《油库电气第六章-静电、雷电与杂散电流》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油库电气第六章-静电、雷电与杂散电流（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 静电、雷电与杂散电流第一节 静电 一、静电的危害 二、静电的产生 三、输油管道起电规律 四、油罐中的静电 五、铁路、公路油罐车的静电六、过滤器起电规律 七、人体静电 八、油轮静电 九、石油静电的预防技术一、静电的危害v静电能够损坏IC元器件v静电虽不能直接使人致死，但会使人受惊 而发生二次事故。还可能使工作人员精神 紧张引起操作事故。v发生放电，点燃爆炸性混合物v放电时产生电磁干扰，使控制系统误动作 、仪表指示失灵v产生静电感应；影响加工工艺，降低产品 质量二、静电的产生 静电:在一定的范围内暂时失去平衡的相对 静止的正电荷和负电荷。 1、静电产生形式v摩擦起电：失去电子正电；得到电子
2、负电v感应起电 v三态变化和分子裂化起电 2、静电的特点 v电压高，电量小（能量小，油面放电一般 需12kV），v放电时伴有声光现象，v可通过接地装置和空气消散电荷 3、静电放电的形式v电晕放电(突出物、嘶嘶声)v刷形放电(分叉、声光)v火花放电(气体击穿、爆裂声)4、静电放电引爆的条件 v有足够的静电荷（电荷量、油面电压）( 足够的能量)v静电场形成放电且放电能量达到油气点燃 能量 （0.2mJ；）汽油最小点燃能量为 0.15MJv存在爆炸性气体混合物三、输油管道起电规律 1起电原理v液体与管道壁的摩擦v液体在管道内流动液体粘滞力作用管 道内截面各处流速不等液体层断间摩擦 （大多可自行中和）
3、 2起电规律v油品流速越大产生的静电位也越高；v在同样流速下，管径越大，产生的静电越 高；v静电的大小还与下列因素有关：l油品、油品E、油品电阻率、油品Tl液体内杂质（杂质过多不易积聚，油品中 含水时最易产生静电）l管道的几何尺寸（材料、粗糙度、弯头、 d等）地点油品名称鹤管管径流速/(m/s)静电位/V抚顺车用汽油100 mm7.45002.92502号航煤80 mm12.6134005.249600镇海柴 油100 mm14.1-110008.7-1700油品流速对静电的影响地点油品名称管径/mm静电电位/V北京2号航煤20016000南京15012000抚顺809600输油管径对静电的影
4、响四、油罐中的静电 油罐静电荷主要来自于管道输送系统。v二种油品管道以调和为目的的输转作业， 非常危险；v油罐内油品静电电位的变化，作业后较长 时间持续高电位；v用蒸汽清洗油罐也会产生很高的静电电位v严格控制油品浸没进出油短管前及浸没 0.2m前的油品流速 五、铁路、公路油罐车的静电v严禁喷溅装油(液气转化产生静电、大 量爆炸性气体混合物、结构上的放电条件 )v伸入油罐底部不得大于0.2mv装油至一半后将出现最高电位(12kV是 安全)。 铁路大鹤管产生的静电电位高于 小鹤管。v运输过程中将产生较高的油面电位(接地 链)六、过滤器起电规律v不同物质其带电性质有所不同。材料不同 产生的静电极性也
5、不同。使用时应选用由 两种材料制成两层滤芯套在一起，使油品 带上正、负电荷自行中和，从而达到消电 效果。v在过滤器制造时，在滤芯后设置一个缓冲 室，使油品在缓冲室内有一定的缓和时间 ，以利静电荷的消散。v过滤器安装使用时,要求在过滤器后留有 足够长的管道再接入油罐。30s的缓冲时间，L30v。v过滤器处应专门设一处静电接地装置。v在实践中发现滤芯使用时间过长，起电量 可能增加且会改变极性。因此应及时对滤 芯材料进行清洗或更换。油品 名 称流速 / m /s过 滤 器油面最高 电位 /V车 用 汽 油4.67无24005.20有93002号 航 煤4.46无85004.33有11000过滤器对静
