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防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施
前言
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國石油天然氣工業(yè)的工作條件和工作環(huán)境特點(diǎn)，采用了API RP2003《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》，在技術(shù)內(nèi)容上與該標(biāo)準(zhǔn)等效，編寫規(guī)則上與之等同。API RP2003比較全面系統(tǒng)地論述了靜電、閃電和雜散電流在有可燃性氣體、蒸氣—空氣混合物或油霧存在的情況下，由于電火花及電弧引燃而發(fā)生火災(zāi)事故的某些條件與防止措施，是一既有科學(xué)性又有可操作性的標(biāo)準(zhǔn)。采用該標(biāo)準(zhǔn)作為我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將對(duì)我國石油天然氣工業(yè)在靜電、閃電和雜散電流引燃的安全防范方面具有十分重要的意義，也為我國石油天然氣工業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域與國際接軌創(chuàng)造了條件。
在將API RP2003轉(zhuǎn)化為我國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，刪去了以下與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容無關(guān)的部分：政策性聲明、附錄C“靜電引燃調(diào)查表”。
本標(biāo)準(zhǔn)由石油工業(yè)安全專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：長慶石油勘探局技術(shù)監(jiān)督安全環(huán)保處、勝利石油管理局安全技術(shù)處
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人 李海石 馬宏發(fā) 陳建設(shè) 張勇 李俊榮 戴能尚 王登文
1.概述
1.1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)介紹了在靜電、閃電和雜散電流出現(xiàn)的場合防止烴類引燃的現(xiàn)行技術(shù)。推薦的防護(hù)措施是以石油工業(yè)中的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。本標(biāo)準(zhǔn)所討論的原則也可以應(yīng)用于處理其他可燃性液體和可燃性氣體作業(yè)。本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用將改進(jìn)安全操作，并能評(píng)估現(xiàn)行的安裝方法和生產(chǎn)過程。進(jìn)而，在正確地了解能夠?qū)е蚂o電引燃的嚴(yán)格極限范圍以后，以靜電引燃不太可能或不可能的情況下，去尋找真正的火源。
下述章節(jié)將討論防止靜電引燃所應(yīng)采取的一些基本步驟。然而，在下述情況下，本標(biāo)準(zhǔn)所提供的推薦作法及預(yù)防措施不適用。
a) 可能產(chǎn)生靜電放電，但在放電區(qū)域內(nèi)的可燃性蒸氣被脫去油氣的空氣或情性氣體所隔絕。
b) 在封閉系統(tǒng)中儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)品，而該系統(tǒng)中的氧含量低于燃燒所需的最低濃度，例如液化石油氣(LPG)的儲(chǔ)運(yùn)。
c) 可燃性蒸氣的濃度高于燃燒上限(UFL)。
d) 可能出現(xiàn)可燃性蒸氣，但卻沒有產(chǎn)生靜電聚集和靜電放電的系統(tǒng)條件。這類情況多見于生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)諸如原油、渣油、瀝青(包括稀釋瀝青)，重質(zhì)燃料油(6號(hào)重油等)和水溶性液體(如乙醇)等石油液體的接地傳導(dǎo)設(shè)備。這些液體由于電導(dǎo)率相對(duì)較高(大于50pS/m)，不會(huì)聚集靜電荷放電。經(jīng)驗(yàn)證明，這些物料不會(huì)出現(xiàn)明顯的靜電危險(xiǎn)，除非他們被分裂成微小液滴而形成帶電荷的油霧。當(dāng)這種油霧出現(xiàn)的時(shí)候，電氣絕緣的導(dǎo)體有可能受到高電量充電。
1.2 基本原則
本標(biāo)準(zhǔn)考慮了保護(hù)特殊作業(yè)的操作程序。有關(guān)靜電及其定義的基本概念在附錄A(提示的附錄)中說明，靜電測量和檢測技術(shù)在附錄B(提示的附錄)中說明。
1.3 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
API Publ 2015 油儲(chǔ)罐的安全進(jìn)入和清洗(1994年5月，第5版)
API Publ 2027 常壓烴儲(chǔ)罐外壁噴砂的著火危險(xiǎn)(1988年7月，第2版)
NFPA 30 易燃和可燃流體規(guī)范(1993年版)
NFPA 77 靜電(1993年版)
2.槽車的防護(hù)措施
2.1 概述
對(duì)于靜電的研究，主要涉及介質(zhì)中的電荷聚集、產(chǎn)生電荷的機(jī)理以及消散這些電荷的過程。雖然這種電荷的實(shí)際電流很小，僅僅有百萬分之一安培左右，但是，電流在產(chǎn)生和聚集過程中卻能產(chǎn)生幾千伏的電位差。因此，對(duì)消散靜電而言，1MΩ電阻的電氣連通或接地線都相當(dāng)于短路。
靜電的主要表現(xiàn)是通過產(chǎn)生火花使聚集電荷放電。由于靜電和動(dòng)力電不同，他們的測量設(shè)備和技術(shù)也大不相同［參見附錄B(提示的附錄)］。
2.2 靜電引燃
為了防止火災(zāi)，燃燒三要素——燃料(蒸氣狀或霧狀)、空氣和火源中必須有一個(gè)或一個(gè)以上要素得到控制，應(yīng)達(dá)到能防止出現(xiàn)火花或防止出現(xiàn)可燃性蒸氣－空氣混合物。
靜電荷作為火源必須符合以下四個(gè)條件：
a) 產(chǎn)生靜電荷；
b) 聚集起能產(chǎn)生引燃火花的靜電荷；
c) 存在火花隙；
d) 火花隙中存在可被引燃的蒸氣－空氣混合物。
控制靜電荷的產(chǎn)生和聚集或者在可能出現(xiàn)靜電火花的地方消除可燃性混合物，可以避免引起靜電火花引燃的災(zāi)害。如果能在潛在的高電場區(qū)內(nèi)避免出現(xiàn)火花激發(fā)源，就可以減少引燃的危險(xiǎn)。
2.3 火花激發(fā)源
應(yīng)注意避免形成火花激發(fā)源，例如在槽車艙內(nèi)不能存在不連通的導(dǎo)體。槽車在裝載前應(yīng)進(jìn)行檢查，并拆除任何不連通的導(dǎo)體。
油槽測量標(biāo)尺或公路槽車內(nèi)突出于裝載空間中的其他裝置，都會(huì)在上升油面及其本身之間形成間隙，從而可能產(chǎn)生靜電火花。在頂部裝油過程中，有一根具有與地面相同電勢的注油管伸入液體。如果注油管靠近突出物，則靠近突出物的液體表面的電壓梯度也會(huì)充分降低，從而減少發(fā)生靜電放電的可能性。
在底部裝油過程中，由于沒有注油管，更應(yīng)注意測量標(biāo)尺的突出部位。帶有突出部位測量標(biāo)尺的槽車，應(yīng)將其測量標(biāo)尺用電線或鐵鏈連接在油槽的底部。
在氣相空間有可能出現(xiàn)可燃性混合物時(shí)，金屬或其他導(dǎo)體，例如量油卷尺、取樣器和溫度計(jì)等，都不宜在裝油時(shí)或剛剛裝完油以后就將其放入或懸的油槽艙內(nèi)。另外，在產(chǎn)品的靜電荷完成釋放之前，不應(yīng)移動(dòng)注油管。在停止裝油以后，一般約1min時(shí)間，就可以使靜電荷基本釋放。但是在裝載電導(dǎo)率很低的烴類時(shí)，應(yīng)采用較長的放電周期(見4.5)。
石油液體不應(yīng)隨意用軟管輸入槽車，除非全部金屬管件都與油槽電氣連通。兩種類型的火花激發(fā)源如圖1所示。
2.4 可燃性蒸氣－空氣混合物。
2.4．1 概述
蒸氣－空氣混合物燃燒的可能性取決于其產(chǎn)生儲(chǔ)運(yùn)時(shí)的蒸氣壓、閃點(diǎn)和溫度。根據(jù)這些特性，可以對(duì)煉制對(duì)煉制產(chǎn)品進(jìn)行分類。這些煉制產(chǎn)品在某些儲(chǔ)運(yùn)條件下具有足夠高的電阻，能夠?qū)е戮奂黠@的靜電荷。其類別分為低蒸氣壓產(chǎn)品、中蒸氣壓產(chǎn)品和高蒸氣壓產(chǎn)品［詳見附錄A(提示的附錄)中的A9］。
2.4.2 低蒸氣壓產(chǎn)品
低蒸氣壓產(chǎn)品是閉杯閃點(diǎn)高于38℃(100°F)的產(chǎn)品，例如爐用燃料油、煤油、柴油、商用航空渦輪油(A號(hào)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油)和安全溶劑。在正常情況下，儲(chǔ)運(yùn)這類產(chǎn)品的溫度要比他們的閃點(diǎn)低得多，所以在正常儲(chǔ)運(yùn)條件下并不會(huì)產(chǎn)生可燃性蒸氣。但是，當(dāng)這類產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)溫度高于他們的閃點(diǎn)或者混雜了中蒸氣壓或高蒸氣壓產(chǎn)品，或者被灌入的容器內(nèi)在以前的使用中已經(jīng)聚集了足以產(chǎn)生可燃性混合物所必須的高濃度蒸氣時(shí)，就可能存在引燃的條件。這種情況可發(fā)生于轉(zhuǎn)換裝載過程，如2.4.5所述。
低蒸氣壓產(chǎn)品，特別是經(jīng)赤加氫處理的物料，如果其中溶解的氫或者在處理過程中帶入的其他輕烴類在油罐內(nèi)釋放出來，那么在固定頂儲(chǔ)油罐的氣相空間就有可能產(chǎn)生可燃性蒸氣—空氣混合物。這種混合物利用閃點(diǎn)試驗(yàn)不一定能測出，但能用可燃?xì)怏w檢測器測出。
在一定的儲(chǔ)運(yùn)條件下，低蒸氣壓產(chǎn)品能夠形成在低于該液體閃點(diǎn)溫度下也可以燃燒的油霧。雖然引燃油霧所需的能量比引燃蒸氣－空氣混合物要高。但是，有些引燃實(shí)例還是由于靜電充電后的油霧所引起的。
2.4.3 中蒸氣壓產(chǎn)品
中蒸氣壓產(chǎn)品是在環(huán)境溫度下的氣相空間內(nèi)能產(chǎn)生可燃性混合物的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品包括雷德Reid)蒸氣壓低于31kPa(4.51bf/in2)絕對(duì)壓力以及閉杯閃點(diǎn)不到38℃(100°F)的可燃性液體，例如商用航空燃料油(B號(hào)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油)、軍用航空渦輪油［JP-4(TF-4)］以及溶劑(如二甲苯苯和甲苯等)。當(dāng)不在大約2～38℃(30～100°F)的正常產(chǎn)品溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)高或低蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，在氣相空間內(nèi)有可能產(chǎn)生可燃性混合物，這時(shí)該類產(chǎn)品應(yīng)按中蒸氣壓產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)。在正常條件下可以歸于中蒸氣壓類的某些產(chǎn)品，在極端溫度條件下有可能會(huì)超出這個(gè)范圍。圖2所示為在平衡條件下雷德(Reid)蒸氣壓與產(chǎn)品溫度對(duì)可燃范圍的近似關(guān)系，它可以用來估計(jì)可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物的溫度范圍。
圖1 火花激發(fā)源
圖2 在海平面石油產(chǎn)品的可燃極限與溫度、雷德蒸氣壓間的近似關(guān)系
2.4.4 高蒸氣壓產(chǎn)品
高蒸氣壓產(chǎn)品包括那些雷德(Reid)蒸氣壓高于31kPa(4.51bf/in2)絕對(duì)壓力的產(chǎn)品，例如航空和車用汽油以及高蒸氣壓石腦油。在正常儲(chǔ)運(yùn)溫度的平衡條件下，該類產(chǎn)品將在受限制的氣相空間內(nèi)迅速產(chǎn)生過富的混合氣體，以致無法燃燒。所以，在這種氣相空間內(nèi)靜電火花將不會(huì)致燃。
注：要敞開的通氣孔周圍仍有可能形成并存在可燃性混合物，并且在轉(zhuǎn)變?yōu)檫^富混合物的過程中，也有可能出現(xiàn)可燃性混合物，這樣，在此區(qū)域以內(nèi)任何火花仍然能夠引起火災(zāi)。
當(dāng)這類產(chǎn)品被裝入沒有油氣的罐艙時(shí)，氣相空間將經(jīng)過可燃范圍。但是恰在可能需要注意引燃火花的液面之上的蒸氣會(huì)很快變得過富，所以能夠引燃的火花可以不加以考慮。然而在別的區(qū)域，蒸氣卻不會(huì)很快變得過富，因此，火花引燃的可能性就必須加以考慮。
2.4.5 轉(zhuǎn)換裝載以及特殊情況
當(dāng)某種低蒸氣壓產(chǎn)品被裝入一個(gè)容器，而該容器在以前使用中殘存的可燃性蒸氣位于或高于其燃燒下限的時(shí)候，就存在著引燃條件。這種裝載一般稱為轉(zhuǎn)換裝載。轉(zhuǎn)換裝載的例子之一就是向以前裝汽油的儲(chǔ)油罐內(nèi)再裝載燃料油。即使罐艙在前次使用以后已經(jīng)將殘余體清理凈，轉(zhuǎn)換裝載仍然是很危險(xiǎn)的。
在一定條件下，可能還會(huì)發(fā)生別的危險(xiǎn)情況。但是，以下所舉舉不包括所有的危險(xiǎn)可能：
a) 溫度極端(例如低溫下的高蒸氣壓產(chǎn)品、高溫下的低蒸氣壓產(chǎn)品)；
b) 被其他烴類產(chǎn)品的蒸氣或流體污染(例如罐內(nèi)有氫存在或轉(zhuǎn)換裝載)；
c) 產(chǎn)生油霧或泡沫的情況；
d) 在某種條件下真空油槽車的操作；
e) 在引入其他產(chǎn)品之前，對(duì)產(chǎn)品管線進(jìn)行不適當(dāng)?shù)臎_洗；
f) 具有可因疏忽而造成誤混的旁通閥的裝載管匯。
2.5 公路槽車
2.5.1 概述
公路槽車裝載時(shí)需要注意的事項(xiàng)見表1。有關(guān)對(duì)槽車的內(nèi)涂層、采樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的討論將分別在5.8，4.5和5.3中進(jìn)行。
2.5.2 電氣連通和接地
對(duì)于頂裝公路槽車，槽內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)可燃性蒸氣，所以槽車應(yīng)與注油管、管線或鋼制裝載架相互電氣連通(如圖3所示)。如果槽體與支架電氣連通，則管線、支架和注油管也必須相互電氣連通(見2.5.3)。
圖3 頂裝公路槽車的電氣連通
電氣連通應(yīng)在罐頂蓋打開之前做好，并且一直保持到裝載完畢罐頂蓋嚴(yán)密蓋好以后。電氣連通可以防止在注油管柱和公路槽車之間聚集高的靜電勢，并且消除在可能存在可燃性混合怕的敞口罐頂蓋周圍產(chǎn)生火花的可能。
裝載系統(tǒng)(支架、管線、注油管等)在電氣連通以外再行接地并不提供其他任何額外的保護(hù)。接地可以使系統(tǒng)各個(gè)部分都成為相同的地(零)電位。而電氣通能使系統(tǒng)各個(gè)部分的電勢相同，但這個(gè)電勢有可能高于地電勢。1MΩ的連接電阻足以使靜電消散(見2.1)。
通過打開的罐頂裝載高或中蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，一條電氣連通線是必不可少的。在裝載混雜有高或中蒸氣壓產(chǎn)品的低蒸氣壓產(chǎn)品以及將低蒸氣壓產(chǎn)品加熱到其閃點(diǎn)以上時(shí)，也應(yīng)相互進(jìn)行電氣連通。當(dāng)?shù)驼魵鈮河土涎b入以前曾裝過高蒸氣壓產(chǎn)品的油艙時(shí)(轉(zhuǎn)換裝載)，電氣連通尤為重要。
電氣連通線可以是絕緣或非絕緣的，非絕緣的連通線可以做到隨時(shí)目視檢查是否連續(xù)。絕緣的連通線應(yīng)定期進(jìn)行電氣測試或檢查，以確定其連續(xù)性。整個(gè)連通線路，包括卡子和接頭都應(yīng)包括在連續(xù)性測試之中。電氣連通或接地指示儀可安裝在槽車裝載支架上，以便連續(xù)監(jiān)視連通這些儀器操作時(shí)，可以與控制信號(hào)燈連接，或者與控制電路電氣連鎖，以防電氣連通不良時(shí)啟動(dòng)裝載泵。
用于靜電控制的電氣連通在以下情況下可以不要：
a) 槽車裝載沒有靜電聚集能力的產(chǎn)品，例如瀝青、渣油、大部分原油，以及裝載過程不會(huì)產(chǎn)生油霧的場合；
b) 槽車只用于運(yùn)輸Ⅱ類或Ⅲ類液體(即不會(huì)加熱到其閃點(diǎn)以上的液體)，并且在不裝載Ⅰ類液體且不產(chǎn)生油霧的支架上裝載時(shí)；
c) 車輛裝卸均通過密閉式連接管時(shí)，無論所用的軟管線或硬管線的材料是否導(dǎo)電，密閉式連接管在液流開始前都應(yīng)接好，直至液流完畢后才可以卸開(見圖4)。
2.5.3 裝油管線的連續(xù)性
對(duì)于開口頂裝注油管組件的全部金屬件，應(yīng)形成一條連續(xù)的、導(dǎo)電的、一直到下游電氣連通處的電氣通路。例如，不得在不導(dǎo)電的軟管出口處加裝金屬可拆卸接頭，除非該接頭與注油管電氣連通。
金屬裝油管組件的連接可以形成一條連續(xù)的電氣通路，不需要對(duì)撓性、旋轉(zhuǎn)式或滑動(dòng)式接頭上下再加連通線。試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，這種接頭通常電阻很低，足以防止靜電荷的聚集，不過最好查看一下制造廠疝關(guān)于這些接頭的詳細(xì)說明，因?yàn)橛行┙宇^的表面可能被制造成絕緣的。
在加壓裝載系統(tǒng)中，例如液化石油氣(LPG)裝載，就不必為了靜電控制而要求裝油管連接成電氣通路。通過固定的槽車連接通路進(jìn)行頂裝或底裝作業(yè)時(shí)，也不需要電氣連通。
圖4 公路槽車通過密閉連接管裝卸車
2.5.4 產(chǎn)生靜電荷的控制
經(jīng)驗(yàn)表明，即使公路槽車有很好的電氣連通，當(dāng)電荷產(chǎn)生和聚集的速率太高時(shí)，也會(huì)在油表面產(chǎn)生靜電放電。這與電導(dǎo)率低的燃料油可以聚集電荷時(shí)所發(fā)生的情況相似，特別是當(dāng)存在火花激發(fā)源的時(shí)候更是如此。燃料油的電導(dǎo)率在附錄A(提示的附錄)的A5中討論。許多石油煉制產(chǎn)品的電導(dǎo)率都大大低于50pS/m，因而很可能聚集靜電荷。關(guān)于火花激發(fā)源的討論見23。
