的危险。因此油船在装油时, 应当从底部流入,切 忌顶部灌装。如果油品为挥发性油,在任何情况下都不得灌装;如果油品为非挥发 性油,在油温低于闪点时为了便捷可以灌装,但必须做到:有关油舱

6、确已除尽油气; 装油软管的自由端不准摆动;伸入舱内的注油管的管口离舱面距离不得大于 200mm;液面未浸没油管的管口前, 其流速必须限制在 1m / s 以内。 3. 3 防止油品混杂油船装油结束时,常使用压缩空气或蒸汽来清洗输油管道 (俗称扫线) ,把管内残油驱向油船。如果扫线压力过大,时间过长,可能会将油舱下 层的水和空气及油品相混,增加静电的发生量。因此,扫线时应注意扫线压力不宜 过大,以免油与水、油与油的 混合,使静电聚集。另外,还应注意扫线的时间,一 般 一次扫线的时间不超过 5min, 中间间隔不小于 10min。 3. 4 规定静置时间装油后,油面壁的静电荷需一定的时间才能消失,

7、尤其是 油品中含有少量水分时,可能出现很强的场强和高电位。此时立即进行油位测量 和采样是不安全的,最好是装完油后,静置一段时间后再进行, 以等待油品中静电 电荷通过舱壁消散。静置时间的 长短可根据油品种类和油舱大小来规定。 3. 5 注意洗舱作业油舱卸货完毕后一般要进行洗舱作业。洗舱时,舱内的积 水必须连续排放, 否则应立即停止洗 舱,以防止污油和水混合震荡引起静电危险。 通常 使用海水作洗舱水, 加热洗舱时能提高洗舱效果。 但是,加热会促使带电雾 状物的生成。当水温高于 60时,带电雾状物的生成就急剧增快。因此,当油舱内 可燃气体的浓度未被控制到爆炸极限以下时,不宜加热洗舱水。 3. 6 穿

8、着抗静电专用服作业一般的化纤衣服、绝缘胶鞋等经摩擦后很容易 使人体带电。 有资料表明 ,每 100 起静电引起的火灾事故中,人体静电酿成的事故 约占 20%。因此为了防止人体带电,禁止油船现场工作人员或值班人员穿着和更 换尼龙化纤服装,应穿着抗静电服和抗静电靴。同时,在油料作业时还应当禁止使 用化纤与丝绸织等物擦拭油污。 3. 7 注意导线的良好接地良好的接地可以消除设备在操作使用中产生的 静电,为确保接地和连接的高度可靠性,连接线应使用导电性能良好的软铜绞线, 导线直径、截面积的选择要适当。金属采样器、检尺及测温器等检测设备, 都要 在作业开始前安装好接地线,拆除接地线则应在作业结束后进行。

9、码头上的输油 管与油船上的输油管之间使用的绝缘性软管,其两侧输油管之间不准利用跨接线 来使船体接地,而要单独接地。 3. 8 改变船型为了保证某些特殊领域的油船运输保障任务快速完成,可以适 当改善船型某些方面的建造。 比如在油舱,特别是大油舱,其舱容大,洗舱面压力高, 蒸汽压力也高,产生静电多,如果中间加上隔板,以防止油船纵横摇晃时静电的积 聚。在建造油船时,可以考虑多隔舱,从源头上尽量减少静电的危害。同时中间隔 舱能减少自由液面,对船舶稳性也有利。 3. 9 改进作业方式 在进行洗舱作业、 装油作业之前,可以先向舱内注入足够 的惰性气体,把可燃气体和氧气浓度降到安全值。如无惰性气体制取设备,

10、可用不 活泼气体 (如氮气等)代替。目前,有些油船已采用轮机的废气 (含有大量的不活 泼的二氧化碳气体)来代替,只要方法得当,虽然这样不能抑制静电的产生和积聚, 但也能达到防爆效果。 4 结语 油船上的工作人员应树立安全观念,掌握油船静电产生的原因、 影响因素,积极采取措施,控制其 产生的条件,杜绝其影响因素,切实做好油料运输过 程中静电事故的预防工作,使油船运输远离静电产 生的危险。 参考文献参考文献: 1 陈亚章. 浅谈油轮装卸现场管理 J . 中国港口, 1995 ( 6) : 38 38. 2 刘车军. 浅谈油轮静电应注意的几个问题 J . 航海技术, 2000 ( 4) : 69 70. 3 陈伟炯,殷佩海. 船舶安全与管理 M . 大连: 大连海事大学 出版社. 1998.