6、电的影响 七、人体静电v根据人的运动状态、衣饰的不同，人体带 电可超过10kV。完全具备点燃爆炸性混 合物的能量。 1、对人体接地的要求(静电消散扶手)v在进入罐区台阶入口处v上油罐梯子进口处v轻油泵房门口(台阶)处v上发油操作平台梯子进口处2、对人体着装要求v防静电工作服v严禁在现场穿脱 3、其它要求v有意识地经常触摸金属部件，释放人体积 聚的静电v1区、2区内，尽可能避免快速跑动；禁 止梳理头发八、油轮静电 1油舱未满，油或压舱水摇晃带电 2用气体驱油起电 3油轮静电的积聚和放电v泵送发油 v洗舱过程v油轮上绝缘软管放电 九、石油静电的预防技术v工艺控制法（流速、静置时间）v静电的预防技术
7、泄漏法（接地、抗静电剂 加快静电消散）v中和法（消静电器注入相反电荷） (一)工艺控制法预防静电 1、控制流速 v油品在管道中流动所产生的电流或电荷密 度的饱和值与油品流速的二次方成正比。如灌装汽车油罐车时：v控制油品流速是减少静电荷产生的一个 有效措施。v油品浸没进出油短管前严格控制油品流 速v1m/s作业方式流速限制 /(m/s)工 况 条 件油罐作业11、油罐进出油管口浸没深度 达到200mm以前 2、油品中含水量1%至5%范 围7浸没深度大于200mm后，逐 渐提高 汽车油罐 车装油作 业5.12.7底部装油,鹤管直径在DN80 DN150间6.23.3顶部装油,鹤管直径在DN80 D
8、N150间油品流速限制 2、采用合理的装油方式 上装式(喷溅式、鹤管出油口形式) 下装式(方向) 3、选择合适的静置时间 4、提高操作人员的操作技能(静电夹顺序、 鹤管与罐口紧帖、计量要求)油品电导 率 /(s/m)油 罐 容 积/m310105050 5000500010-12 10-6231030(二)接地与跨接v静电接地是指将设备容器及管道通过金 属导线和接地体与大地联通，形成零电 位，并有最小电阻值 (把静电引入大地，实现快速消散)v跨接是指将金属设备以及各管道之间用 金属导线相连接，形成等电位 (形成等电位，使之不能形成火花放电的条 件) 1油罐接地 周边每30m接地一次，不小于2处
9、，接地 体与罐壁距离应大于3m，均布 每罐独立与接地干线连接不少于2处，不 得串接； 与防感应雷共用接地装置时，接地电阻 不大于10； 上罐静电消散扶手的接地内浮顶油罐（浮顶油罐）增加：v浮顶与罐顶（罐体、活动扶梯）进行跨 接，跨接点不少于2处；v使用截面积不少于25mm2的铜软绞线作 电气连接(内浮顶：钢用16mm2铜软绞线, 铝用直径1.8mm不锈钢丝) 2 管道的接地与跨接v管道两端和每隔200300m接地一次， 转弯处增设一处；R30v平行管道间距不足10cm时，每隔20m进 行一次等电位连接；v交叉管道间距小于10cm时，应进行等电 位连接；v金属管道法兰连接处，法兰盘连接螺栓 大于
10、5根时，在非腐蚀环境下可不跨接；3其它接地与跨接 v汽车油罐车 l装卸时应与鹤管、输油管道作可靠的电气 连接并接地，静置时间应保证（二个油罐 车对倒时必须作等电位连接并接地）。l可采用不少于6mm2的铜软绞线。l汽车油罐车防静电接头的位置要求及形式v铁路罐车 l钢轨、管道、鹤管、栈桥的电气连接可靠 ，不少于3处并接地；l导线截面48mm2；l注意鹤管活动接头处的导静电线不能断线 v油轮 l与管道等电位连接点2处，可靠连接；l导线截面积25mm2，软绞线；l胶管接卸：注意与管道、油轮的电气连接 4石油库防静电设施及布置v三种接地的关系 l防雷电接地 10l防静电接地 100（30、20）l电气接
11、地 4 目前大多是防静电接地与防（感应）雷电 接地合一，电气接地单独设置。 国家标准允许三者合一，接地电阻取最小 值 注意：不能与独立避雷针接地连接 v接地干线l404镀锌扁钢，焊接连接、埋地深度 0.6m，l在各端点作业区设接地极(组)v接地极（体）组(使系统总电阻达到要求 )l在接地干线上设二组，在低洼潮湿处，土 壤电阻率要小，l接地极长2-3m，一般为2.5m，插入地下 0.7m，间距5m，l用镀锌角钢、圆钢、钢管 第二节 雷电 一 有关概念v（一）雷电的形成v雷电是雷云之间或雷云对地面放电的一种自 然现象。在雷雨季节里，地面上的水分受热变 成水蒸气，并随空气上升，在空气中与冷空气 相遇