在公路槽車裝載作業(yè)中，主要有三種機(jī)理可以產(chǎn)生靜電荷。
第一種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過微孔過濾器時(shí)可以產(chǎn)生非常高的靜電荷(見5.3)。當(dāng)產(chǎn)品的電導(dǎo)率低于50pS/m時(shí)，過濾器下游至少應(yīng)有30s的電荷釋放時(shí)間，這一做法可以提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
第二種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過開孔很小的篩網(wǎng)過濾器。篩孔尺寸大于300μm(且于50目)的篩網(wǎng)過濾器不至于產(chǎn)生達(dá)到危險(xiǎn)程度的靜電荷，所以其下游不必有釋放電荷的措施。隨著孔徑的減小(網(wǎng)目數(shù)增加)，在某些場合下所產(chǎn)生的靜電荷可能會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)程度。篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸小于150μm(細(xì)于100目)時(shí)，就有可能產(chǎn)生達(dá)到危險(xiǎn)程度的靜電荷，特別是在部分篩孔堵塞的情況下，因此，在篩網(wǎng)的下游應(yīng)保持至少30s的緩沖時(shí)間。由于當(dāng)篩網(wǎng)部分堵塞時(shí)產(chǎn)生的靜電荷會(huì)增多，因此如果壓降超常，就應(yīng)清洗或更換篩網(wǎng)。
第三種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過管路時(shí)的運(yùn)動(dòng)，這種情況如附錄A(提示的附錄)中A2所述。電荷量是液體組分和產(chǎn)品流速的復(fù)雜函數(shù)。在過去，通常認(rèn)為流速是產(chǎn)生靜電荷的主要決定因素。采用較大口徑裝油臂以減少總裝載時(shí)間的新的工業(yè)作法導(dǎo)致了很高的體積流率。對(duì)靜電荷產(chǎn)生機(jī)理的深入研究表明，為了確定靜電荷的聚集度，用裝油管內(nèi)徑乘以流體流速作為評(píng)價(jià)指標(biāo)要比只用線速度更好。根據(jù)這些研究，對(duì)于公路槽車得出了一個(gè)以最大推薦線速度與裝油臂直徑乘積表示的簡單公式：
vd＜0.5
式中：v－速度，m/s；
d－注油管直徑，m。
除此項(xiàng)限制外，流體的線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。但是當(dāng)產(chǎn)品含有彌散的第二相時(shí)，例如夾帶水滴，流體的流速應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)以內(nèi)。
對(duì)于選定的各種管徑，滿足0.5極限的流量和流速列在表2內(nèi)(結(jié)合表2參閱圖5的轉(zhuǎn)換曲線)。
表2 管線的流速和流量
注：本曲線以所標(biāo)明公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)重量鋼管為基礎(chǔ)。
圖5 部分管線尺寸的流量和流速的轉(zhuǎn)換曲線
該0.5極限并不能保證不發(fā)生靜電引燃，但卻能大大降低引燃的可能性?，F(xiàn)在已經(jīng)大大地提高了裝載速率，并沒有發(fā)生事故。雖然潛在的充電機(jī)理可能還很強(qiáng)，但是燃料油的電導(dǎo)率如高足以限制電荷滯留，也就不會(huì)形成強(qiáng)的靜電場。即使具有強(qiáng)的靜電場，也不致產(chǎn)生火花激發(fā)源或可燃性蒸氣(見2.3)。
雖然裝載速率僅僅是所考慮的控制靜電引燃源的諸多因素之一，然而對(duì)于公路槽車而言，v和d乘積的最大值0.5仍可提供一個(gè)能夠接受的安全程度。在公路槽車裝載方面已積累了大量經(jīng)驗(yàn)，并且災(zāi)和爆炸極少發(fā)生。至于流速和電荷釋放時(shí)間的預(yù)防措施，僅在中蒸氣壓產(chǎn)品和轉(zhuǎn)換裝載時(shí)需要。高蒸氣壓產(chǎn)品甚至在向無油氣容器裝載時(shí)，其液體表面也會(huì)迅速形成過富的混合物(見2.4.4)。
低蒸氣壓產(chǎn)品在氣相空間形成的混合物在正常情況下往往太稀薄而不會(huì)燃燒(見2.4.2)。但是，當(dāng)高蒸氣壓產(chǎn)品在非常低的產(chǎn)品裝載溫度下和低蒸氣壓產(chǎn)品在非常高的產(chǎn)品裝載溫度下儲(chǔ)運(yùn)時(shí)，應(yīng)遵循中蒸氣壓產(chǎn)品的有關(guān)防護(hù)措施。因?yàn)樵谶@種環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生可燃性混合物。
2.5.5 用注油管進(jìn)行頂裝
噴濺裝載易產(chǎn)生靜電，所以在敞口頂裝中蒸氣壓產(chǎn)品或轉(zhuǎn)換裝載低蒸氣壓產(chǎn)品的過程中，注油管應(yīng)達(dá)到油槽底部，最好與底接觸，以避免過激的湍流。但是注油管在槽底不要形成“滿圈”坐底。因此，注油管端部應(yīng)裝有T型折流板或做成45°斜角。如果使用折流板，則設(shè)計(jì)中應(yīng)注意防止注油管在開始注油時(shí)上抬而脫離槽底。
起始速度應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)左右，直到管口浸入油面。這時(shí)流速可以在2.5.4規(guī)定的限制范圍內(nèi)增加。裝載速度可以用一個(gè)能把初速度自動(dòng)限制為1m/s(3ft/s)的裝載閥來控制。有時(shí)在注油管的管口安裝一個(gè)使注油管在浸入油面以前能自動(dòng)限制初速度的調(diào)節(jié)器，以實(shí)現(xiàn)這一控制。
2.5.6 底裝
公路槽車底裝可減少因電氣連通不當(dāng)或注油管位置不妥而引起的靜電危險(xiǎn)可能性。在底裝的初始階段，產(chǎn)品上噴會(huì)增加靜電荷的產(chǎn)生，所以應(yīng)注意降低裝載速度，或者使用上噴折流板或其他裝置加以防止。如果底裝油槽入口設(shè)計(jì)不能避免上噴，則低蒸氣壓產(chǎn)品就可能形成可燃性油霧。底裝速度應(yīng)遵守2.5.4中所規(guī)定的流速限制。
底裝會(huì)產(chǎn)生比頂裝更高的液體表面電壓，因?yàn)樽⒂凸芸梢宰鳛橛兄谙㈦姾傻膶?dǎo)電通路。在底裝作業(yè)中，要特別注意火花激發(fā)源(如量油標(biāo)尺和別的金屬導(dǎo)體)要延伸到罐底，正如2.3中所推薦的。
2.5.7 公路運(yùn)輸
正常的公路條件下，在普通帶隔艙或隔板的公路槽車中是不會(huì)產(chǎn)生靜電危險(xiǎn)的。但是在公路運(yùn)輸中，曾經(jīng)有幾次在未裝滿的通艙(無擋板)公路槽車上發(fā)生過由于車輛加速或減速導(dǎo)致液體沖擊飛濺產(chǎn)生靜電而引起的爆炸事故。除非槽車被裝滿，中蒸氣壓產(chǎn)品不應(yīng)采用無擋板的公路槽車進(jìn)行運(yùn)輸。
2.5.8 蒸氣平衡公路槽車
有蒸氣平衡的隔艙在裝載過程中應(yīng)遵守與大氣連通艙室相同的裝載防護(hù)措施。認(rèn)為有蒸氣回收系統(tǒng)就能確保公路槽車隔艙內(nèi)氣體的安全是不妥的。
在蒸氣回收管線上應(yīng)避免形成被隔斷的電區(qū)段。公路槽車上蒸氣連接的所有導(dǎo)電部件都應(yīng)與載油艙電氣接觸。通過共同的頂裝設(shè)施過裝油而造成從一個(gè)隔艙流向另一個(gè)隔艙的流體級(jí)差流動(dòng)，能夠產(chǎn)生靜電和其他危險(xiǎn)。
2.5.9 卸車
無論是公路槽車還是鐵路槽車，當(dāng)通過罐頂蓋采用抽吸管或者其密閉系統(tǒng)通過固定在頂部或底部的出口卸車時(shí)，都不要求進(jìn)行靜電火花防護(hù)。有如管子導(dǎo)電而沒有接地的敞開式枯罐卸車抽吸管可能需要靜電防護(hù)一樣，接收容器也可能需要靜電防護(hù)。
2.6 加油站裝卸
通過多年來幾百萬輛機(jī)動(dòng)車加油的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，在加油過程中不會(huì)有靜電引燃的危險(xiǎn)。所以，從加油站的油罐向機(jī)動(dòng)車的油箱中加汽油時(shí)，無論加油管和加油嘴導(dǎo)電與否，機(jī)動(dòng)車都不需要進(jìn)行電氣連通或者接地。
向加油站儲(chǔ)油罐輸油時(shí)，如果軟管管嘴與油罐裝油管之間保持金屬接觸，或者軟管與油罐裝油管之間緊密連接，公路槽車和加油站地下儲(chǔ)油缺席之間無需電氣連通。經(jīng)驗(yàn)表明，如能遵守這些預(yù)防措施，在該操作中就不會(huì)出現(xiàn)靜電引燃的危險(xiǎn)。
2.7 鐵路槽車
2.7．1 概述
對(duì)于鐵路槽車的內(nèi)涂層、取樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的詳細(xì)討論分別參見5.8、4.5和5.3。
2.7.2 電氣連通和接地
鐵路槽車通過鐵軌接地，其接地電阻都很小，足以防止靜電荷在槽體上聚集，不會(huì)產(chǎn)生足夠引燃火花的電壓。因此，鐵路槽車或鐵軌與裝油管線進(jìn)行電氣連通以防止靜電是不必要的。但是考慮到有可能出現(xiàn)的雜散電流以及防止由此而引起的燃燒危險(xiǎn)，裝載管線仍然應(yīng)進(jìn)行電氣連通。最好是和鐵軌連通而不是和鐵路槽車連通，以防止人為失誤，并確保永久性的電氣連通(見圖6)。關(guān)于防止雜散電流的詳細(xì)討論見7.3.2。
2.7.3 注油管線的連續(xù)性
敞口頂裝裝油管線的金屬部件，應(yīng)在雜散電流電器和鐵軌連接點(diǎn)的下游形成一條連續(xù)的電氣通路。在管線的下游部分，應(yīng)采取同公路槽車裝油管線相類似的保護(hù)措施(見2.5.3)。
圖6 鐵路槽車裝載時(shí)鐵軌同管路電氣連通
2.7.4 對(duì)產(chǎn)生靜電荷的控制
當(dāng)油槽氣相空間可能存在可燃性混合物，并且油罐氣相空間所含產(chǎn)品的電導(dǎo)率小于50pS/m時(shí)，應(yīng)遵守2.5所規(guī)定的有關(guān)公路槽車裝載的預(yù)防措施，但以下情況除外：
vd＜0.8
式中：v－速度，m/s；
d－注油管內(nèi)徑，m。
除上述限制以外，其線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。
鐵路槽車的vd值可以允許比公路槽車的大，這是因?yàn)閮?chǔ)槽的形狀和尺寸減弱了靜電場。對(duì)于選定的管線尺雨而言，能夠滿足0.8極限值的流量和流速值在表2中列出了。
2.7.5 用注油管進(jìn)行頂裝
注油管頂裝作業(yè)參見2.5.5的規(guī)定。
2.7.6 底裝
底裝作業(yè)參見2.5.6的規(guī)定。
2.7.7 卸車
卸油作業(yè)參見2.5.9的規(guī)定。
3 海運(yùn)作業(yè)
3.1 概念
有關(guān)靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物所發(fā)生的引燃部分參見2.2、2.3和2.4。關(guān)于內(nèi)涂層、采樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的詳細(xì)討論分別參見5.8、4.5和5.3。
3.2. 對(duì)靜電荷產(chǎn)生的控制
油船和駁船在裝載中遇到的靜電問題與流體表面聚集的靜電有關(guān)，它可以導(dǎo)致向周圍的金屬產(chǎn)火花放電。另外，在油艙的沖洗作業(yè)中可能會(huì)產(chǎn)生充電的油霧。用惰性氣體保護(hù)油船參見4.6。
裝載過程中靜電荷產(chǎn)生的速率受運(yùn)載油料產(chǎn)生靜電的能力、流體本身湍流的程度以及微量細(xì)分的導(dǎo)體材料，如水、鐵銹顆粒和罐底沉淀等因素影響。
沒有電氣連通的導(dǎo)體可能會(huì)成為火花激發(fā)源，應(yīng)將其從油艙里撤除。
在裝載的初始階段，進(jìn)入的油流更容易產(chǎn)生攪動(dòng)或湍流。如果隔艙中存在潛在的可燃性蒸氣－空氣混合物，有些公司規(guī)定將輸入液體的速度限制在1m/s(3ft/s)以下，直至艙室內(nèi)的輸入口浸沒在油內(nèi)0.3～2(1～6ft)，方可加快裝載的速度。另一些公司則采用惰性氣體覆蓋層或使用導(dǎo)電添加劑使烴的電導(dǎo)率高于50pS/m。
在整個(gè)裝載過程中，如果能保持氣相空間可燃性氣體的濃度大大低于燃燒下限，則不需要上述的限制。同樣，高蒸氣壓產(chǎn)品會(huì)在液體表面迅速形成過富的混合氣體，甚至在裝入無油氣艙室時(shí)也是如此(見2.4.4)從技術(shù)的角度而言，在裝卸高蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，不需要低的初始裝載速率。然而，如果不了解裝載設(shè)備的物理狀況，或者在管線中可能存在其他產(chǎn)品(如低或中蒸氣壓產(chǎn)品)，那么即使是高蒸氣壓產(chǎn)品，也宜使用低的初始裝載速度。當(dāng)碼頭上的管線沒有指定用于單一產(chǎn)品時(shí)，該作法尤為重要。
內(nèi)部裝油管應(yīng)保持良好的狀態(tài)，以免產(chǎn)品噴流或通過艙室的氣相空間自由濺落。
3.3 電氣連通電纜
在鋼制油船或駁船裝卸過程中，不需要通過船與岸之間的電纜電氣連通來消除靜電危險(xiǎn)。因?yàn)榇瑲づc水接觸就等于接地，所以船殼不會(huì)聚集靜電荷。有時(shí)在船和岸之間使用電氣連通電纜，僅僅提供了雜期電流防護(hù)。這些電纜有時(shí)錯(cuò)誤地被認(rèn)為是靜電電纜，關(guān)于船和岸之間電氣連通電纜應(yīng)用的討論參見7.3.3和7.3.4。
3.4 油艙沖洗
油艙沖洗，特別是使用高流量、固定式?jīng)_洗裝置時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生靜電。
4 儲(chǔ)油罐
4.1 概述
關(guān)于靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物引燃的討論分別能見2.2、2.3和2.4。以下討論僅僅限于金屬(導(dǎo)體)儲(chǔ)油罐。非導(dǎo)體儲(chǔ)油罐將在5.5中討論。
4.2 產(chǎn)生靜電荷的控制
儲(chǔ)油罐中的液體表面同罐殼、罐頂支撐或其他設(shè)施之間產(chǎn)生火花的可能性與液體產(chǎn)生靜電的能力有關(guān)。靜電的產(chǎn)生速率也受到液體湍流程度以及微量細(xì)分材料，如水滴、鐵銹顆粒和沉淀物的沉淀等因素的影響。在有火花激發(fā)源的情況下，出現(xiàn)火花的可能性比較大(見2.3和圖1)。
易存留靜電荷的石油煉制產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致較大的靜電危險(xiǎn)，除非采用某種盡量減小這一危險(xiǎn)的方法進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)氣相空間可能含有可燃性混合氣體時(shí)，例如中蒸氣壓、低蒸氣壓產(chǎn)品中混有高蒸氣壓液體，或者低蒸氣壓產(chǎn)品在儲(chǔ)運(yùn)過程中摻入溶解的氫或輕烴，應(yīng)采取下述防護(hù)措施。
a) 避免濺落注油。裝油管管口應(yīng)接近罐底放油，以減少罐底沉淀物和水的攪動(dòng)。當(dāng)裝油管出口裝有“下注管”時(shí)，不應(yīng)使用可使空氣或蒸氣進(jìn)入的虹吸隔斷器。應(yīng)避免從升到液面以上的油嘴放油。
b) 在裝油管浸沒油中0.6m(2ft)或兩倍管徑(取兩者較小值)之前，應(yīng)將液體流速限制在1s/s(3ft/s)以下。浮頂儲(chǔ)罐在罐頂浮起之前以遵守同樣的流速限制。在裝罐的初始階段，進(jìn)入的流速應(yīng)保持在1m/s(3ft/s)左右。隨之當(dāng)流速被提高時(shí)，沉降水的再進(jìn)入會(huì)明顯地提高產(chǎn)品的靜電荷。
c) 檢查罐內(nèi)有無諸如松動(dòng)的量油浮標(biāo)和采油器等沒有接地的物體，并將其取走。
d) 避免大量空氣或其他夾帶氣體隨著液體泵入儲(chǔ)罐內(nèi)。
至于其他有關(guān)內(nèi)涂層、取樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的注意事項(xiàng)，分別參見5.8、4.5和5.3。如果儲(chǔ)油罐由于以前儲(chǔ)存過產(chǎn)品而使罐內(nèi)的氣相空間處于或者高于燃燒下限，并且該罐被用于充儲(chǔ)高閃點(diǎn)的能夠聚集靜電的液體，那么應(yīng)在裝載操作以前采取上述措施，或者向罐內(nèi)通風(fēng)，使蒸氣達(dá)到安全的蒸氣濃度［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。
前述的防護(hù)措施對(duì)浮頂儲(chǔ)罐僅適秀于罐頂浮起之前，在罐頂浮起以后，因?yàn)闆]有可燃?xì)庀嗫臻g，前述措施也就不需要了。但是，必須注意確保浮頂同罐殼保持金屬接觸。6.5.2 中所述的避雷措施同樣提供了靜電保護(hù)。某些類型的浮頂雖然是非導(dǎo)體的，并帶有絕緣的金屬夾頭，但如果他們不進(jìn)行電氣連通，就會(huì)成為電荷聚集器和火花激發(fā)源。
4.3 接地
建立在基準(zhǔn)面基礎(chǔ)上的儲(chǔ)油罐，無論其基礎(chǔ)的形式如何(水泥、砂、瀝青)，都被認(rèn)為是自然接地，并可消散靜電荷。對(duì)于高位油罐，其對(duì)地電阻可高達(dá)1MΩ，但該油罐仍可以認(rèn)為是接地良好，并可以消散靜電荷。對(duì)于閃電的防護(hù)則要求更低的電阻(見第6章)。
外加的接地棒及類似的接地系統(tǒng)將不會(huì)減輕流體所帶靜電荷的危險(xiǎn)性。
4.4 調(diào)和油罐和混合器
常規(guī)的低速螺旋槳混合已經(jīng)使用多年，并沒有產(chǎn)生靜電問題的跡象。罐內(nèi)噴射混合和高速螺旋槳混合是更新的方法。如果這些形式的混合攪起罐底積水，并且通過油而沉降，就會(huì)產(chǎn)生電如果在液面存在可燃性混合物，就可能引燃。因此噴嘴不應(yīng)破壞液體表面。在這種情況下由于高速混合而導(dǎo)致靜電引燃的實(shí)例已見諸報(bào)導(dǎo)。因?yàn)楦№攦?chǔ)罐消除了氣相空間和其他類油罐所具的存在可燃性蒸氣的條件，所以特別適合于調(diào)和作業(yè)。如果不使用浮頂儲(chǔ)罐，則可以使用氣體覆蓋層的方法［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。
4.5 采樣、計(jì)量和高液位裝置
在導(dǎo)電探頭和絕緣的導(dǎo)電浮子的表面電勢比自由油面到罐體或罐內(nèi)支架間產(chǎn)生的火花電勢低得多時(shí)，也能引起火花。金屬或?qū)щ姷氖殖譁y量卷尺以及帶鏈條的采樣罐和采樣瓶，也都能成為火花激發(fā)源。因此，在裝儲(chǔ)能聚集靜電的物料時(shí)，都不應(yīng)放入具有可燃性氣體的罐內(nèi)。
一般來說，使用天然纖維繩纜比使合成纖維(尼龍聚丙烯)繩纜好。試驗(yàn)表明，當(dāng)合成纖維繩纜快速滑過戴手套的手一定距離以后，例如放入大型儲(chǔ)油罐，絕緣的人休就會(huì)帶有電荷。
如果懷疑存在可燃性氣體，在大型儲(chǔ)油罐或船的儲(chǔ)艙裝入能聚集靜電物料以后到開始手動(dòng)量油或采樣之前，應(yīng)有30min的時(shí)間間隔。這一推薦是基于對(duì)大型儲(chǔ)油罐裝儲(chǔ)以后進(jìn)行的測試。它表明場強(qiáng)的衰減比預(yù)期的正常電荷釋放要慢。衰減緩慢的原因可能是由于水、塵埃和其他物質(zhì)的小的帶電顆粒緩慢沉淀而進(jìn)一步產(chǎn)生了電荷。
在較小容積的容器中，例如公路槽車或鐵路槽車，顆粒的沉淀不會(huì)成為問題，其電荷的釋放也是正常的。在裝載存在聚集可燃性蒸氣條件的較小容器時(shí)，有些公司要求在對(duì)能聚集靜電的燃料進(jìn)行量油和采樣之前，要有1min以上的等待時(shí)間。對(duì)于非常純凈的溶劑和化學(xué)級(jí)烴類等低電導(dǎo)性的液體，需要更長的等待時(shí)間。
如果采用完全非導(dǎo)電的手動(dòng)量油器或采樣器，則不需要等待時(shí)間。但是一般使用的設(shè)備如果在暴露環(huán)境條件下，就難以保持所需的高絕緣程度。如果在有可燃性蒸氣的情況下使用導(dǎo)電的手動(dòng)量油裝置，就需要有等待時(shí)間。除非量油器與罐體保持著良好的電氣接觸，或放在連通的管式檢測管內(nèi)或別的護(hù)殼內(nèi)。裝有聚集靜電油品并存在可燃性氣體的容器，使用自動(dòng)量油裝置比較安全。但是，浮子應(yīng)通過引導(dǎo)帶、引導(dǎo)線或二者同時(shí)與罐體連接起來。自由浮動(dòng)的沒有電氣連通的浮子，可能會(huì)成為有效的火花激發(fā)源。
液化石油氣(LPG)采樣時(shí)很少發(fā)生靜電引起的火災(zāi)。所發(fā)生的火災(zāi)都局限于敞口的樣品罐，很少見到因引燃導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或財(cái)產(chǎn)損失的報(bào)導(dǎo)。
如果使用開式金屬采器，只需與裝油管進(jìn)行電氣連通。如果采樣器是非導(dǎo)電的，或者使用的是封閉(直接連通)樣品罐，則電氣連通和接地都沒有實(shí)際意義。但是為了安全，樣品抽取管應(yīng)延伸到使其達(dá)到樣品罐的部；否則，應(yīng)插入一個(gè)導(dǎo)電的、與油罐電氣連通的導(dǎo)電棒。
為了避免冒罐，有些操作員在儲(chǔ)油罐、油船油艙、公路槽車、鐵路槽車中安裝了固定的或便攜式的高液位報(bào)警器或探測器。當(dāng)儲(chǔ)運(yùn)能形成可燃性蒸氣－空氣混合物的靜電聚集油品時(shí)，報(bào)警器、探測器應(yīng)采用非導(dǎo)體制作，或者安裝在一個(gè)適當(dāng)設(shè)計(jì)的檢測管中，或者采用別的方法，防止他們成為導(dǎo)電的探捧(見2.3)。
4.6 油罐和容器的吹掃與清洗
吹掃包括將封閉空間的可燃性蒸氣驅(qū)散并換之以空氣或惰性氣體。曾經(jīng)裝過烴產(chǎn)品的油罐和容器的吹掃需要仔細(xì)計(jì)劃和充分準(zhǔn)備。吹掃應(yīng)在熟悉相應(yīng)的安全程序的安全員的監(jiān)督下完成。
儲(chǔ)油罐吹掃和清洗所要求的適當(dāng)方法和程序的詳細(xì)討論，可參見API Publ 2015。
涉及靜電的特定問題值得特別注意。例如，水蒸氣噴射可以噴嘴 處以及被蒸汽沖擊的絕緣物體上產(chǎn)生靜荷。如果用水蒸氣吹掃或清洗儲(chǔ)油罐或其他設(shè)備，全部遭受沖擊或冷凝水的被絕緣的導(dǎo)體和排水管，應(yīng)與儲(chǔ)油罐或設(shè)備進(jìn)行電氣連通。當(dāng)有其他適當(dāng)?shù)奶娲椒〞r(shí)，應(yīng)晝避免采用水蒸氣吹罐、水蒸氣沖刷和其他類似的操作。
因?yàn)樵趪娚渲袝?huì)產(chǎn)生固體顆粒(CO2雪霜)，所以CO2噴射器是一個(gè)強(qiáng)的靜電發(fā)生器。CO2噴射應(yīng)遵守與水蒸氣噴射同樣的靜電聚集防護(hù)措施。如果將CO2用作惰性氣體，應(yīng)使用不會(huì)形成CO2固體顆粒的方法進(jìn)行釋放。另一個(gè)可行的方法是將CO2以干冰的形式放入容器，然后再讓其蒸發(fā)。CO2滅火機(jī)在噴放時(shí)也會(huì)產(chǎn)生固體CO2顆粒，從而也就變成了靜電發(fā)生器。已經(jīng)有過CO2滅火機(jī)向具有可燃性蒸氣－空氣混合物的油罐內(nèi)噴射而引起爆炸的先例。O2滅火機(jī)不應(yīng)用于使可燃性氣體惰性化。
經(jīng)常用于吹掃和清洗作業(yè)的水噴射器或水霧噴嘴所造成的靜電電荷問題，已經(jīng)引起人們的注意。有報(bào)告指出，噴射到可燃液體表面的水導(dǎo)致了靜電引燃。這是由于水的沉降在烴中產(chǎn)生了靜電荷的結(jié)果。油船清洗作業(yè)可參見各種海運(yùn)機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果。
4.7 浮頂儲(chǔ)罐
4.7.1 外浮頂儲(chǔ)罐
外浮頂儲(chǔ)罐要求在浮頂或頂蓋與罐壁之間有電氣連通支路(見6.5.2.1)。支路主要用作避雷，如6.5.2 所述。它也可以防護(hù)因產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)而引起的靜電荷。
4.7.2 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐
內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)有某種形式的電氣連通，通常以在浮頂或頂蓋與罐頂之間接一條金屬纜來實(shí)現(xiàn)。該金屬纜足以消散浮頂或頂蓋上因產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的任何靜電荷，如6.5.2.2所述，無需雷電防護(hù)的額外電氣連通。
5 其他靜電危險(xiǎn)
5.1 飛機(jī)加油
在加油之前和加油的過程中，如果加油管噴嘴與飛機(jī)之間已經(jīng)有短連通線或夾持器電氣連通，飛機(jī)的安全加油就不再需要加油管電氣連通。當(dāng)小飛機(jī)從加油站的自動(dòng)加油機(jī)通過加油軟管進(jìn)行加油，并且加油的速度不超過95L/min(25gal/min)時(shí)，也不需要這種電氣連通。通過緊密的金屬與金屬連接的加油飛機(jī)，不再需要有電氣連通。
如果任何適用規(guī)程提出專門的電氣連通或接地要求時(shí)，則應(yīng)遵守之。
5.2 皮帶
用橡皮、皮革或其他絕緣材料制成的皮帶，在中速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷。當(dāng)皮帶從皮帶輪上脫離時(shí)就會(huì)產(chǎn)生靜電，使皮帶輪(無論是導(dǎo)電的還是非導(dǎo)電的)和皮帶帶電。
如果皮帶輪是由導(dǎo)電材料制成的，電荷通常會(huì)通過軸承和軸消散到地面而不會(huì)發(fā)生引燃險(xiǎn)。但是在某些場合，如果其機(jī)架是絕緣的或者軸承是由如尼龍等絕緣材料做成的，則應(yīng)進(jìn)行電氣連通和接地。
用導(dǎo)電皮帶或者用皮帶涂料使皮帶導(dǎo)電，可以消除皮帶上的靜電聚集。為了保有效，皮帶涂料應(yīng)經(jīng)常更新。
一般情況下，在危險(xiǎn)場合應(yīng)避免使用平皮帶。經(jīng)驗(yàn)表明，V型皮帶造成的靜電引燃危險(xiǎn)可以忽略。
5.3 過濾 器和緩沖艙
當(dāng)通過管線泵輸?shù)碗妼?dǎo)率液體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電荷并聚集［見附錄A(提示的附錄)中A2］。電荷量的大小是流體組分及其通過管線速度的復(fù)雜函數(shù)。對(duì)于大多數(shù)液體而言，液體流動(dòng)越快，電荷產(chǎn)生越多。然而一旦流體帶電，就會(huì)形成電壓，電荷也隨之趨于消散。電荷消散的速度將隨電壓的增高或流體電導(dǎo)率的增強(qiáng)而加快。
當(dāng)流體以恒速泵輸通過管線時(shí)，流體的電勢將穩(wěn)定在電荷產(chǎn)生和消散的平衡電壓值上(見圖7)。如果該液體流進(jìn)較小的管路值，液體流動(dòng)的速度將會(huì)增加，電荷產(chǎn)生的速度也隨之增加。但是，電勢又會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)較高的電壓值上。如果管路尺寸增大，則與上述相反，液體的電勢將被穩(wěn)定在一個(gè)較低的電壓值上。
圖7 公路槽車裝載過程中電荷的產(chǎn)生
如果管路上安裝著一個(gè)過濾器，電荷的產(chǎn)生就會(huì)大大地增加(見圖8)。同樣的系統(tǒng)，加裝過濾器比沒有過濾器要多產(chǎn)生十倍到二百倍的電荷。在某些場合(見2.5.4)，篩網(wǎng)也能加強(qiáng)電荷的生成。只要液體處于管路中，由于沒有空氣，以及爆炸性混合物不暴露于引燃的火花，所以，就不存在過量電荷引起的危險(xiǎn)，進(jìn)而隨著液體沿管路連續(xù)地下流(見圖7)，由過濾器引起的高電荷量也趨向于減少。
圖8 過濾器中的電荷分布
如果在過濾以后，液體從管路流出并進(jìn)入一個(gè)可能存在可燃性混合物(中蒸氣壓產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換裝載或被混雜的低蒸氣壓產(chǎn)品)的艙室，則在管路系統(tǒng)中從過濾器到油出口之間至少要有30s的緩沖時(shí)間。對(duì)于精煉的、低電導(dǎo)率產(chǎn)品，緩沖時(shí)間最好超過30s。
實(shí)踐中，在過液器下游應(yīng)設(shè)置足夠長或粗的管線，以保證在液體流出之前有30s的緩沖時(shí)間(見圖7)。這樣，液體的電荷量就可能釋放到一個(gè)被認(rèn)為是安全的值。將液體滯留在緩沖艙內(nèi)30s或降低其流速，也可以達(dá)到同樣的效果。但是緩沖艙應(yīng)滿罐操作，以避免在可燃相空間內(nèi)產(chǎn)生火花。
對(duì)于所有新設(shè)備，不論其儲(chǔ)裝何種產(chǎn)品和用途如何，都推薦在過濾器以后至少有30s緩沖時(shí)間的措施。對(duì)于油輪、油罐、容器的裝油以及裝油架等，在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮這個(gè)因素。如果設(shè)備改作其他用途或者儲(chǔ)裝產(chǎn)品由于失誤而被混雜，這種考慮將提供一種防護(hù)措施。在發(fā)生轉(zhuǎn)換裝載時(shí)，這也將是一種防護(hù)措施。但是從技術(shù)的角度講，在操作溫度范圍以內(nèi)，電導(dǎo)率在50pS/m［見附錄A(提示的附錄)中A5］以上的產(chǎn)品可以不考慮緩沖時(shí)間。這樣的電導(dǎo)率水平可為產(chǎn)品所固有，也可以是通過抗靜電添加劑達(dá)到［見附錄A(提示的附錄中A8.5］。
無論儲(chǔ)運(yùn)何種航空渦輪燃料油，甚至經(jīng)過電導(dǎo)添加劑處理以后，靜電放電都會(huì)將過濾器－分離器內(nèi)的新過濾芯碳化或損壞。當(dāng)更換過濾器芯后，在可能的情況下，過濾器－分離器應(yīng)自流灌滿，或者也可以將流速降低到1m/s(3ft/s)，直到過濾器－分離器灌滿液體。
5.4 油桶
在金屬傳送機(jī)或其他導(dǎo)電基礎(chǔ)上灌裝的金屬桶，都自然地和裝油電氣連通，并不需要另外的防靜電聚集和放電防護(hù)。但是在任何微孔過濾器的下游，都應(yīng)有一段緩沖時(shí)間。如果油桶通過金屬注油管灌油，并且在整個(gè)灌油操作中與容器保持接觸，則在可能出現(xiàn)火花隙的該容器和注油管間就無需再進(jìn)行電氣通路(圖9)。在這樣的灌油操作中所產(chǎn)生的電流很小一，一個(gè)即使如1MΩ這樣電阻很高的電氣通路，其導(dǎo)電性對(duì)防止發(fā)生引燃火花也已足夠。必須注意，應(yīng)確保不會(huì)有任何非導(dǎo)電的灌油漏斗將容器和裝油管線絕緣。金屬漏斗應(yīng)同時(shí)與裝灌的容器及裝油管線保持接觸，或者與二者保持電氣連通。
圖9 容器在裝灌過程中電氣連通
5.5 非導(dǎo)電設(shè)備和材料
5.5.1 概述
在前文的討論中，都是假設(shè)儲(chǔ)運(yùn)石油產(chǎn)品的設(shè)備是由導(dǎo)電材料制成的。提及的防護(hù)措施主要包括防止在這樣兩個(gè)物體之間，或者一個(gè)這樣的物體與大地或大油面之間產(chǎn)生電位差的步驟。
當(dāng)設(shè)備主要是由非導(dǎo)電材料制成時(shí)，就有必要采取不同的措施。前文建議的作為導(dǎo)電材料必要防護(hù)措施的電氣連通，此時(shí)就不再適用了。
實(shí)例之一是用塑料管線或者管路輸送石油產(chǎn)品。目前因?yàn)樗芰鲜褂锰匦缘牟淮_定性，對(duì)可能存在靜電引燃條件的烴系統(tǒng)應(yīng)限制使用。
5.5.2 非導(dǎo)電地下儲(chǔ)罐
不論土壤的確切性質(zhì)如何，地下塑料儲(chǔ)罐的外部都是與導(dǎo)電的介質(zhì)相接觸的，任何聚集的電荷都能消散。這類油罐的靜電防護(hù)同已推薦的地下金屬罐的一樣(見2.6)，不再需要其他防護(hù)措施。
5.5.3 非導(dǎo)電地下儲(chǔ)罐
雖然潔凈的塑料與煉制的油品相比有較大的總體電阻率，但是，暴露在露天的儲(chǔ)罐不大可能保持潔凈。一項(xiàng)對(duì)新的玻璃鋼儲(chǔ)罐的取樣試驗(yàn)表明，其電導(dǎo)率大約是所儲(chǔ)裝油品的100倍。看當(dāng)它暴露在露天以后，其電導(dǎo)率肯定還會(huì)增大很多。
塑料儲(chǔ)罐可能裝有金屬的人孔和流體進(jìn)出口。對(duì)一個(gè)與地絕緣的這類儲(chǔ)罐進(jìn)行泵裝的試驗(yàn)表明，其裝配部件上聚集的電勢高達(dá)11kV，當(dāng)一個(gè)接地的導(dǎo)體靠近該儲(chǔ)罐時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生可見的、據(jù)信可以引燃的火花。當(dāng)金屬物體不接觸罐內(nèi)品而僅僅接觸罐殼外面時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)這種情況，其電荷來自通過塑料自身的感應(yīng)。所有這些金屬物體都應(yīng)接地，以便消除火花的危險(xiǎn)。
在儲(chǔ)罐內(nèi)部的金屬部件，例如入孔蓋的金屬凸臺(tái)，會(huì)變成油面內(nèi)部引起火花的焦點(diǎn)。鋼制儲(chǔ)罐裝載過程中，避免內(nèi)部火花的防護(hù)措施也全部適用于塑料油罐。
5.5.4 使攜式塑料容器
當(dāng)金屬容器沒有與裝載油嘴相接觸時(shí)，圖9和5.4推薦金屬容器應(yīng)與裝油管電氣連通。如果容器由塑料制成，這種電氣連通和接地就不再有用。但是塑料容器上的任何金屬部件都應(yīng)與裝油管進(jìn)行電氣連通。如果使用塑料容器，在裝載作業(yè)以前，應(yīng)將導(dǎo)電裝油管或接地棒插入容器的底部。這樣它將會(huì)在液體表面聚集。隨著電荷的增加或當(dāng)液體表面接近接地的導(dǎo)體時(shí)，該電荷就會(huì)向?qū)w進(jìn)行放電。如果在火花的通道上有可燃性氣體，就會(huì)發(fā)生火災(zāi)。
一個(gè)普通的實(shí)例是向懸掛在采樣閥和注油龍頭下的19L(5gal)塑料桶［或19L(5gal)帶塑料手柄的金屬桶］抽注原油樣品。隨著原油表面接近注油龍頭，就可能跳發(fā)火花并引燃蒸氣。雖然原油不被認(rèn)為是靜電聚集體，但在塑料或其他非導(dǎo)電容器中，它就成為一個(gè)能夠在一定條件下聚集足夠電荷以引燃烴類蒸氣的絕緣導(dǎo)體。
雖然小的非導(dǎo)電容器［小于3.8L(1gal)］也存在類似的情況，但是不會(huì)成為問題。因?yàn)橥ǔＷ⒂退俣容^慢，液體的容積較小，這樣聚集的電荷也就較小。然而無論容器大小，加注工作都應(yīng)不在容器中產(chǎn)生油霧或噴濺蒸氣－液體混合物的條件下完成。
5.5.5 非導(dǎo)電表面
在石油作業(yè)中，偶爾會(huì)使用塑料板。如果帶有足夠電荷，則當(dāng)導(dǎo)體接近時(shí)，該表面也會(huì)產(chǎn)生可見的火花。在精心控制的試驗(yàn)室條件下，這種火花也曾造成引燃。所以在有可能存在可燃性蒸氣的場合，應(yīng)避免使用塑料板。
5.5.6 服裝
在適當(dāng)條件下，許多纖維能產(chǎn)生靜電。當(dāng)這些纖維接觸其他材料再分開時(shí)，或這類纖維同別的物質(zhì)摩擦?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生靜電。大多數(shù)合成纖維(尼龍、腈綸、滌綸、人造絲比天然纖維更容易產(chǎn)生靜電。
在低濕度季節(jié)，穿橡膠和皮革底的鞋走在干燥的地毯或其他非導(dǎo)電表面上會(huì)產(chǎn)生靜電。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這種危險(xiǎn)性，并且在有可燃性蒸氣出現(xiàn)的場合要認(rèn)真對(duì)待。然而在石油工業(yè)中，一般情況下，由于穿戴普通服裝產(chǎn)生靜電而引燃石油蒸氣的報(bào)導(dǎo)相對(duì)較少，這說明其危險(xiǎn)性不太明顯。但是值得強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)該注意在可能存在可燃性氣體的環(huán)境中，不要脫服裝。在一般的石油工業(yè)作業(yè)中，不需要對(duì)人身采取專門的接地措施或者穿著防靜電服裝。即使在最近對(duì)服裝引起的事故進(jìn)行復(fù)查以后，本標(biāo)準(zhǔn)的這一觀點(diǎn)仍無變化。進(jìn)一步的資料見附錄A(提示的附錄)中的A8.8。
5.6 真空油槽車的使用