12、，使上升气流中的水蒸气凝成水滴或冰晶 ，形成积云。云中的水滴受强烈气流的摩擦产 生电荷，微小的水滴带负电，小水滴容易被气 流带走形成带负电的云；较大的水留下来形成 带正电的云。HOMEBACKNEXTv由于静电感应，带电的云层在大地表面会感 应出与云块异性的电荷，当电场强度达到一 定值时，即发生雷云与大地之间放电；在两 块异性电荷的雷云之间，当电场强度达到一 定值时，便发生云层之间放电。放电时伴随 着强烈的电光和声音，这就是雷电现象。直击雷危害感应雷危害 雷电反击危害（二）雷电的危害（三）雷电的几种物理效应 1.雷电的 机械效应 2.雷电的热效应 .雷电流引起跨步电压HOMEBACKNEXT（
13、四）雷电活动情况 1.雷暴日多雷区：雷暴日大于40的为多雷区。少雷区：雷暴日小于15的为多雷区。 2.雷击次数HOMEBACKNEXT二、 防雷设备 （一）接闪器 1.避雷针宜采用圆钢或焊接钢管，其直径不应小 于：1m以下 ： 圆钢为12mm，钢管为20mm 。12m： 圆钢为16mm，钢管为 25mm 。HOMEBACKNEXT2.避雷带或避雷网圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于 4mm。 3.避雷线截面不应小于35m2 的镀锌钢绞线。 4.金属屋面除一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑 物宜利用其屋面作为接闪器。HOMEBACKNEXT（二）引下线 圆钢直径不应小于
14、8mm。 扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于 4mm。HOMEBACKNEXT（三）接地装置 1.人工接地体v垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢， 最常用为钢管长2.5，直径50mm。v水平接地体宜采用扁钢、圆钢。v圆钢直径不应小于10mm。v扁钢截面不应小于100m2，厚度不应小 于4mm。HOMEBACKNEXTv角钢厚度不应小于4mm。v钢管厚度不应小于3.5mm。 2.自然接地体兼作接地体用的直接与大地接触的各种 金属构件、管道和建筑物的钢筋混凝土 基础等。对于变配电所，只能利用它本身的建筑 钢筋混凝土基础作为自然接地体。HOMEBACKNEXT（四）避雷器v避雷器用来防护高电压雷电
15、波侵入变、 配电所或其他建筑物内损坏被保护设备 。它与被保护设备并联。v当线路上出现危及设备绝缘的过电压时 ，避雷器就对地放电，从而保护了设备 的绝缘，避免设备遭高压雷电波损坏。HOMEBACKNEXT二 民用建筑物的防雷等级及措施 （一）防雷等级 1.一类防雷建筑物v具有特别重要用途的建筑物。v国家级文物保护的建筑物及构筑物。v超高层建筑物，如40层及以上的住宅建 筑、高度超过100m的其它建筑。HOMEBACKNEXT2.二类防雷建筑物v重要的或人员密集的大型建筑。v省级文物保护的建筑物及构筑物。v19层及以上的住宅建筑和高度超过50m 的其它建筑。v省级及以上的大型计算中心和装有重要 电
16、子设备的建筑物。HOMEBACKNEXT3.三类防雷建筑物v10至18层的普通住宅。v高度不超过50 m的教学楼、普通旅馆 、办公楼、图书馆等建筑。HOMEBACKNEXTv14.2.1钢油罐必须做防雷接地，接地 点不应少于2处。 v14.2.2 钢油罐接地点沿油罐周长的间 距，不宜大于30m，接地电阻不宜大 于10。v14.2.3 储存易燃油品的油罐防雷设计 ，应符合下列规定：v1 装有阻火器的地上卧式油罐 的壁厚和地上固定顶钢油罐的 顶板厚度等于或大于4mm时， 不应装设避雷针。铝顶油罐和 顶板厚度小于4mm的钢油罐， 应装设避雷针（网）。避雷针 （网）应保护整个油罐。v2 浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设 避雷针，但应将浮顶与罐体用2根导 线做电气连接。浮顶油罐连接导线 应选用横截面不小于25mm2的软铜 复绞线。对于内浮顶油罐，钢质浮 盘油罐连接导线应选用横截面不小 于16mm2的软铜复绞线；铝质浮盘 油罐连接