在用真空油槽車抽出可燃性烴類的過程中曾發(fā)生過引燃。抽吸軟管和導(dǎo)電的管桿應(yīng)是電氣連續(xù)的，并且應(yīng)直接與正被清理的容器進(jìn)行電氣連通。不應(yīng)使用非導(dǎo)電的軟管或管桿。螺旋鋼絲增強(qiáng)的軟管應(yīng)在正規(guī)條件下測試，以驗(yàn)證其電氣的連通性。
5.7 攪拌器
鼓風(fēng)攪拌器是一個(gè)強(qiáng)的靜電發(fā)生器。在攪拌和水沖洗的過程中可以測出一些電荷。在攪拌停止以后及沖洗水關(guān)閉以后，電荷會(huì)立即增加。最初電荷是很強(qiáng)的，導(dǎo)致油面飛跳火花，但是在5～10min以后便會(huì)逐漸消失。
防護(hù)方法包括了惰性氣體覆蓋以及用通常稱為連續(xù)處理系統(tǒng)的閉合循環(huán)系統(tǒng)來消除油面。
產(chǎn)品的電導(dǎo)率高于1000pS/m時(shí)，可能要求采取消除由于攪拌而產(chǎn)生高電荷電勢的措施。
5.8 內(nèi)涂層
油艙或儲(chǔ)油罐內(nèi)部的油漆、塑料或氧化鋁的薄涂層不會(huì)構(gòu)成靜電危害。這樣的薄膜對(duì)靜電荷的流動(dòng)是沒有阻礙的，因?yàn)樗麄兊碾娮枇考?jí)與油品是一樣的，或是因?yàn)樵谕繉由嫌行∶娣e的裸露部分。
5.9 噴砂
在噴砂過程中，砂粒通過噴砂機(jī)和軟管也會(huì)產(chǎn)生靜電。因此，在噴砂嘴和工作面之間應(yīng)有電氣連通，工作面應(yīng)接地。在噴砂過程中，曾經(jīng)觀察到在橡膠軟管與接地物體之間跳火花，所以應(yīng)注意不讓軟管通過有可燃性混合物存在的區(qū)域。通過向供方專門訂貨，可以得到能防止其與地之間跳火花的帶金屬屏蔽的軟管，碳素導(dǎo)電管式軟管也可以得到。為了使之有效，這種屏蔽必須勝過在軟管內(nèi)的單條電氣連通線。在噴砂面內(nèi)，由于空氣流的吹掃作用，不太可能達(dá)到可燃的濃度(有關(guān)資料可見API Publ 2027)。
5.10 水蒸氣和二氧化碳
水蒸氣和二氧化碳的詳細(xì)討論參見4.6。
6 閃電
6.1 概述
本章的資料是以當(dāng)前防護(hù)直接雷擊和間接閃電電流的技術(shù)水準(zhǔn)為基礎(chǔ)。即使將全部已知的防護(hù)措施都用上，也不一定能絕對(duì)保證防止或消散直接雷擊。在存在間接閃電電流的場合，即使取了最好的措施和設(shè)施，仍然有可能在一個(gè)系統(tǒng)的某些區(qū)域出現(xiàn)可以導(dǎo)致引燃的火花。但是除了很偶然的場合閃電以不可預(yù)見的形式出現(xiàn)以外，本章所介紹的方法還是成功的。
雷暴包含了相對(duì)低速運(yùn)動(dòng)的高電荷云團(tuán)，該云團(tuán)可在其下方大面積的地球表面形成一個(gè)靜電場。該電場在大地、油罐、設(shè)備和其他物體的表面感應(yīng)出相反的電荷，并且隨著云團(tuán)移動(dòng)。通常其發(fā)生的速度相對(duì)較低，電荷電流相對(duì)較小，并沒有什么危害。由于雷擊的原因，該電荷在瞬時(shí)中和。此時(shí)，由于地電荷的中和作用，一個(gè)很強(qiáng)的地電流將流向雷擊點(diǎn)。除了直接雷擊以外，火花或電暈?zāi)茉谠O(shè)備高點(diǎn)或在閃電導(dǎo)致的電流通路上的兩個(gè)分離導(dǎo)電體中間向大氣中放電。
6.2 直接雷擊
由于熱和機(jī)械力的作用，直接雷擊可以直接引燃可燃性材料，并嚴(yán)重破壞其通路上的物體。這種破壞性可以在被雷電擊中的樹上明顯見到。電擊的熱量將木材的一部分水分變?yōu)樗魵?，隨著水蒸氣的膨脹和逸入空間而對(duì)木材施加巨大的機(jī)械力，所釋放的能量可將粗大的樹枝從樹上劈下并使樹皮散落在廣闊的區(qū)域。
6.3 間接閃電電流
除了直接雷擊以外，由雷擊引起的電場的突然變化會(huì)使相對(duì)遠(yuǎn)離直接雷擊區(qū)的設(shè)備出現(xiàn)二次火花。這種感應(yīng)電荷或火花往往在被絕緣的金屬物體存在時(shí)出現(xiàn)。開始時(shí)，金屬物體通過其對(duì)地的高電阻以無害的低速感應(yīng)電荷。當(dāng)附近出現(xiàn)雷擊時(shí)，這些受約束的電荷突然對(duì)地放電而可以引燃可燃性混合物。
6.4 直接雷擊的防護(hù)
直接雷擊的防護(hù)一般是不可能的。比較可行的方法是提供一條適當(dāng)截面的金屬接地通路，以最小的損害消散雷擊。金屬儲(chǔ)罐和其他與地接觸的結(jié)構(gòu)已證明接地良好，可以使雷擊安全的消散。使用埋地棒將儲(chǔ)罐人為地接地，不會(huì)降低也不會(huì)增加儲(chǔ)罐被雷擊的概率，也不會(huì)減少罐內(nèi)介質(zhì)被引燃的可能性。
非直接安裝在地上但卻與接地管線系統(tǒng)相連接的金屬儲(chǔ)罐，通常其接地對(duì)雷擊的安全消散是足夠良好的。然而這種儲(chǔ)罐可能要求輔助接地，以防止基礎(chǔ)損壞。
與地絕緣的金屬儲(chǔ)罐、容器和其他結(jié)構(gòu)，通常可以通過適當(dāng)?shù)慕拥睾碗姎膺B通加以保護(hù)。這類連接可以提供一種使那些可能處在雷擊直接通路上的絕緣材料免遭損壞的電荷消散手段。
用木頭、磚、瓦或混凝土等絕緣材料制作的結(jié)構(gòu)，采用設(shè)計(jì)合理的避雷針、導(dǎo)電桅桿或架空線都可以防護(hù)直接雷擊。這些裝置對(duì)位于閃電接收器高點(diǎn)附近或下方防護(hù)區(qū)域內(nèi)的物體和結(jié)構(gòu)，都能起到防止雷擊的作用(見圖10和圖11)。
6.5 特定設(shè)備的閃電防護(hù)
6.5.1 固定頂和臥式儲(chǔ)罐
維護(hù)狀態(tài)良好的固定金屬頂儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐，由于其全部金屬部件互相連接，所以擁有對(duì)直接雷擊引燃和損壞的良好防護(hù)。曾發(fā)生由于雷電陸中油罐而引起的爆炸，這是因?yàn)橛凸揄敳咳缌坑涂啄菢拥拈_孔未關(guān)系閉或者它的通風(fēng)口沒有名勝呼吸閥那樣被反閃燃裝置保護(hù)。
不能將帶有非導(dǎo)體頂蓋的金屬儲(chǔ)罐看作對(duì)直接雷擊具有防護(hù)能力。但是這類儲(chǔ)罐可以裝設(shè)一個(gè)與罐殼、避雷針、導(dǎo)電桅桿或接地架空線連接的金屬覆蓋。
儲(chǔ)罐開孔處的呼吸閥可以防止逸出的蒸氣引燃后火焰向罐內(nèi)擴(kuò)散。已被證明，呼吸閥在沒有阻火器時(shí)以有效地防止火焰向罐內(nèi)擴(kuò)散。為了減少引燃的危險(xiǎn)，有些公司規(guī)定，在雷雨時(shí)禁止打開量油孔。
6.5.2 浮頂儲(chǔ)罐
6.5.2.1 外浮頂儲(chǔ)罐
當(dāng)罐頂浮得相當(dāng)高并且罐內(nèi)介質(zhì)又屬揮發(fā)性時(shí)，曾發(fā)生過閃電擊中外浮頂儲(chǔ)罐的邊緣而引起的火災(zāi)。大部分此類火災(zāi)均發(fā)生在密封段的上方，并被搬運(yùn)泡沫管線或便攜式干粉滅火機(jī)所撲滅。也曾因閃電擊中浮頂罐的邊緣并引燃浮頂上方的可燃性蒸氣而發(fā)生類似的密封段上方起火，此類火災(zāi)曾發(fā)生于罐頂較低時(shí)。密封段的火災(zāi)偶爾也曾在密封段的泄漏處發(fā)生。
外浮頂儲(chǔ)罐的密封空間曾經(jīng)發(fā)生因閃電放電引起的火災(zāi)。直接雷擊或浮頂上感應(yīng)(受約束)電荷突然放電，都會(huì)導(dǎo)致引燃。當(dāng)帶電的云團(tuán)向油罐附近的地面某處放電時(shí)，該感應(yīng)電荷即被釋放。
在浮頂和罐殼內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的金屬蹄板之間，沿著浮頂圓周以不超過3m(10ft)的間隔設(shè)置的金屬接地母線(分路)，可以使電荷消散而不致于引燃纖維密封下方的蒸氣。當(dāng)風(fēng)雨防護(hù)板安裝在密封段上方、使用刮蠟器或者二次密封時(shí)，在兩次密封之間的空間有可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物，所以應(yīng)采用分路器，使其直接與二次密封上方的罐殼相連通。分路器設(shè)置的間隔應(yīng)與上述的推薦值相同。
對(duì)直接雷擊引燃最有效的防護(hù)是嚴(yán)密的密封。
6.5.2.2 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐
根據(jù)法拉第籠式效應(yīng)，具有導(dǎo)電罐頂?shù)膬?nèi)浮頂儲(chǔ)罐本身就具有防護(hù)閃電的能力。但是浮頂或頂蓋仍然需要和罐殼電氣連通，以防止因產(chǎn)品流動(dòng)而產(chǎn)生靜電荷(見4.7)。如果用非導(dǎo)電罐頂材料封閉油罐，則推薦采用6.5.1中提出的避雷措施。另外，由浮頂罐宜進(jìn)行與外浮頂罐一樣的密封防護(hù)(見6.5.2.1)。
6.5.3 帶壓儲(chǔ)存
帶壓儲(chǔ)存可燃性液體或氣體的金屬儲(chǔ)罐、容器和工藝設(shè)備，通常不要求閃電防護(hù)。因?yàn)檫@類設(shè)備通常都能良好地接地且有足夠的厚度，不致被直接雷擊擊穿。
6.5.4 油.船和駁船
通常，對(duì)于鋼體船或駁船，如果桅桿或其他突出物體與船體適當(dāng)?shù)剡B通，就可以認(rèn)為其擁有防護(hù)直接雷擊的能力。船體用木材或其他絕緣材料制作的船，應(yīng)通過在吃水線以下安裝銅板來提供自桅桿和突出的金屬結(jié)構(gòu)物的接地。在雷電暴雨天氣時(shí)，無線電天線應(yīng)裝備避雷針或共他接地設(shè)施。
油船和駁船受到間接感應(yīng)電流和電暈效應(yīng)的影響時(shí)，會(huì)引起火花。當(dāng)附近有大雷雨時(shí)，最好停止裝卸作業(yè)，并關(guān)閉所有儲(chǔ)罐開孔。
6.5.5 公路槽車和鐵路槽車
多年經(jīng)驗(yàn)表明，公路槽車和鐵路槽車正正常作業(yè)時(shí)對(duì)雷電具有足夠的防護(hù)能力。
7 雜散電流
7.1 概述
雜散電流是指沿非規(guī)定通路流動(dòng)的電流。所謂非規(guī)定通路，包括大地、管線以及別的與大地連通的金屬物體或結(jié)構(gòu)。雜散電流可是連續(xù)的或間歇的、單向的或者交變的，并且通常分布在多條并聯(lián)通路上，其強(qiáng)度與各自通路擔(dān)心阻成反比。
7.2 雜散電流源及其限制
雜散電流有時(shí)是由于電力電路故障產(chǎn)生的。他們也可能是故意設(shè)置的，如用于管線或其他埋結(jié)構(gòu)的陰極防護(hù)；或者是某些場合所固有的，如某種動(dòng)力系統(tǒng)中的掃地回路電流以及由于埋地的金屬物體腐蝕而產(chǎn)生的電流。
動(dòng)力系統(tǒng)中的雜散電流沒有確定的電壓和電流限制，通常其電壓不會(huì)超出擊穿固定電極間空氣隙的所需值［見附錄A(提示的附錄)中A6.3］。但是當(dāng)電極接觸和分離時(shí)，通常能導(dǎo)致瞬時(shí)的能引燃的放電；或者當(dāng)電勢超過大約35V時(shí)，產(chǎn)生持續(xù)的電弧這都是危險(xiǎn)的。陰極保護(hù)電流具有相同的一般特性，除了輸入的電壓相對(duì)較低，引燃火花的危險(xiǎn)性也較小。
另一個(gè)雜散電流源是金屬與土壤接觸的電蝕作用。這類電流可以沿著埋地管線從與一種泥土的接觸點(diǎn)流向與另一種泥土的接觸點(diǎn)。由電蝕作用產(chǎn)生的電勢，在任何情況下都不應(yīng)超過15V［見附錄A(提示附錄)中A6.3］。
在現(xiàn)場可以測出雜散電流以及雜散電流的方向和大小，但是除非已有某些可見的現(xiàn)象，例如腐蝕的加快或可見的放電，否則不一定對(duì)可能明顯放電的每個(gè)點(diǎn)都進(jìn)行測試。因此，建議對(duì)要進(jìn)行某種特定類型工作而且能存在可燃性混合物的地點(diǎn)進(jìn)行放電防護(hù)。
7.3特定作業(yè)中的雜散電流防護(hù)
7.3.1管線
如果已知或懷疑存在雜散電流，就可以先在拆開處跨接一條短而粗的導(dǎo)線或者跨接線，以減少發(fā)生引燃的可能性。管線拆開的程序與移動(dòng)閥門或插入閥芯時(shí)所要求的程序相同(見圖12)。為了有效起見，電氣連通必須是低電阻的。導(dǎo)線與管線的接觸必須是最小電阻的方式。
注：當(dāng)可能存在烴類和雜散電流時(shí)，拆除或更換閥門或閥芯應(yīng)采取以下步驟：
1) 連接電氣連通電纜。
2) 拆除閥門或閥芯(或打開管線)。(安裝閥門或閥芯時(shí)，步驟1和步驟2的先后秩序應(yīng)相反。)
3) 打開管線的同時(shí)，拆去電氣連通電纜，在沒有可燃混合物存在的場合，斷開旁路連接。
圖12 雜散電流旁路
7.3.2 岔線軌道
由于雜散電流的原因，用于岔線軌道上的鐵路槽車裝點(diǎn)的管線，其電勢可能 與鐵軌的電勢不同。雜散電流可以在管線或鐵軌上流動(dòng)。在鐵路槽車連接斷開時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生雜散電流，通常的防護(hù)措施是至少把一條鐵軌和裝卸設(shè)施的管線電氣連通(見圖6)。在裝卸設(shè)施和現(xiàn)場連接管線之間，使用絕緣的管接頭可為防止雜散電流侵入鐵軌和流入管線系統(tǒng)提供額外的保護(hù)。
岔線軌道可以同帶電的主干線連接，還可與電氣鐵道交叉，并且在某些情況下可以裝設(shè)軌道電路信號(hào)系統(tǒng)。在所有這類情況中，岔線軌道的鐵軌接點(diǎn)處應(yīng)裝設(shè)絕緣連接器，以使該軌道和所有軌道的電流回流源完全絕緣(見圖13)。在輸送可燃性液體的時(shí)候，這些絕緣連接器不應(yīng)跨接。
圖13 同主干線雜散電流源隔離的貧路軌道
7.3.3 碼頭管線
如果在驪間管線系統(tǒng)中存在雜散電流，由于船體對(duì)地(水)的電阻非常低，油輪裝油軟管在拆裝時(shí)就有可能產(chǎn)生電弧。
在這種情況下，如果在碼頭管線系統(tǒng)中使用一條低電阻的接地線，就可使油輪軟管中的雜散電流大大減少。但是，在為防止碼頭結(jié)構(gòu)或船體腐蝕而使用陰極保護(hù)設(shè)施的場合，管線接地會(huì)增加輪船軟管中的雜散電流。
在管線立管和軟管的連接中使用絕緣法蘭是保證軟管拆裝時(shí)不在軟管拆裝點(diǎn)出現(xiàn)電弧的最好方法。當(dāng)雜散電流產(chǎn)生于岸上設(shè)施時(shí)，在碼頭管線系統(tǒng)的岸端設(shè)置絕緣法蘭是有效的。應(yīng)在使用絕緣法蘭，以防止在連接處產(chǎn)生電弧，并防止雜散電流或陰極保護(hù)電流在碼頭及上岸管線之間流動(dòng)。當(dāng)油船和碼頭管線使用串接的柔性軟管連接時(shí)，一個(gè)代替絕緣法蘭的辦法是在每個(gè)串接軟管中具有一段非導(dǎo)電軟管，以隔斷油船和碼頭間的電流。如果使用絕緣來防止雜散電流時(shí)，所有如金屬法蘭等導(dǎo)體，由于能夠聚集靜電而不應(yīng)在裝卸管線中被絕緣。例如使用不只一段非導(dǎo)電的軟管時(shí)，就有可能有多個(gè)法蘭或連接器被絕緣。
有些公司使用電氣連接電纜來連通碼頭管線和油船。這種作法在沒有雜散電流存在的情況下是沒有好處的，而在遇到過量雜散電流時(shí)又是不可靠的。在后一種情況下裝卸軟管法蘭時(shí)，因?yàn)殡s散電流要向所有可能的通路流動(dòng)，單條電氣連通的電纜對(duì)于消散雜散電流的效果通常是不的。幾條在連接點(diǎn)接觸電阻很低的超粗連通電纜，可以有效地減少雜散電流量，但是會(huì)產(chǎn)生過于繁瑣的操作問題。圖14表明了碼頭防護(hù)雜散電流的典型方法。
圖14 海運(yùn)碼頭的電氣連通、接地和絕緣
7.3.4 陰極保護(hù)系統(tǒng)
當(dāng)采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的防止設(shè)施腐蝕時(shí)，需要進(jìn)行專門的工程研究，這種研究既要考慮該套設(shè)施正常作業(yè)的安全性，又要考慮在建造和維護(hù)作業(yè)中可能遇到的非正常情況。
有時(shí)防腐工程師采用的絕緣設(shè)施和專門的電路(陽極、埋地電纜等)會(huì)帶來額外的防火問題。所以，在管線投入施工以前或者在附近挖溝之前，除了采取所推薦的預(yù)防措施以外，還應(yīng)向熟悉陰極保護(hù)系統(tǒng)分布(包括動(dòng)力電源和地下電纜)的行家進(jìn)行咨詢。將陰極保護(hù)系統(tǒng)斷電時(shí)，電勢不會(huì)立即消失因?yàn)槁竦亟饘俳Y(jié)構(gòu)和管線上的極化作用，這些電流會(huì)在斷電后持續(xù)一段時(shí)間。
只要軟管升降器裝備了絕緣法蘭，以防止陰極電流在船體和碼頭結(jié)構(gòu)之間流動(dòng)，那么陰極保護(hù)的鋼碼頭就可以取消電氣連通電纜。絕緣接點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不會(huì)被旁通或跨接的位置。幾歐姆的低電阻足以將電流降到安全水平。但是，值應(yīng)明顯較高，因?yàn)檫^低的測定電阻可能表示絕緣損壞或性能衰減。對(duì)于金屬與金屬發(fā)生接觸以及雜散電流在船和碼頭之間流動(dòng)的其他可能性，都應(yīng)該進(jìn)行在具有可燃性蒸氣時(shí)產(chǎn)生電弧的可能性的評(píng)估。
當(dāng)公路槽車和鐵路槽車裝載架上的連接管線被陰極保護(hù)時(shí)，電氣連通電纜的位置尺雨需要特別考慮。
附錄A
(提示的附錄)
靜電的基本概念
A1 概述
靜電研究主要涉及材料上電荷的聚集、電荷產(chǎn)生的機(jī)理、消散聚集電荷的過程。在產(chǎn)生和聚集過程中，電流是很小的，一般在百萬分之一安培的范圍以內(nèi)。但是，其電位差可以達(dá)到幾千伏。由于這個(gè)原因，小于1MΩ的電阻就有如是短路。靜電的一個(gè)主要表現(xiàn)形式就是聚集電荷的放電或激發(fā)火花。因?yàn)殪o電不同于動(dòng)力電，所以，所用的測量儀器和技術(shù)也都不同［見附錄B(提示的附錄)］。
A2 靜電的產(chǎn)生
同種或不同種物體分離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電。正負(fù)靜電荷總是成對(duì)出現(xiàn)的。當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體分離時(shí)，正負(fù)靜電荷就被分開并明顯地表現(xiàn)出來。為了產(chǎn)生大量電荷，物體雙方必須成為并保持相互絕緣。這樣，當(dāng)兩個(gè)物體分離的時(shí)候，那些已經(jīng)超過邊界表面或界面的電子就被捕獲。兩個(gè)物體完全物理分離或者至少有一個(gè)物體是絕緣體，就可以形成絕緣。在以下的事例中，兩個(gè)物體摩擦或滾動(dòng)接觸就會(huì)使電荷增加。靜電發(fā)生源的實(shí)例如圖A1所示。
圖A1 靜電發(fā)生源
對(duì)于石油工業(yè)，更重要的是流動(dòng)液體由于反復(fù)接觸和分離其他物體而導(dǎo)致的靜電荷。在流動(dòng)之前，流體保持等量的正負(fù)離子并呈現(xiàn)中性。但是，一舯 極性的離子被容器或管線表面優(yōu)先吸附，從而使過剩的異性離子留在界面處的液體中。當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，被吸附的離子與被流體湍流帶走的自由離子分離，因而產(chǎn)生電荷。圖A2表示了電荷被混在液體中帶到下游的情況。因?yàn)楫愋噪姾傻淖匀幌辔饔?，其?duì)應(yīng)極性的電荷通常在金屬管壁沿著液體流動(dòng)的方向傳導(dǎo)。而雜質(zhì)(水、金屬氧化物、化學(xué)品等)會(huì)增加靜電產(chǎn)生的能力。
圖A2 管內(nèi)電荷的分離
流動(dòng)的液體帶走充電粒子所引起的電流稱為流動(dòng)電流。如果這種充電液流進(jìn)入金屬容器或儲(chǔ)罐，就會(huì)在罐壁上感應(yīng)而發(fā)生電荷分離。與液體電荷對(duì)等但極性相反的電荷將感應(yīng)產(chǎn)生于罐的內(nèi)壁上，而與進(jìn)入液流電荷極性相同的電荷則會(huì)留在罐的外表面上。如果儲(chǔ)罐與地相連，則罐的外表面上的電荷將流入大地。由于受流體中電荷的吸引，罐的內(nèi)表面上的電荷將留存。由于流體的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使流體中的電荷和罐壁上的電荷最終結(jié)合在一起(見圖A3)。
圖A3 穿過液體的電荷運(yùn)動(dòng)
液滴或固體顆粒在低電導(dǎo)率的介質(zhì)中沉降或在介質(zhì)中受到攪拌，也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的靜電場。如果儲(chǔ)罐內(nèi)含有可離子化雜質(zhì)的液體發(fā)生湍流，則離子的分離也能導(dǎo)致液體靜電充電。這樣的充電可以在液體內(nèi)或者液體表面上引起明顯的電壓變化。
A3 靜電產(chǎn)生速率
產(chǎn)生電荷的機(jī)理主要同流率、離子含量、介質(zhì)湍流和界面的表面積有關(guān)。管線或軟管中靜電產(chǎn)生的速率隨著管線或軟管長度的增加而達(dá)到最大的極限值。微孔過濾器的大表面積和小的孔隙開口，導(dǎo)致全部的燃料與過濾器表面的密切接觸，從而使過濾器成為強(qiáng)靜電發(fā)生器。
A4 靜電的聚集
危險(xiǎn)的靜電荷僅在彼此相對(duì)良好絕緣并與大地絕緣良好的物體上聚集，否則電荷就會(huì)泄逸，并且很快地跟與其對(duì)應(yīng)的異性電荷重新結(jié)合。和電荷的產(chǎn)生有別，靜電荷在設(shè)備和其他固態(tài)物體上的聚集在很大程度上受濕度的影響。在正常濕度(50%以上)時(shí)，一層看不見的水膜會(huì)在大多數(shù)固體絕緣層上為電荷的泄漏提供通路。甚至橡膠輪胎也能將輪胎在路面上滾動(dòng)接觸而使車輛聚集的靜電荷泄放。在沙漠和北極地區(qū)以及相對(duì)干旱季節(jié)的地區(qū)，依靠濕度漏泄電荷是不夠的必須輔之以電氣連通或接地。濕度對(duì)電荷在液體表面上移動(dòng)基本上沒有影響。能夠在被絕緣物體上聚集的靜電荷量取決于該靜電荷產(chǎn)生的速率和電荷消散通路上的電阻值。
A5 電導(dǎo)率
液體保持靜電荷的能力是它的電導(dǎo)率的函數(shù)。這個(gè)特性可以用電導(dǎo)率來表示［1個(gè)電導(dǎo)率單位為1pS/m(即10-14Ω-1·cm-1)］，或者用它的倒數(shù)形式的電阻率來表示(1個(gè)電阻率單位為1014Ω·cm)。另一個(gè)常用的測定量是半值時(shí)間，它是指在一個(gè)金屬容器內(nèi)液體的電荷衰減到它的初始值一半時(shí)所需的時(shí)間。半值時(shí)間與液體的電導(dǎo)率成反比，與液體的介電常數(shù)成正比。表A1列出了典型液體的電導(dǎo)率、電阻率和半值時(shí)間。
表A1 典型液體的電導(dǎo)率、電阻率和半值
除了霧狀情況外，當(dāng)液體在導(dǎo)電容器中儲(chǔ)運(yùn)而且其電導(dǎo)率超過50pS/m時(shí)，靜電荷的聚集不明顯。因?yàn)槌^此值，電荷在分離后將立即重新結(jié)合。
實(shí)際上，電導(dǎo)率小于大約1pS/m的液體，其電荷釋放不會(huì)象半值時(shí)間所反映的那么慢。當(dāng)這樣的液體被強(qiáng)烈充電時(shí)，歐姆定律所描述的一般關(guān)系已不再適用。
A6 靜電放電
A6.1 概述
實(shí)際上，充電物體中的靜電荷由于一直受數(shù)量相等而極性相反的電荷吸引而持續(xù)不斷地泄放這一特性稱為電荷的釋放。正是由于這個(gè)特性，大部分靜電火花僅在電荷生成機(jī)理活躍時(shí)發(fā)生但是某些石油煉制產(chǎn)品，由于其絕緣能力可使他們在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電荷在液體停止運(yùn)動(dòng)以后仍能短時(shí)間留存。
A6.2 火花和電弧
雖然在普通應(yīng)用中對(duì)火花和電弧不加區(qū)別，但從技術(shù)上講，差別是存在的?；鸹ㄊ怯捎诟綦x兩個(gè)電勢不同的電極的絕緣體(例如空氣)，其絕緣被突然擊穿而產(chǎn)生的。這種擊穿穿過火花隙產(chǎn)生一個(gè)損失電流并伴隨閃光，這表示存在一個(gè)高溫。與火花相反，電弧是在流通大電流的兩點(diǎn)被分開的瞬時(shí)發(fā)生的低電壓大電流放電。從技術(shù)上講，靜電放電總是火花。
A6.3 火花電勢
靜電要火花放電，其火花隙兩端的電壓必須高于某一確定值。在海平面空氣中，對(duì)最小可測間隙激發(fā)火花的最低電壓約為350V，較大的間隙需要成比例的較高電壓。實(shí)際電壓取決于充存于該間隙中的物料(或氣體)的絕緣強(qiáng)度和間隙的幾何形狀。對(duì)于干燥空氣和大間隙，其絕緣強(qiáng)度大約是30000V/cm。
在石油工業(yè)中，火花間隙可設(shè)想以多種形式出現(xiàn)在不同的地方。例如，如果槽車與高架裝油注油管之間沒有電氣連通或金屬接觸，他們之間就可能形成火花隙。在這種情況下，在產(chǎn)品流入罐艙過程中產(chǎn)生的靜電荷，可使槽車和注油管之間產(chǎn)生靜電電位差。
所產(chǎn)生的電勢與物體上的電荷量V=Q/C和物體相對(duì)于環(huán)境的電容量有關(guān)：
式中：V－電勢，V；
Q－電荷，C；
C－電容量，F(xiàn)。
因?yàn)槲矬w相對(duì)于環(huán)境的電容量取決于它的尺寸和位置，同樣的電荷不會(huì)總是導(dǎo)致同樣的電壓因此就可能發(fā)生也可能不發(fā)生火花激發(fā)。例如，將一塊大鋼板平行支撐于地面并使其與地絕緣它相對(duì)于大地的電容量就比以同樣方式和同樣距離支撐的一塊小鋼板的電容量大。如果兩塊鋼板上的電荷量一樣，大鋼板相對(duì)于地面的電壓就比小鋼板的小。這樣，小鋼板就可能對(duì)地面生火花(放電)而大鋼板則可能沒有足夠的電壓激發(fā)火花。
在電荷產(chǎn)生機(jī)理的連續(xù)影響下，絕緣物體的電壓連續(xù)增長。因?yàn)闆]有絕對(duì)的絕緣，所以隨著電壓的增高，電荷通過絕緣的泄放速率也將增加。在某些電壓下，電荷的泄放速率與電荷加到緣物體上的速率相等而達(dá)到平衡狀態(tài)。如果此平衡電壓低于激發(fā)火花所需的電壓，就不會(huì)產(chǎn)生火花。如果平衡電壓高于火花電壓，火花激發(fā)就會(huì)在達(dá)到平衡狀態(tài)之前發(fā)生。由于這個(gè)原因，在連續(xù)產(chǎn)生的電荷的條件下，有時(shí)會(huì)觀察到個(gè)別的和不連續(xù)的火花放電。隨著電荷聚集于某個(gè)物體，電壓就開始上升。此后，如果電荷通過絕緣的泄放速率不夠快，就會(huì)達(dá)到激發(fā)火花的電壓物體就會(huì)火花放電，隨之電壓也立刻下降。整個(gè)過程將按此重復(fù)出現(xiàn)。
A6.4 引燃能量
高電壓導(dǎo)致火花并不意味著將會(huì)發(fā)生可燃性混合物的引燃。要引發(fā)燃燒，必須有足夠的能量從火花傳到周圍的可燃性混合物。在電容式放電中，儲(chǔ)存并可發(fā)揮作用的能量與電壓和電容有關(guān)：
E=0.5V2
式中：E－能量，J；
C－電容量，F(xiàn)；
V－電勢，V。
在最有利的引燃條件下的試驗(yàn)中，大約為0.25mJ的能量曾引燃石油蒸氣－空氣混合物，隨著混合物組分接近可燃范圍的貧限或富限，其所需的能量都將增加?；旌衔镌诶硐肱浔葪l件下所需要的能力量最小。
凡能降低儲(chǔ)存能量對(duì)可燃性混合物有效作用的其他因素，也都會(huì)使所需能量增加。這些因素包括：
a) 一部分能量將消散在放電電路的電阻部分，因而在火花隙中不再起作用。
b) 產(chǎn)生火花的電極形狀和材料使火花中的一部分能量被用來加熱電極，而不再對(duì)加熱間隙中的介質(zhì)起作用。在小間隙的情況下，這種現(xiàn)象更為顯著，通常將其稱為電極的急冷效應(yīng)。
c) 火花隙可能過大而使能量分布在過長的通路上，從而不能加勢混合物使其達(dá)到引燃。氣體的溫度和壓力也可以使所需的引燃能量增加或減少。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在一般條件下，引燃可燃性混合物所需的能量實(shí)際上明顯要比實(shí)驗(yàn)確定的最小值大，在許多場合下曾見到火花但卻沒有引燃現(xiàn)象均屬此類情況。當(dāng)間隙的距離小于1500V跳火所需的距離時(shí)，由于電極的急冷效應(yīng)，低于1500V的靜電勢不大可能導(dǎo)致引燃。
釋放足夠能量而導(dǎo)致可燃性蒸氣引燃的火花稱為引燃火花。不能釋放足夠能量的火花則稱為非引燃火花。有一種放電形式稱為電暈，其表現(xiàn)為強(qiáng)電場中的紫輝，這是由于氣體分子在電子撞擊下的離子化所引起的。在可燃性烴蒸氣－空氣混合物中的電暈通常是非引燃的。但是，電暈的出現(xiàn)表明了靜電充電，而且隨之可能出現(xiàn)導(dǎo)致引燃的火花放電。
A7 靜電引燃
靜電放電要成為引燃源，必須滿足以下四個(gè)條件：
a) 必須具備產(chǎn)生靜電荷的條件；
b) 必須具備聚集達(dá)到足以產(chǎn)生引燃火花靜電荷的條件；
c) 必須具備釋放靜電荷形成點(diǎn)燃火花的條件(即有火花隙)；
d) 在火花隙中必須存在可燃性蒸氣-空氣混合物。
A8 靜電控制
A8.1 概述
通過控制靜電荷的產(chǎn)生、聚集或火花放電處的蒸氣－空氣混合物、釋放靜電荷，可以消除靜電火花引燃的危害。Α8.2～A8.8將討論幾種基本而有效的防止靜電引燃的方法和步驟。
A8.2 電氣連通
在兩個(gè)導(dǎo)體之間采用電氣連通的方法可以避免在他們之間激發(fā)火花。這一電氣連通提供了一條靜電荷可以通過它重新結(jié)合的導(dǎo)電通道，因此可以防止在間隙兩端出現(xiàn)電位差，從而不會(huì)產(chǎn)生火花，如圖A4～A6所示。圖中還表示了電壓與假定的電荷和電容值之間的關(guān)系。
從機(jī)械強(qiáng)度考慮，靜電連通的導(dǎo)線通常都比較粗，所以連通線的電阻都低。然而，靜電消散并不需要這樣低的電阻，因?yàn)殪o電電流通常是微安級(jí)的。1MΩ的電氣連通電阻對(duì)這些小的靜電電流是合適的，因?yàn)樵谶B通線兩端的電壓差很低，不足以激發(fā)火花。
在連通線中或連通線兩端采用 螺栓連接對(duì)于靜電消散是合適的，沒有必要再使用錫焊或銅焊連接。金屬裝油管組合的部件可以形成連續(xù)的導(dǎo)電通路，所以柔性接頭或旋轉(zhuǎn)接頭上下也不再需要電氣連通線或跨接線。試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，這些接頭的電阻通常很低，足以防止聚集靜電荷。但是，因?yàn)檫@些接頭表面有少數(shù)被制成絕緣，所以最好查閱制造廠商有關(guān)這類接頭的說明書。傳統(tǒng)的U型夾或其他將升降管固定在金屬裝載架上的相當(dāng)?shù)霓k法，可提供一個(gè)合適的導(dǎo)電通路，這樣就可以將電氣連通線的一端在金屬裝載架上，而不必直接固定的裝載管線上(見圖A3)。
A8.3 接地
大地可以作為電氣連通系統(tǒng)的一部分。如可以發(fā)生危害性靜電火花的間隙只存在于一個(gè)被絕緣的物體與一個(gè)接地物體之間時(shí)，例如電氣絕緣的容器與掃地的管線之間，可以通過將該容器接地而將該電氣絕緣旁路，這樣就可以防止容器上靜電荷的聚集。但是，容器或儲(chǔ)罐的接地不能防止容器中低電導(dǎo)率液體的電荷聚集(見圖A3)。
圖A6 兩個(gè)物體接地而且均無電荷
A8.4 減少靜電的產(chǎn)生
任何接受電荷的物體上的電壓與靜電產(chǎn)生的速率和靜電消散的速率有關(guān)(見A6)。限制或減少靜電產(chǎn)生的速率，可以防止這種電壓達(dá)到激發(fā)火花的電勢。在有液態(tài)烴類產(chǎn)品的場合，減少或消除產(chǎn)生靜電的條件或活動(dòng)就能降低靜電產(chǎn)生的速率。因此，諸如避免空氣或蒸氣冒泡以減少擾動(dòng)、降低流速、減少噴射和用螺旋槳的調(diào)合，以及避免液體自流下落或液滴通過儲(chǔ)存產(chǎn)品的表面，就可以減少或消除靜電的產(chǎn)生。避免水滴或其他顆粒物質(zhì)穿過液體沉淀，也可以減少靜電充電。
A8.5 加強(qiáng)靜電消散
液體中的電荷的消散速率是時(shí)間和液體電導(dǎo)率的函數(shù)。使用可以使電荷消散加快的抗靜電添加劑，可以提高液體的電導(dǎo)率而減少液體中的電荷。也可將液體在低湍流條件下保持在密閉管路或緩沖罐中，并提供較長的電荷消散時(shí)間，以減少液體中的電荷。
當(dāng)使用抗靜電添加劑時(shí)，應(yīng)在輸配流程的開始點(diǎn)注入。應(yīng)該注意，反復(fù)裝運(yùn)和反復(fù)通過陶制的過濾器都會(huì)使最初調(diào)好的電導(dǎo)率明顯減小。所以，必須遵守添加劑制造廠商的有關(guān)規(guī)定。
A8.6 控制環(huán)境
當(dāng)采用電氣連通、接地、減少靜電產(chǎn)生或加強(qiáng)靜電消散等方法不能避免靜電放電時(shí)，可以在可能出現(xiàn)火花的地方隔離可燃性蒸氣－空氣混合物，以避免引燃。對(duì)在儲(chǔ)運(yùn)溫度下其蒸氣壓力可以產(chǎn)生可燃性混合物的易燃石油液體，這種隔離特別困難。然而，蒸氣與空氣的比例若不處于稱為燃燒上、下極限的嚴(yán)格確定的范圍之內(nèi)時(shí)，蒸氣－空氣混合物也不會(huì)引燃。
如果氣相空間中的氛圍處在可燃范圍以內(nèi)，可通過用惰性氣體置換空氣來降低氧氣的含量，或者引入天然氣或揮發(fā)性產(chǎn)品的蒸氣，使氣相空間的濃度大大高于燃燒上限，也可減輕或消除其危害。使用這種方法要特別注意 避免產(chǎn)品的污染。
A8.7 靜電活性燃料油和親靜電劑
在某些情況下，同樣的作業(yè)方法已經(jīng)實(shí)施了許多年而沒有發(fā)生過問題，卻偶然發(fā)生了可能由靜電引起的事故。在試圖找出這些不尋常事故的原因時(shí)，設(shè)想過在這些事故中，燃料油因?yàn)椴涣私獾暮哿砍煞?，而在不顯著改變?nèi)剂嫌蛽?dān)心導(dǎo)率的同時(shí)，增強(qiáng)了充電趨勢，從而使燃料油呈異常的靜電活性。API(美國石油學(xué)會(huì))主持的研究已經(jīng)排除了大部分簡單極性化合物和普通燃料添加劑具有親靜電效應(yīng)；但是，發(fā)現(xiàn)了石油衍生的磺酸鈉在痕量濃度時(shí)具有靜電活性。水被認(rèn)為是最接近理想的親靜電劑。它在不同的燃料中影響程度不同。因此可得出結(jié)論，燃料中某些不確定成分的相互作用會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。
現(xiàn)有的知識(shí)還不足以預(yù)測所謂的“熱”燃料。常規(guī)的燃料檢驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)這種潛在的危險(xiǎn)性。然而，熱燃料確會(huì)偶爾發(fā)生。因此，考慮裝載防護(hù)措施或調(diào)查事故時(shí)，熱燃料發(fā)生的可能性一定不能忽略。
A8.8 服裝和人體的靜電充電
在干燥的環(huán)境中，例如在冬季取暖的建筑物中，人體的靜電充電就變得明顯了。服裝上的靜電放電不大可能引燃空氣中的普通烴類氣體。然而，因?yàn)槿梭w是一個(gè)相當(dāng)好的導(dǎo)體，并且可以保持電，人體與地之間的火花就可能具有引燃所需的足夠能量人體高電壓的產(chǎn)生總是伴隨著不同材料的物理分離。脫去外衣(外衣與剩下的衣服和人體之間的電荷分離)和在地毯上行走(地毯與鞋之間導(dǎo)致人體充電的電荷分離)就是典型的事例。服裝不大可能產(chǎn)生人體高壓，除非在脫衣過程中。實(shí)際上，人體的靜電充電在正常的石油工業(yè)作業(yè)中還沒有被證明會(huì)構(gòu)成明顯的安全問題，可能因?yàn)樵谡Ｇ闆r下缺少上述活動(dòng)，而且正常情況下也不會(huì)暴露在可燃的氛圍中。
通常當(dāng)工作人員暴露在有極易引燃材料的室內(nèi)時(shí)，就需要控制人體的充電。例如醫(yī)院中的手術(shù)服裝(具有氧氣和麻醉劑混合物)和軍火制作中。在這種場合，通過使用導(dǎo)電地板和導(dǎo)電鞋形成人體的連續(xù)的接地來預(yù)防人體充電。
注：為了防止靜電危害的人體接地，并不意味著短路，而是在人體與地之間有一個(gè)100kΩ級(jí)的電阻。為了防止電擊，對(duì)地電阻不應(yīng)小于10000Ω，人體接地是最基本和必不可少的控制措施。另外，外衣可通過化學(xué)處理使其能夠?qū)щ?，化學(xué)纖維織物應(yīng)限制使用。然而這些控制對(duì)于非常干燥氣體的效果并不好，所以通常還需要控制濕度。不依賴于濕度而能使服裝導(dǎo)電的另一可能措施，是在衣料的紗中加入小比例的金屬纖。使用金屬纖維的目的不是為了導(dǎo)電而是為了在相對(duì)低的電壓之下能促成安全的電暈放電。
引述這些控制措施是為了說明當(dāng)人體電存在導(dǎo)致明顯的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，僅使用抗靜電服裝是不夠的。首先，人體接地是必須的。再之，大部分抗靜電服裝要求至少是中等濕度才能有效。如上所述，經(jīng)驗(yàn)表明人體靜電對(duì)于一般石油工業(yè)的作業(yè)并沒有明顯的安全問題，所以，采取專門措施將人體接地以及使用抗靜電服裝等，在正常情況下是沒有必要的。但是，在潛在可燃氛圍中不允許**，因?yàn)橐呀?jīng)有脫掉外衣時(shí)引起燃燒的先例。在這種場合，脫掉外衣之前將人體適當(dāng)接地是很重要的。
A9 定義
NFPA30中的下述定義可供2.4、2.5和2.6參考。
可燃液體(combustible liquid)是指閃點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)的液體?？扇家后w可以再細(xì)分為：
a) Ⅱ級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)、低于60℃(140°F)的液體；
b) ⅢA級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于60℃(140°F)、低于93.4℃(200°F)的液體；
c) ⅢB級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于93.4℃(200°F)的液體。
易燃液體(flammable liquid)是指閃點(diǎn)低于37.8℃(100°F)，并且在37.8℃(100°F)時(shí)的絕對(duì)蒸氣壓不超過276kPa(401bf/in2)的液體，它被歸入Ⅰ級(jí)液體。Ⅰ級(jí)液體可再細(xì)分如下：
a) ⅠA級(jí)液體：包括閃點(diǎn)低于22.8℃(73°F)，并且沸點(diǎn)低于37.8℃(100°F)的液體；
b) ⅠB級(jí)液體：包括閃點(diǎn)低于22.8℃(73°F)，并且沸點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)的液體；
c) ⅠC級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于22.8℃(73°F)而低于37.8℃(100°F)的液體。
注：全部閃點(diǎn)是由閉杯方法確定的。
附錄B
(提示的附錄)
靜電的測量與檢測
B1 概述
在石油工業(yè)的靜電研究中，所用的計(jì)量包括確定所含液體的有關(guān)性質(zhì)和在某些特定操作時(shí)引起的靜電效應(yīng)程度。然而，就其實(shí)用意義而言，這些計(jì)量很難進(jìn)行，也很難就其與作業(yè)危害的關(guān)系加以解釋。在選擇合適的測量方法和正確解釋其結(jié)果時(shí)，應(yīng)慎重考慮。靜電研究中所用的儀器和步驟將在本附錄中敘述。
B2 電位計(jì)
在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場探查靜電經(jīng)常要用到電位計(jì)。它是一個(gè)特殊的電壓表，具有很高的輸入電阻而只能通過很小的電流；同樣重要的是它的偏流(在輸入處自己產(chǎn)生的電流)很低。固態(tài)線路擔(dān)心位計(jì)在輸入級(jí)可用電場效應(yīng)的傳輸器或者變?nèi)蓦姌?。有些電位?jì)是以電池作為電源的，以便于攜帶。如果配備合適的電阻器和電容器，該電位計(jì)就可以測量很低的電流電荷。
B3 靜電電壓表
靜電電壓表是根據(jù)在兩塊金屬板之間加一個(gè)電壓就會(huì)在金屬板之間產(chǎn)生靜電吸引力的原理制作的。這些金屬板與收音機(jī)的可變電容器所用的相似。在一塊板上有一個(gè)指針，而且是可動(dòng)的并用彈簧來保證它的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)。這種儀器價(jià)格適中，不太笨重，而且相當(dāng)靈敏，適用于極性指示不太重要而希望連續(xù)讀數(shù)的場合。共主要優(yōu)點(diǎn)是具有幾乎無窮大的輸入電阻和可忽略的偏流。
B4 靜電場計(jì)
靜電場計(jì)又稱為電場擋板(field mill)或電場發(fā)生計(jì)，它是用來測量電場強(qiáng)度的。它包括了一個(gè)暴露在被測電場中的金屬電極。在電極的前部有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的活門，用于切割電場，這就可以在電極中產(chǎn)生一個(gè)周期變化的電荷。這個(gè)交變的電荷被電子放大以后，輸出到指示儀表。靜電場計(jì)指標(biāo)電極和活門處的電場強(qiáng)度(伏特每米)，讀數(shù)的解釋取決于儀表安放環(huán)境的幾何特征。
B5 電荷密度計(jì)
電荷密度計(jì)是靜電場計(jì)的一種變化形式，它是為浸沒在允電的非導(dǎo)電液體中操作而設(shè)計(jì)的。裝置安放在管殼內(nèi)或幾何外形不變的殼體內(nèi)。在這種條件下，信號(hào)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w中的電荷密度。液體流動(dòng)停止后，對(duì)電荷密度的測量可以給出實(shí)際條件下儀表安放系統(tǒng)中的電荷釋放衰減值。
B6 電導(dǎo)率
燃料的電導(dǎo)率可以用一個(gè)電位計(jì)、一個(gè)電池和一個(gè)電導(dǎo)率池測定。電導(dǎo)率取決于燃料中的電荷載體量。這個(gè)測定步驟可以設(shè)計(jì)盡量少的擾動(dòng)電荷載體。燃料的靜電充電可以增加或減少電荷載體的數(shù)量，并可以改變它的電導(dǎo)率。
B7 充電傾向
燃料通過微孔過濾器可改變其被充電的程度。因?yàn)殡娏髟诤艽蟪潭壬先Q于過濾器和燃料，所以測量必須考慮所用的過濾器。
B8 其他
當(dāng)發(fā)生靜電放電時(shí)，火花可以通過直接觀察也可以用無線電接收器或通過引燃可燃性混合物等方法進(jìn)行檢測。但是，定量地估算火花的強(qiáng)度是很困難的。金箔驗(yàn)電器是檢測靜電荷的傳統(tǒng)器。雖然它簡單、輕便、靈敏，但是它的使用主要局限于教室演示。氖燈的靈敏度不太高，僅用于顯示或電荷的粗略檢測。前言
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國石油天然氣工業(yè)的工作條件和工作環(huán)境特點(diǎn)，采用了API RP2003《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》，在技術(shù)內(nèi)容上與該標(biāo)準(zhǔn)等效，編寫規(guī)則上與之等同。API RP2003比較全面系統(tǒng)地論述了靜電、閃電和雜散電流在有可燃性氣體、蒸氣—空氣混合物或油霧存在的情況下，由于電火花及電弧引燃而發(fā)生火災(zāi)事故的某些條件與防止措施，是一既有科學(xué)性又有可操作性的標(biāo)準(zhǔn)。采用該標(biāo)準(zhǔn)作為我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將對(duì)我國石油天然氣工業(yè)在靜電、閃電和雜散電流引燃的安全防范方面具有十分重要的意義，也為我國石油天然氣工業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域與國際接軌創(chuàng)造了條件。
在將API RP2003轉(zhuǎn)化為我國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，刪去了以下與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容無關(guān)的部分：政策性聲明、附錄C“靜電引燃調(diào)查表”。
本標(biāo)準(zhǔn)由石油工業(yè)安全專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：長慶石油勘探局技術(shù)監(jiān)督安全環(huán)保處、勝利石油管理局安全技術(shù)處
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人 李海石 馬宏發(fā) 陳建設(shè) 張勇 李俊榮 戴能尚 王登文
1.概述
1.1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)介紹了在靜電、閃電和雜散電流出現(xiàn)的場合防止烴類引燃的現(xiàn)行技術(shù)。推薦的防護(hù)措施是以石油工業(yè)中的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。本標(biāo)準(zhǔn)所討論的原則也可以應(yīng)用于處理其他可燃性液體和可燃性氣體作業(yè)。本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用將改進(jìn)安全操作，并能評(píng)估現(xiàn)行的安裝方法和生產(chǎn)過程。進(jìn)而，在正確地了解能夠?qū)е蚂o電引燃的嚴(yán)格極限范圍以后，以靜電引燃不太可能或不可能的情況下，去尋找真正的火源。
下述章節(jié)將討論防止靜電引燃所應(yīng)采取的一些基本步驟。然而，在下述情況下，本標(biāo)準(zhǔn)所提供的推薦作法及預(yù)防措施不適用。
a) 可能產(chǎn)生靜電放電，但在放電區(qū)域內(nèi)的可燃性蒸氣被脫去油氣的空氣或情性氣體所隔絕。
b) 在封閉系統(tǒng)中儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)品，而該系統(tǒng)中的氧含量低于燃燒所需的最低濃度，例如液化石油氣(LPG)的儲(chǔ)運(yùn)。
c) 可燃性蒸氣的濃度高于燃燒上限(UFL)。
d) 可能出現(xiàn)可燃性蒸氣，但卻沒有產(chǎn)生靜電聚集和靜電放電的系統(tǒng)條件。這類情況多見于生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)諸如原油、渣油、瀝青(包括稀釋瀝青)，重質(zhì)燃料油(6號(hào)重油等)和水溶性液體(如乙醇)等石油液體的接地傳導(dǎo)設(shè)備。這些液體由于電導(dǎo)率相對(duì)較高(大于50pS/m)，不會(huì)聚集靜電荷放電。經(jīng)驗(yàn)證明，這些物料不會(huì)出現(xiàn)明顯的靜電危險(xiǎn)，除非他們被分裂成微小液滴而形成帶電荷的油霧。當(dāng)這種油霧出現(xiàn)的時(shí)候，電氣絕緣的導(dǎo)體有可能受到高電量充電。
1.2 基本原則
本標(biāo)準(zhǔn)考慮了保護(hù)特殊作業(yè)的操作程序。有關(guān)靜電及其定義的基本概念在附錄A(提示的附錄)中說明，靜電測量和檢測技術(shù)在附錄B(提示的附錄)中說明。
1.3 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
API Publ 2015 油儲(chǔ)罐的安全進(jìn)入和清洗(1994年5月，第5版)
API Publ 2027 常壓烴儲(chǔ)罐外壁噴砂的著火危險(xiǎn)(1988年7月，第2版)
NFPA 30 易燃和可燃流體規(guī)范(1993年版)
NFPA 77 靜電(1993年版)
2.槽車的防護(hù)措施
2.1 概述
對(duì)于靜電的研究，主要涉及介質(zhì)中的電荷聚集、產(chǎn)生電荷的機(jī)理以及消散這些電荷的過程。雖然這種電荷的實(shí)際電流很小，僅僅有百萬分之一安培左右，但是，電流在產(chǎn)生和聚集過程中卻能產(chǎn)生幾千伏的電位差。因此，對(duì)消散靜電而言，1MΩ電阻的電氣連通或接地線都相當(dāng)于短路。
靜電的主要表現(xiàn)是通過產(chǎn)生火花使聚集電荷放電。由于靜電和動(dòng)力電不同，他們的測量設(shè)備和技術(shù)也大不相同［參見附錄B(提示的附錄)］。
2.2 靜電引燃
為了防止火災(zāi)，燃燒三要素——燃料(蒸氣狀或霧狀)、空氣和火源中必須有一個(gè)或一個(gè)以上要素得到控制，應(yīng)達(dá)到能防止出現(xiàn)火花或防止出現(xiàn)可燃性蒸氣－空氣混合物。
靜電荷作為火源必須符合以下四個(gè)條件：
a) 產(chǎn)生靜電荷；
b) 聚集起能產(chǎn)生引燃火花的靜電荷；
c) 存在火花隙；
d) 火花隙中存在可被引燃的蒸氣－空氣混合物。
控制靜電荷的產(chǎn)生和聚集或者在可能出現(xiàn)靜電火花的地方消除可燃性混合物，可以避免引起靜電火花引燃的災(zāi)害。如果能在潛在的高電場區(qū)內(nèi)避免出現(xiàn)火花激發(fā)源，就可以減少引燃的危險(xiǎn)。
2.3 火花激發(fā)源
應(yīng)注意避免形成火花激發(fā)源，例如在槽車艙內(nèi)不能存在不連通的導(dǎo)體。槽車在裝載前應(yīng)進(jìn)行檢查，并拆除任何不連通的導(dǎo)體。
油槽測量標(biāo)尺或公路槽車內(nèi)突出于裝載空間中的其他裝置，都會(huì)在上升油面及其本身之間形成間隙，從而可能產(chǎn)生靜電火花。在頂部裝油過程中，有一根具有與地面相同電勢的注油管伸入液體。如果注油管靠近突出物，則靠近突出物的液體表面的電壓梯度也會(huì)充分降低，從而減少發(fā)生靜電放電的可能性。
在底部裝油過程中，由于沒有注油管，更應(yīng)注意測量標(biāo)尺的突出部位。帶有突出部位測量標(biāo)尺的槽車，應(yīng)將其測量標(biāo)尺用電線或鐵鏈連接在油槽的底部。
在氣相空間有可能出現(xiàn)可燃性混合物時(shí)，金屬或其他導(dǎo)體，例如量油卷尺、取樣器和溫度計(jì)等，都不宜在裝油時(shí)或剛剛裝完油以后就將其放入或懸的油槽艙內(nèi)。另外，在產(chǎn)品的靜電荷完成釋放之前，不應(yīng)移動(dòng)注油管。在停止裝油以后，一般約1min時(shí)間，就可以使靜電荷基本釋放。但是在裝載電導(dǎo)率很低的烴類時(shí)，應(yīng)采用較長的放電周期(見4.5)。
石油液體不應(yīng)隨意用軟管輸入槽車，除非全部金屬管件都與油槽電氣連通。兩種類型的火花激發(fā)源如圖1所示。
2.4 可燃性蒸氣－空氣混合物。
2.4．1 概述
蒸氣－空氣混合物燃燒的可能性取決于其產(chǎn)生儲(chǔ)運(yùn)時(shí)的蒸氣壓、閃點(diǎn)和溫度。根據(jù)這些特性，可以對(duì)煉制對(duì)煉制產(chǎn)品進(jìn)行分類。這些煉制產(chǎn)品在某些儲(chǔ)運(yùn)條件下具有足夠高的電阻，能夠?qū)е戮奂黠@的靜電荷。其類別分為低蒸氣壓產(chǎn)品、中蒸氣壓產(chǎn)品和高蒸氣壓產(chǎn)品［詳見附錄A(提示的附錄)中的A9］。
2.4.2 低蒸氣壓產(chǎn)品
低蒸氣壓產(chǎn)品是閉杯閃點(diǎn)高于38℃(100°F)的產(chǎn)品，例如爐用燃料油、煤油、柴油、商用航空渦輪油(A號(hào)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油)和安全溶劑。在正常情況下，儲(chǔ)運(yùn)這類產(chǎn)品的溫度要比他們的閃點(diǎn)低得多，所以在正常儲(chǔ)運(yùn)條件下并不會(huì)產(chǎn)生可燃性蒸氣。但是，當(dāng)這類產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)溫度高于他們的閃點(diǎn)或者混雜了中蒸氣壓或高蒸氣壓產(chǎn)品，或者被灌入的容器內(nèi)在以前的使用中已經(jīng)聚集了足以產(chǎn)生可燃性混合物所必須的高濃度蒸氣時(shí)，就可能存在引燃的條件。這種情況可發(fā)生于轉(zhuǎn)換裝載過程，如2.4.5所述。
低蒸氣壓產(chǎn)品，特別是經(jīng)赤加氫處理的物料，如果其中溶解的氫或者在處理過程中帶入的其他輕烴類在油罐內(nèi)釋放出來，那么在固定頂儲(chǔ)油罐的氣相空間就有可能產(chǎn)生可燃性蒸氣—空氣混合物。這種混合物利用閃點(diǎn)試驗(yàn)不一定能測出，但能用可燃?xì)怏w檢測器測出。
在一定的儲(chǔ)運(yùn)條件下，低蒸氣壓產(chǎn)品能夠形成在低于該液體閃點(diǎn)溫度下也可以燃燒的油霧。雖然引燃油霧所需的能量比引燃蒸氣－空氣混合物要高。但是，有些引燃實(shí)例還是由于靜電充電后的油霧所引起的。
2.4.3 中蒸氣壓產(chǎn)品
中蒸氣壓產(chǎn)品是在環(huán)境溫度下的氣相空間內(nèi)能產(chǎn)生可燃性混合物的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品包括雷德Reid)蒸氣壓低于31kPa(4.51bf/in2)絕對(duì)壓力以及閉杯閃點(diǎn)不到38℃(100°F)的可燃性液體，例如商用航空燃料油(B號(hào)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)油)、軍用航空渦輪油［JP-4(TF-4)］以及溶劑(如二甲苯苯和甲苯等)。當(dāng)不在大約2～38℃(30～100°F)的正常產(chǎn)品溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)高或低蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，在氣相空間內(nèi)有可能產(chǎn)生可燃性混合物，這時(shí)該類產(chǎn)品應(yīng)按中蒸氣壓產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)。在正常條件下可以歸于中蒸氣壓類的某些產(chǎn)品，在極端溫度條件下有可能會(huì)超出這個(gè)范圍。圖2所示為在平衡條件下雷德(Reid)蒸氣壓與產(chǎn)品溫度對(duì)可燃范圍的近似關(guān)系，它可以用來估計(jì)可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物的溫度范圍。
圖1 火花激發(fā)源
圖2 在海平面石油產(chǎn)品的可燃極限與溫度、雷德蒸氣壓間的近似關(guān)系
2.4.4 高蒸氣壓產(chǎn)品
高蒸氣壓產(chǎn)品包括那些雷德(Reid)蒸氣壓高于31kPa(4.51bf/in2)絕對(duì)壓力的產(chǎn)品，例如航空和車用汽油以及高蒸氣壓石腦油。在正常儲(chǔ)運(yùn)溫度的平衡條件下，該類產(chǎn)品將在受限制的氣相空間內(nèi)迅速產(chǎn)生過富的混合氣體，以致無法燃燒。所以，在這種氣相空間內(nèi)靜電火花將不會(huì)致燃。
注：要敞開的通氣孔周圍仍有可能形成并存在可燃性混合物，并且在轉(zhuǎn)變?yōu)檫^富混合物的過程中，也有可能出現(xiàn)可燃性混合物，這樣，在此區(qū)域以內(nèi)任何火花仍然能夠引起火災(zāi)。
當(dāng)這類產(chǎn)品被裝入沒有油氣的罐艙時(shí)，氣相空間將經(jīng)過可燃范圍。但是恰在可能需要注意引燃火花的液面之上的蒸氣會(huì)很快變得過富，所以能夠引燃的火花可以不加以考慮。然而在別的區(qū)域，蒸氣卻不會(huì)很快變得過富，因此，火花引燃的可能性就必須加以考慮。
2.4.5 轉(zhuǎn)換裝載以及特殊情況
當(dāng)某種低蒸氣壓產(chǎn)品被裝入一個(gè)容器，而該容器在以前使用中殘存的可燃性蒸氣位于或高于其燃燒下限的時(shí)候，就存在著引燃條件。這種裝載一般稱為轉(zhuǎn)換裝載。轉(zhuǎn)換裝載的例子之一就是向以前裝汽油的儲(chǔ)油罐內(nèi)再裝載燃料油。即使罐艙在前次使用以后已經(jīng)將殘余體清理凈，轉(zhuǎn)換裝載仍然是很危險(xiǎn)的。
在一定條件下，可能還會(huì)發(fā)生別的危險(xiǎn)情況。但是，以下所舉舉不包括所有的危險(xiǎn)可能：
a) 溫度極端(例如低溫下的高蒸氣壓產(chǎn)品、高溫下的低蒸氣壓產(chǎn)品)；
b) 被其他烴類產(chǎn)品的蒸氣或流體污染(例如罐內(nèi)有氫存在或轉(zhuǎn)換裝載)；
c) 產(chǎn)生油霧或泡沫的情況；
d) 在某種條件下真空油槽車的操作；
e) 在引入其他產(chǎn)品之前，對(duì)產(chǎn)品管線進(jìn)行不適當(dāng)?shù)臎_洗；
f) 具有可因疏忽而造成誤混的旁通閥的裝載管匯。
2.5 公路槽車
2.5.1 概述
公路槽車裝載時(shí)需要注意的事項(xiàng)見表1。有關(guān)對(duì)槽車的內(nèi)涂層、采樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的討論將分別在5.8，4.5和5.3中進(jìn)行。
2.5.2 電氣連通和接地
對(duì)于頂裝公路槽車，槽內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)可燃性蒸氣，所以槽車應(yīng)與注油管、管線或鋼制裝載架相互電氣連通(如圖3所示)。如果槽體與支架電氣連通，則管線、支架和注油管也必須相互電氣連通(見2.5.3)。
圖3 頂裝公路槽車的電氣連通
電氣連通應(yīng)在罐頂蓋打開之前做好，并且一直保持到裝載完畢罐頂蓋嚴(yán)密蓋好以后。電氣連通可以防止在注油管柱和公路槽車之間聚集高的靜電勢，并且消除在可能存在可燃性混合怕的敞口罐頂蓋周圍產(chǎn)生火花的可能。
裝載系統(tǒng)(支架、管線、注油管等)在電氣連通以外再行接地并不提供其他任何額外的保護(hù)。接地可以使系統(tǒng)各個(gè)部分都成為相同的地(零)電位。而電氣通能使系統(tǒng)各個(gè)部分的電勢相同，但這個(gè)電勢有可能高于地電勢。1MΩ的連接電阻足以使靜電消散(見2.1)。
通過打開的罐頂裝載高或中蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，一條電氣連通線是必不可少的。在裝載混雜有高或中蒸氣壓產(chǎn)品的低蒸氣壓產(chǎn)品以及將低蒸氣壓產(chǎn)品加熱到其閃點(diǎn)以上時(shí)，也應(yīng)相互進(jìn)行電氣連通。當(dāng)?shù)驼魵鈮河土涎b入以前曾裝過高蒸氣壓產(chǎn)品的油艙時(shí)(轉(zhuǎn)換裝載)，電氣連通尤為重要。
電氣連通線可以是絕緣或非絕緣的，非絕緣的連通線可以做到隨時(shí)目視檢查是否連續(xù)。絕緣的連通線應(yīng)定期進(jìn)行電氣測試或檢查，以確定其連續(xù)性。整個(gè)連通線路，包括卡子和接頭都應(yīng)包括在連續(xù)性測試之中。電氣連通或接地指示儀可安裝在槽車裝載支架上，以便連續(xù)監(jiān)視連通這些儀器操作時(shí)，可以與控制信號(hào)燈連接，或者與控制電路電氣連鎖，以防電氣連通不良時(shí)啟動(dòng)裝載泵。
用于靜電控制的電氣連通在以下情況下可以不要：
a) 槽車裝載沒有靜電聚集能力的產(chǎn)品，例如瀝青、渣油、大部分原油，以及裝載過程不會(huì)產(chǎn)生油霧的場合；
b) 槽車只用于運(yùn)輸Ⅱ類或Ⅲ類液體(即不會(huì)加熱到其閃點(diǎn)以上的液體)，并且在不裝載Ⅰ類液體且不產(chǎn)生油霧的支架上裝載時(shí)；
c) 車輛裝卸均通過密閉式連接管時(shí)，無論所用的軟管線或硬管線的材料是否導(dǎo)電，密閉式連接管在液流開始前都應(yīng)接好，直至液流完畢后才可以卸開(見圖4)。
2.5.3 裝油管線的連續(xù)性
對(duì)于開口頂裝注油管組件的全部金屬件，應(yīng)形成一條連續(xù)的、導(dǎo)電的、一直到下游電氣連通處的電氣通路。例如，不得在不導(dǎo)電的軟管出口處加裝金屬可拆卸接頭，除非該接頭與注油管電氣連通。
金屬裝油管組件的連接可以形成一條連續(xù)的電氣通路，不需要對(duì)撓性、旋轉(zhuǎn)式或滑動(dòng)式接頭上下再加連通線。試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，這種接頭通常電阻很低，足以防止靜電荷的聚集，不過最好查看一下制造廠疝關(guān)于這些接頭的詳細(xì)說明，因?yàn)橛行┙宇^的表面可能被制造成絕緣的。
在加壓裝載系統(tǒng)中，例如液化石油氣(LPG)裝載，就不必為了靜電控制而要求裝油管連接成電氣通路。通過固定的槽車連接通路進(jìn)行頂裝或底裝作業(yè)時(shí)，也不需要電氣連通。
圖4 公路槽車通過密閉連接管裝卸車
2.5.4 產(chǎn)生靜電荷的控制
經(jīng)驗(yàn)表明，即使公路槽車有很好的電氣連通，當(dāng)電荷產(chǎn)生和聚集的速率太高時(shí)，也會(huì)在油表面產(chǎn)生靜電放電。這與電導(dǎo)率低的燃料油可以聚集電荷時(shí)所發(fā)生的情況相似，特別是當(dāng)存在火花激發(fā)源的時(shí)候更是如此。燃料油的電導(dǎo)率在附錄A(提示的附錄)的A5中討論。許多石油煉制產(chǎn)品的電導(dǎo)率都大大低于50pS/m，因而很可能聚集靜電荷。關(guān)于火花激發(fā)源的討論見23。
在公路槽車裝載作業(yè)中，主要有三種機(jī)理可以產(chǎn)生靜電荷。
第一種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過微孔過濾器時(shí)可以產(chǎn)生非常高的靜電荷(見5.3)。當(dāng)產(chǎn)品的電導(dǎo)率低于50pS/m時(shí)，過濾器下游至少應(yīng)有30s的電荷釋放時(shí)間，這一做法可以提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
第二種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過開孔很小的篩網(wǎng)過濾器。篩孔尺寸大于300μm(且于50目)的篩網(wǎng)過濾器不至于產(chǎn)生達(dá)到危險(xiǎn)程度的靜電荷，所以其下游不必有釋放電荷的措施。隨著孔徑的減小(網(wǎng)目數(shù)增加)，在某些場合下所產(chǎn)生的靜電荷可能會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)程度。篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸小于150μm(細(xì)于100目)時(shí)，就有可能產(chǎn)生達(dá)到危險(xiǎn)程度的靜電荷，特別是在部分篩孔堵塞的情況下，因此，在篩網(wǎng)的下游應(yīng)保持至少30s的緩沖時(shí)間。由于當(dāng)篩網(wǎng)部分堵塞時(shí)產(chǎn)生的靜電荷會(huì)增多，因此如果壓降超常，就應(yīng)清洗或更換篩網(wǎng)。
第三種產(chǎn)生靜電荷的機(jī)理是燃料油通過管路時(shí)的運(yùn)動(dòng)，這種情況如附錄A(提示的附錄)中A2所述。電荷量是液體組分和產(chǎn)品流速的復(fù)雜函數(shù)。在過去，通常認(rèn)為流速是產(chǎn)生靜電荷的主要決定因素。采用較大口徑裝油臂以減少總裝載時(shí)間的新的工業(yè)作法導(dǎo)致了很高的體積流率。對(duì)靜電荷產(chǎn)生機(jī)理的深入研究表明，為了確定靜電荷的聚集度，用裝油管內(nèi)徑乘以流體流速作為評(píng)價(jià)指標(biāo)要比只用線速度更好。根據(jù)這些研究，對(duì)于公路槽車得出了一個(gè)以最大推薦線速度與裝油臂直徑乘積表示的簡單公式：
vd＜0.5
式中：v－速度，m/s；
d－注油管直徑，m。
除此項(xiàng)限制外，流體的線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。但是當(dāng)產(chǎn)品含有彌散的第二相時(shí)，例如夾帶水滴，流體的流速應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)以內(nèi)。
對(duì)于選定的各種管徑，滿足0.5極限的流量和流速列在表2內(nèi)(結(jié)合表2參閱圖5的轉(zhuǎn)換曲線)。
表2 管線的流速和流量
注：本曲線以所標(biāo)明公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)重量鋼管為基礎(chǔ)。
圖5 部分管線尺寸的流量和流速的轉(zhuǎn)換曲線
該0.5極限并不能保證不發(fā)生靜電引燃，但卻能大大降低引燃的可能性?，F(xiàn)在已經(jīng)大大地提高了裝載速率，并沒有發(fā)生事故。雖然潛在的充電機(jī)理可能還很強(qiáng)，但是燃料油的電導(dǎo)率如高足以限制電荷滯留，也就不會(huì)形成強(qiáng)的靜電場。即使具有強(qiáng)的靜電場，也不致產(chǎn)生火花激發(fā)源或可燃性蒸氣(見2.3)。
雖然裝載速率僅僅是所考慮的控制靜電引燃源的諸多因素之一，然而對(duì)于公路槽車而言，v和d乘積的最大值0.5仍可提供一個(gè)能夠接受的安全程度。在公路槽車裝載方面已積累了大量經(jīng)驗(yàn)，并且災(zāi)和爆炸極少發(fā)生。至于流速和電荷釋放時(shí)間的預(yù)防措施，僅在中蒸氣壓產(chǎn)品和轉(zhuǎn)換裝載時(shí)需要。高蒸氣壓產(chǎn)品甚至在向無油氣容器裝載時(shí)，其液體表面也會(huì)迅速形成過富的混合物(見2.4.4)。
低蒸氣壓產(chǎn)品在氣相空間形成的混合物在正常情況下往往太稀薄而不會(huì)燃燒(見2.4.2)。但是，當(dāng)高蒸氣壓產(chǎn)品在非常低的產(chǎn)品裝載溫度下和低蒸氣壓產(chǎn)品在非常高的產(chǎn)品裝載溫度下儲(chǔ)運(yùn)時(shí)，應(yīng)遵循中蒸氣壓產(chǎn)品的有關(guān)防護(hù)措施。因?yàn)樵谶@種環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生可燃性混合物。
2.5.5 用注油管進(jìn)行頂裝
噴濺裝載易產(chǎn)生靜電，所以在敞口頂裝中蒸氣壓產(chǎn)品或轉(zhuǎn)換裝載低蒸氣壓產(chǎn)品的過程中，注油管應(yīng)達(dá)到油槽底部，最好與底接觸，以避免過激的湍流。但是注油管在槽底不要形成“滿圈”坐底。因此，注油管端部應(yīng)裝有T型折流板或做成45°斜角。如果使用折流板，則設(shè)計(jì)中應(yīng)注意防止注油管在開始注油時(shí)上抬而脫離槽底。
起始速度應(yīng)限制在1m/s(3ft/s)左右，直到管口浸入油面。這時(shí)流速可以在2.5.4規(guī)定的限制范圍內(nèi)增加。裝載速度可以用一個(gè)能把初速度自動(dòng)限制為1m/s(3ft/s)的裝載閥來控制。有時(shí)在注油管的管口安裝一個(gè)使注油管在浸入油面以前能自動(dòng)限制初速度的調(diào)節(jié)器，以實(shí)現(xiàn)這一控制。
2.5.6 底裝
公路槽車底裝可減少因電氣連通不當(dāng)或注油管位置不妥而引起的靜電危險(xiǎn)可能性。在底裝的初始階段，產(chǎn)品上噴會(huì)增加靜電荷的產(chǎn)生，所以應(yīng)注意降低裝載速度，或者使用上噴折流板或其他裝置加以防止。如果底裝油槽入口設(shè)計(jì)不能避免上噴，則低蒸氣壓產(chǎn)品就可能形成可燃性油霧。底裝速度應(yīng)遵守2.5.4中所規(guī)定的流速限制。
底裝會(huì)產(chǎn)生比頂裝更高的液體表面電壓，因?yàn)樽⒂凸芸梢宰鳛橛兄谙㈦姾傻膶?dǎo)電通路。在底裝作業(yè)中，要特別注意火花激發(fā)源(如量油標(biāo)尺和別的金屬導(dǎo)體)要延伸到罐底，正如2.3中所推薦的。
2.5.7 公路運(yùn)輸
正常的公路條件下，在普通帶隔艙或隔板的公路槽車中是不會(huì)產(chǎn)生靜電危險(xiǎn)的。但是在公路運(yùn)輸中，曾經(jīng)有幾次在未裝滿的通艙(無擋板)公路槽車上發(fā)生過由于車輛加速或減速導(dǎo)致液體沖擊飛濺產(chǎn)生靜電而引起的爆炸事故。除非槽車被裝滿，中蒸氣壓產(chǎn)品不應(yīng)采用無擋板的公路槽車進(jìn)行運(yùn)輸。
2.5.8 蒸氣平衡公路槽車
有蒸氣平衡的隔艙在裝載過程中應(yīng)遵守與大氣連通艙室相同的裝載防護(hù)措施。認(rèn)為有蒸氣回收系統(tǒng)就能確保公路槽車隔艙內(nèi)氣體的安全是不妥的。
在蒸氣回收管線上應(yīng)避免形成被隔斷的電區(qū)段。公路槽車上蒸氣連接的所有導(dǎo)電部件都應(yīng)與載油艙電氣接觸。通過共同的頂裝設(shè)施過裝油而造成從一個(gè)隔艙流向另一個(gè)隔艙的流體級(jí)差流動(dòng)，能夠產(chǎn)生靜電和其他危險(xiǎn)。
2.5.9 卸車
無論是公路槽車還是鐵路槽車，當(dāng)通過罐頂蓋采用抽吸管或者其密閉系統(tǒng)通過固定在頂部或底部的出口卸車時(shí)，都不要求進(jìn)行靜電火花防護(hù)。有如管子導(dǎo)電而沒有接地的敞開式枯罐卸車抽吸管可能需要靜電防護(hù)一樣，接收容器也可能需要靜電防護(hù)。
2.6 加油站裝卸
通過多年來幾百萬輛機(jī)動(dòng)車加油的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，在加油過程中不會(huì)有靜電引燃的危險(xiǎn)。所以，從加油站的油罐向機(jī)動(dòng)車的油箱中加汽油時(shí)，無論加油管和加油嘴導(dǎo)電與否，機(jī)動(dòng)車都不需要進(jìn)行電氣連通或者接地。
向加油站儲(chǔ)油罐輸油時(shí)，如果軟管管嘴與油罐裝油管之間保持金屬接觸，或者軟管與油罐裝油管之間緊密連接，公路槽車和加油站地下儲(chǔ)油缺席之間無需電氣連通。經(jīng)驗(yàn)表明，如能遵守這些預(yù)防措施，在該操作中就不會(huì)出現(xiàn)靜電引燃的危險(xiǎn)。
2.7 鐵路槽車
2.7．1 概述
對(duì)于鐵路槽車的內(nèi)涂層、取樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的詳細(xì)討論分別參見5.8、4.5和5.3。
2.7.2 電氣連通和接地
鐵路槽車通過鐵軌接地，其接地電阻都很小，足以防止靜電荷在槽體上聚集，不會(huì)產(chǎn)生足夠引燃火花的電壓。因此，鐵路槽車或鐵軌與裝油管線進(jìn)行電氣連通以防止靜電是不必要的。但是考慮到有可能出現(xiàn)的雜散電流以及防止由此而引起的燃燒危險(xiǎn)，裝載管線仍然應(yīng)進(jìn)行電氣連通。最好是和鐵軌連通而不是和鐵路槽車連通，以防止人為失誤，并確保永久性的電氣連通(見圖6)。關(guān)于防止雜散電流的詳細(xì)討論見7.3.2。
2.7.3 注油管線的連續(xù)性
敞口頂裝裝油管線的金屬部件，應(yīng)在雜散電流電器和鐵軌連接點(diǎn)的下游形成一條連續(xù)的電氣通路。在管線的下游部分，應(yīng)采取同公路槽車裝油管線相類似的保護(hù)措施(見2.5.3)。
圖6 鐵路槽車裝載時(shí)鐵軌同管路電氣連通
2.7.4 對(duì)產(chǎn)生靜電荷的控制
當(dāng)油槽氣相空間可能存在可燃性混合物，并且油罐氣相空間所含產(chǎn)品的電導(dǎo)率小于50pS/m時(shí)，應(yīng)遵守2.5所規(guī)定的有關(guān)公路槽車裝載的預(yù)防措施，但以下情況除外：
vd＜0.8
式中：v－速度，m/s；
d－注油管內(nèi)徑，m。
除上述限制以外，其線速度不應(yīng)超過7m/s(23ft/s)。
鐵路槽車的vd值可以允許比公路槽車的大，這是因?yàn)閮?chǔ)槽的形狀和尺寸減弱了靜電場。對(duì)于選定的管線尺雨而言，能夠滿足0.8極限值的流量和流速值在表2中列出了。
2.7.5 用注油管進(jìn)行頂裝
注油管頂裝作業(yè)參見2.5.5的規(guī)定。
2.7.6 底裝
底裝作業(yè)參見2.5.6的規(guī)定。
2.7.7 卸車
卸油作業(yè)參見2.5.9的規(guī)定。
3 海運(yùn)作業(yè)
3.1 概念
有關(guān)靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物所發(fā)生的引燃部分參見2.2、2.3和2.4。關(guān)于內(nèi)涂層、采樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的詳細(xì)討論分別參見5.8、4.5和5.3。
3.2. 對(duì)靜電荷產(chǎn)生的控制
油船和駁船在裝載中遇到的靜電問題與流體表面聚集的靜電有關(guān)，它可以導(dǎo)致向周圍的金屬產(chǎn)火花放電。另外，在油艙的沖洗作業(yè)中可能會(huì)產(chǎn)生充電的油霧。用惰性氣體保護(hù)油船參見4.6。
裝載過程中靜電荷產(chǎn)生的速率受運(yùn)載油料產(chǎn)生靜電的能力、流體本身湍流的程度以及微量細(xì)分的導(dǎo)體材料，如水、鐵銹顆粒和罐底沉淀等因素影響。
沒有電氣連通的導(dǎo)體可能會(huì)成為火花激發(fā)源，應(yīng)將其從油艙里撤除。
在裝載的初始階段，進(jìn)入的油流更容易產(chǎn)生攪動(dòng)或湍流。如果隔艙中存在潛在的可燃性蒸氣－空氣混合物，有些公司規(guī)定將輸入液體的速度限制在1m/s(3ft/s)以下，直至艙室內(nèi)的輸入口浸沒在油內(nèi)0.3～2(1～6ft)，方可加快裝載的速度。另一些公司則采用惰性氣體覆蓋層或使用導(dǎo)電添加劑使烴的電導(dǎo)率高于50pS/m。
在整個(gè)裝載過程中，如果能保持氣相空間可燃性氣體的濃度大大低于燃燒下限，則不需要上述的限制。同樣，高蒸氣壓產(chǎn)品會(huì)在液體表面迅速形成過富的混合氣體，甚至在裝入無油氣艙室時(shí)也是如此(見2.4.4)從技術(shù)的角度而言，在裝卸高蒸氣壓產(chǎn)品時(shí)，不需要低的初始裝載速率。然而，如果不了解裝載設(shè)備的物理狀況，或者在管線中可能存在其他產(chǎn)品(如低或中蒸氣壓產(chǎn)品)，那么即使是高蒸氣壓產(chǎn)品，也宜使用低的初始裝載速度。當(dāng)碼頭上的管線沒有指定用于單一產(chǎn)品時(shí)，該作法尤為重要。
內(nèi)部裝油管應(yīng)保持良好的狀態(tài)，以免產(chǎn)品噴流或通過艙室的氣相空間自由濺落。
3.3 電氣連通電纜
在鋼制油船或駁船裝卸過程中，不需要通過船與岸之間的電纜電氣連通來消除靜電危險(xiǎn)。因?yàn)榇瑲づc水接觸就等于接地，所以船殼不會(huì)聚集靜電荷。有時(shí)在船和岸之間使用電氣連通電纜，僅僅提供了雜期電流防護(hù)。這些電纜有時(shí)錯(cuò)誤地被認(rèn)為是靜電電纜，關(guān)于船和岸之間電氣連通電纜應(yīng)用的討論參見7.3.3和7.3.4。
3.4 油艙沖洗
油艙沖洗，特別是使用高流量、固定式?jīng)_洗裝置時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生靜電。
4 儲(chǔ)油罐
4.1 概述
關(guān)于靜電、火花激發(fā)源和可燃性蒸氣－空氣混合物引燃的討論分別能見2.2、2.3和2.4。以下討論僅僅限于金屬(導(dǎo)體)儲(chǔ)油罐。非導(dǎo)體儲(chǔ)油罐將在5.5中討論。
4.2 產(chǎn)生靜電荷的控制
儲(chǔ)油罐中的液體表面同罐殼、罐頂支撐或其他設(shè)施之間產(chǎn)生火花的可能性與液體產(chǎn)生靜電的能力有關(guān)。靜電的產(chǎn)生速率也受到液體湍流程度以及微量細(xì)分材料，如水滴、鐵銹顆粒和沉淀物的沉淀等因素的影響。在有火花激發(fā)源的情況下，出現(xiàn)火花的可能性比較大(見2.3和圖1)。
易存留靜電荷的石油煉制產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致較大的靜電危險(xiǎn)，除非采用某種盡量減小這一危險(xiǎn)的方法進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)氣相空間可能含有可燃性混合氣體時(shí)，例如中蒸氣壓、低蒸氣壓產(chǎn)品中混有高蒸氣壓液體，或者低蒸氣壓產(chǎn)品在儲(chǔ)運(yùn)過程中摻入溶解的氫或輕烴，應(yīng)采取下述防護(hù)措施。
a) 避免濺落注油。裝油管管口應(yīng)接近罐底放油，以減少罐底沉淀物和水的攪動(dòng)。當(dāng)裝油管出口裝有“下注管”時(shí)，不應(yīng)使用可使空氣或蒸氣進(jìn)入的虹吸隔斷器。應(yīng)避免從升到液面以上的油嘴放油。
b) 在裝油管浸沒油中0.6m(2ft)或兩倍管徑(取兩者較小值)之前，應(yīng)將液體流速限制在1s/s(3ft/s)以下。浮頂儲(chǔ)罐在罐頂浮起之前以遵守同樣的流速限制。在裝罐的初始階段，進(jìn)入的流速應(yīng)保持在1m/s(3ft/s)左右。隨之當(dāng)流速被提高時(shí)，沉降水的再進(jìn)入會(huì)明顯地提高產(chǎn)品的靜電荷。
c) 檢查罐內(nèi)有無諸如松動(dòng)的量油浮標(biāo)和采油器等沒有接地的物體，并將其取走。
d) 避免大量空氣或其他夾帶氣體隨著液體泵入儲(chǔ)罐內(nèi)。
至于其他有關(guān)內(nèi)涂層、取樣與計(jì)量、過濾器和緩沖艙的注意事項(xiàng)，分別參見5.8、4.5和5.3。如果儲(chǔ)油罐由于以前儲(chǔ)存過產(chǎn)品而使罐內(nèi)的氣相空間處于或者高于燃燒下限，并且該罐被用于充儲(chǔ)高閃點(diǎn)的能夠聚集靜電的液體，那么應(yīng)在裝載操作以前采取上述措施，或者向罐內(nèi)通風(fēng)，使蒸氣達(dá)到安全的蒸氣濃度［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。
前述的防護(hù)措施對(duì)浮頂儲(chǔ)罐僅適秀于罐頂浮起之前，在罐頂浮起以后，因?yàn)闆]有可燃?xì)庀嗫臻g，前述措施也就不需要了。但是，必須注意確保浮頂同罐殼保持金屬接觸。6.5.2 中所述的避雷措施同樣提供了靜電保護(hù)。某些類型的浮頂雖然是非導(dǎo)體的，并帶有絕緣的金屬夾頭，但如果他們不進(jìn)行電氣連通，就會(huì)成為電荷聚集器和火花激發(fā)源。
4.3 接地
建立在基準(zhǔn)面基礎(chǔ)上的儲(chǔ)油罐，無論其基礎(chǔ)的形式如何(水泥、砂、瀝青)，都被認(rèn)為是自然接地，并可消散靜電荷。對(duì)于高位油罐，其對(duì)地電阻可高達(dá)1MΩ，但該油罐仍可以認(rèn)為是接地良好，并可以消散靜電荷。對(duì)于閃電的防護(hù)則要求更低的電阻(見第6章)。
外加的接地棒及類似的接地系統(tǒng)將不會(huì)減輕流體所帶靜電荷的危險(xiǎn)性。
4.4 調(diào)和油罐和混合器
常規(guī)的低速螺旋槳混合已經(jīng)使用多年，并沒有產(chǎn)生靜電問題的跡象。罐內(nèi)噴射混合和高速螺旋槳混合是更新的方法。如果這些形式的混合攪起罐底積水，并且通過油而沉降，就會(huì)產(chǎn)生電如果在液面存在可燃性混合物，就可能引燃。因此噴嘴不應(yīng)破壞液體表面。在這種情況下由于高速混合而導(dǎo)致靜電引燃的實(shí)例已見諸報(bào)導(dǎo)。因?yàn)楦№攦?chǔ)罐消除了氣相空間和其他類油罐所具的存在可燃性蒸氣的條件，所以特別適合于調(diào)和作業(yè)。如果不使用浮頂儲(chǔ)罐，則可以使用氣體覆蓋層的方法［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。
4.5 采樣、計(jì)量和高液位裝置
在導(dǎo)電探頭和絕緣的導(dǎo)電浮子的表面電勢比自由油面到罐體或罐內(nèi)支架間產(chǎn)生的火花電勢低得多時(shí)，也能引起火花。金屬或?qū)щ姷氖殖譁y量卷尺以及帶鏈條的采樣罐和采樣瓶，也都能成為火花激發(fā)源。因此，在裝儲(chǔ)能聚集靜電的物料時(shí)，都不應(yīng)放入具有可燃性氣體的罐內(nèi)。
一般來說，使用天然纖維繩纜比使合成纖維(尼龍聚丙烯)繩纜好。試驗(yàn)表明，當(dāng)合成纖維繩纜快速滑過戴手套的手一定距離以后，例如放入大型儲(chǔ)油罐，絕緣的人休就會(huì)帶有電荷。
如果懷疑存在可燃性氣體，在大型儲(chǔ)油罐或船的儲(chǔ)艙裝入能聚集靜電物料以后到開始手動(dòng)量油或采樣之前，應(yīng)有30min的時(shí)間間隔。這一推薦是基于對(duì)大型儲(chǔ)油罐裝儲(chǔ)以后進(jìn)行的測試。它表明場強(qiáng)的衰減比預(yù)期的正常電荷釋放要慢。衰減緩慢的原因可能是由于水、塵埃和其他物質(zhì)的小的帶電顆粒緩慢沉淀而進(jìn)一步產(chǎn)生了電荷。
在較小容積的容器中，例如公路槽車或鐵路槽車，顆粒的沉淀不會(huì)成為問題，其電荷的釋放也是正常的。在裝載存在聚集可燃性蒸氣條件的較小容器時(shí)，有些公司要求在對(duì)能聚集靜電的燃料進(jìn)行量油和采樣之前，要有1min以上的等待時(shí)間。對(duì)于非常純凈的溶劑和化學(xué)級(jí)烴類等低電導(dǎo)性的液體，需要更長的等待時(shí)間。
如果采用完全非導(dǎo)電的手動(dòng)量油器或采樣器，則不需要等待時(shí)間。但是一般使用的設(shè)備如果在暴露環(huán)境條件下，就難以保持所需的高絕緣程度。如果在有可燃性蒸氣的情況下使用導(dǎo)電的手動(dòng)量油裝置，就需要有等待時(shí)間。除非量油器與罐體保持著良好的電氣接觸，或放在連通的管式檢測管內(nèi)或別的護(hù)殼內(nèi)。裝有聚集靜電油品并存在可燃性氣體的容器，使用自動(dòng)量油裝置比較安全。但是，浮子應(yīng)通過引導(dǎo)帶、引導(dǎo)線或二者同時(shí)與罐體連接起來。自由浮動(dòng)的沒有電氣連通的浮子，可能會(huì)成為有效的火花激發(fā)源。
液化石油氣(LPG)采樣時(shí)很少發(fā)生靜電引起的火災(zāi)。所發(fā)生的火災(zāi)都局限于敞口的樣品罐，很少見到因引燃導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或財(cái)產(chǎn)損失的報(bào)導(dǎo)。
如果使用開式金屬采器，只需與裝油管進(jìn)行電氣連通。如果采樣器是非導(dǎo)電的，或者使用的是封閉(直接連通)樣品罐，則電氣連通和接地都沒有實(shí)際意義。但是為了安全，樣品抽取管應(yīng)延伸到使其達(dá)到樣品罐的部；否則，應(yīng)插入一個(gè)導(dǎo)電的、與油罐電氣連通的導(dǎo)電棒。
為了避免冒罐，有些操作員在儲(chǔ)油罐、油船油艙、公路槽車、鐵路槽車中安裝了固定的或便攜式的高液位報(bào)警器或探測器。當(dāng)儲(chǔ)運(yùn)能形成可燃性蒸氣－空氣混合物的靜電聚集油品時(shí)，報(bào)警器、探測器應(yīng)采用非導(dǎo)體制作，或者安裝在一個(gè)適當(dāng)設(shè)計(jì)的檢測管中，或者采用別的方法，防止他們成為導(dǎo)電的探捧(見2.3)。
4.6 油罐和容器的吹掃與清洗
吹掃包括將封閉空間的可燃性蒸氣驅(qū)散并換之以空氣或惰性氣體。曾經(jīng)裝過烴產(chǎn)品的油罐和容器的吹掃需要仔細(xì)計(jì)劃和充分準(zhǔn)備。吹掃應(yīng)在熟悉相應(yīng)的安全程序的安全員的監(jiān)督下完成。
儲(chǔ)油罐吹掃和清洗所要求的適當(dāng)方法和程序的詳細(xì)討論，可參見API Publ 2015。
涉及靜電的特定問題值得特別注意。例如，水蒸氣噴射可以噴嘴 處以及被蒸汽沖擊的絕緣物體上產(chǎn)生靜荷。如果用水蒸氣吹掃或清洗儲(chǔ)油罐或其他設(shè)備，全部遭受沖擊或冷凝水的被絕緣的導(dǎo)體和排水管，應(yīng)與儲(chǔ)油罐或設(shè)備進(jìn)行電氣連通。當(dāng)有其他適當(dāng)?shù)奶娲椒〞r(shí)，應(yīng)晝避免采用水蒸氣吹罐、水蒸氣沖刷和其他類似的操作。
因?yàn)樵趪娚渲袝?huì)產(chǎn)生固體顆粒(CO2雪霜)，所以CO2噴射器是一個(gè)強(qiáng)的靜電發(fā)生器。CO2噴射應(yīng)遵守與水蒸氣噴射同樣的靜電聚集防護(hù)措施。如果將CO2用作惰性氣體，應(yīng)使用不會(huì)形成CO2固體顆粒的方法進(jìn)行釋放。另一個(gè)可行的方法是將CO2以干冰的形式放入容器，然后再讓其蒸發(fā)。CO2滅火機(jī)在噴放時(shí)也會(huì)產(chǎn)生固體CO2顆粒，從而也就變成了靜電發(fā)生器。已經(jīng)有過CO2滅火機(jī)向具有可燃性蒸氣－空氣混合物的油罐內(nèi)噴射而引起爆炸的先例。O2滅火機(jī)不應(yīng)用于使可燃性氣體惰性化。
經(jīng)常用于吹掃和清洗作業(yè)的水噴射器或水霧噴嘴所造成的靜電電荷問題，已經(jīng)引起人們的注意。有報(bào)告指出，噴射到可燃液體表面的水導(dǎo)致了靜電引燃。這是由于水的沉降在烴中產(chǎn)生了靜電荷的結(jié)果。油船清洗作業(yè)可參見各種海運(yùn)機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果。
4.7 浮頂儲(chǔ)罐
4.7.1 外浮頂儲(chǔ)罐
外浮頂儲(chǔ)罐要求在浮頂或頂蓋與罐壁之間有電氣連通支路(見6.5.2.1)。支路主要用作避雷，如6.5.2 所述。它也可以防護(hù)因產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)而引起的靜電荷。
4.7.2 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐
內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)有某種形式的電氣連通，通常以在浮頂或頂蓋與罐頂之間接一條金屬纜來實(shí)現(xiàn)。該金屬纜足以消散浮頂或頂蓋上因產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的任何靜電荷，如6.5.2.2所述，無需雷電防護(hù)的額外電氣連通。
5 其他靜電危險(xiǎn)
5.1 飛機(jī)加油
在加油之前和加油的過程中，如果加油管噴嘴與飛機(jī)之間已經(jīng)有短連通線或夾持器電氣連通，飛機(jī)的安全加油就不再需要加油管電氣連通。當(dāng)小飛機(jī)從加油站的自動(dòng)加油機(jī)通過加油軟管進(jìn)行加油，并且加油的速度不超過95L/min(25gal/min)時(shí)，也不需要這種電氣連通。通過緊密的金屬與金屬連接的加油飛機(jī)，不再需要有電氣連通。
如果任何適用規(guī)程提出專門的電氣連通或接地要求時(shí)，則應(yīng)遵守之。
5.2 皮帶
用橡皮、皮革或其他絕緣材料制成的皮帶，在中速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷。當(dāng)皮帶從皮帶輪上脫離時(shí)就會(huì)產(chǎn)生靜電，使皮帶輪(無論是導(dǎo)電的還是非導(dǎo)電的)和皮帶帶電。
如果皮帶輪是由導(dǎo)電材料制成的，電荷通常會(huì)通過軸承和軸消散到地面而不會(huì)發(fā)生引燃險(xiǎn)。但是在某些場合，如果其機(jī)架是絕緣的或者軸承是由如尼龍等絕緣材料做成的，則應(yīng)進(jìn)行電氣連通和接地。
用導(dǎo)電皮帶或者用皮帶涂料使皮帶導(dǎo)電，可以消除皮帶上的靜電聚集。為了保有效，皮帶涂料應(yīng)經(jīng)常更新。
一般情況下，在危險(xiǎn)場合應(yīng)避免使用平皮帶。經(jīng)驗(yàn)表明，V型皮帶造成的靜電引燃危險(xiǎn)可以忽略。
5.3 過濾 器和緩沖艙
當(dāng)通過管線泵輸?shù)碗妼?dǎo)率液體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電荷并聚集［見附錄A(提示的附錄)中A2］。電荷量的大小是流體組分及其通過管線速度的復(fù)雜函數(shù)。對(duì)于大多數(shù)液體而言，液體流動(dòng)越快，電荷產(chǎn)生越多。然而一旦流體帶電，就會(huì)形成電壓，電荷也隨之趨于消散。電荷消散的速度將隨電壓的增高或流體電導(dǎo)率的增強(qiáng)而加快。
當(dāng)流體以恒速泵輸通過管線時(shí)，流體的電勢將穩(wěn)定在電荷產(chǎn)生和消散的平衡電壓值上(見圖7)。如果該液體流進(jìn)較小的管路值，液體流動(dòng)的速度將會(huì)增加，電荷產(chǎn)生的速度也隨之增加。但是，電勢又會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)較高的電壓值上。如果管路尺寸增大，則與上述相反，液體的電勢將被穩(wěn)定在一個(gè)較低的電壓值上。
圖7 公路槽車裝載過程中電荷的產(chǎn)生
如果管路上安裝著一個(gè)過濾器，電荷的產(chǎn)生就會(huì)大大地增加(見圖8)。同樣的系統(tǒng)，加裝過濾器比沒有過濾器要多產(chǎn)生十倍到二百倍的電荷。在某些場合(見2.5.4)，篩網(wǎng)也能加強(qiáng)電荷的生成。只要液體處于管路中，由于沒有空氣，以及爆炸性混合物不暴露于引燃的火花，所以，就不存在過量電荷引起的危險(xiǎn)，進(jìn)而隨著液體沿管路連續(xù)地下流(見圖7)，由過濾器引起的高電荷量也趨向于減少。
圖8 過濾器中的電荷分布
如果在過濾以后，液體從管路流出并進(jìn)入一個(gè)可能存在可燃性混合物(中蒸氣壓產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換裝載或被混雜的低蒸氣壓產(chǎn)品)的艙室，則在管路系統(tǒng)中從過濾器到油出口之間至少要有30s的緩沖時(shí)間。對(duì)于精煉的、低電導(dǎo)率產(chǎn)品，緩沖時(shí)間最好超過30s。
實(shí)踐中，在過液器下游應(yīng)設(shè)置足夠長或粗的管線，以保證在液體流出之前有30s的緩沖時(shí)間(見圖7)。這樣，液體的電荷量就可能釋放到一個(gè)被認(rèn)為是安全的值。將液體滯留在緩沖艙內(nèi)30s或降低其流速，也可以達(dá)到同樣的效果。但是緩沖艙應(yīng)滿罐操作，以避免在可燃相空間內(nèi)產(chǎn)生火花。
對(duì)于所有新設(shè)備，不論其儲(chǔ)裝何種產(chǎn)品和用途如何，都推薦在過濾器以后至少有30s緩沖時(shí)間的措施。對(duì)于油輪、油罐、容器的裝油以及裝油架等，在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮這個(gè)因素。如果設(shè)備改作其他用途或者儲(chǔ)裝產(chǎn)品由于失誤而被混雜，這種考慮將提供一種防護(hù)措施。在發(fā)生轉(zhuǎn)換裝載時(shí)，這也將是一種防護(hù)措施。但是從技術(shù)的角度講，在操作溫度范圍以內(nèi)，電導(dǎo)率在50pS/m［見附錄A(提示的附錄)中A5］以上的產(chǎn)品可以不考慮緩沖時(shí)間。這樣的電導(dǎo)率水平可為產(chǎn)品所固有，也可以是通過抗靜電添加劑達(dá)到［見附錄A(提示的附錄中A8.5］。
無論儲(chǔ)運(yùn)何種航空渦輪燃料油，甚至經(jīng)過電導(dǎo)添加劑處理以后，靜電放電都會(huì)將過濾器－分離器內(nèi)的新過濾芯碳化或損壞。當(dāng)更換過濾器芯后，在可能的情況下，過濾器－分離器應(yīng)自流灌滿，或者也可以將流速降低到1m/s(3ft/s)，直到過濾器－分離器灌滿液體。
5.4 油桶
在金屬傳送機(jī)或其他導(dǎo)電基礎(chǔ)上灌裝的金屬桶，都自然地和裝油電氣連通，并不需要另外的防靜電聚集和放電防護(hù)。但是在任何微孔過濾器的下游，都應(yīng)有一段緩沖時(shí)間。如果油桶通過金屬注油管灌油，并且在整個(gè)灌油操作中與容器保持接觸，則在可能出現(xiàn)火花隙的該容器和注油管間就無需再進(jìn)行電氣通路(圖9)。在這樣的灌油操作中所產(chǎn)生的電流很小一，一個(gè)即使如1MΩ這樣電阻很高的電氣通路，其導(dǎo)電性對(duì)防止發(fā)生引燃火花也已足夠。必須注意，應(yīng)確保不會(huì)有任何非導(dǎo)電的灌油漏斗將容器和裝油管線絕緣。金屬漏斗應(yīng)同時(shí)與裝灌的容器及裝油管線保持接觸，或者與二者保持電氣連通。
圖9 容器在裝灌過程中電氣連通
5.5 非導(dǎo)電設(shè)備和材料
5.5.1 概述
在前文的討論中，都是假設(shè)儲(chǔ)運(yùn)石油產(chǎn)品的設(shè)備是由導(dǎo)電材料制成的。提及的防護(hù)措施主要包括防止在這樣兩個(gè)物體之間，或者一個(gè)這樣的物體與大地或大油面之間產(chǎn)生電位差的步驟。
當(dāng)設(shè)備主要是由非導(dǎo)電材料制成時(shí)，就有必要采取不同的措施。前文建議的作為導(dǎo)電材料必要防護(hù)措施的電氣連通，此時(shí)就不再適用了。
實(shí)例之一是用塑料管線或者管路輸送石油產(chǎn)品。目前因?yàn)樗芰鲜褂锰匦缘牟淮_定性，對(duì)可能存在靜電引燃條件的烴系統(tǒng)應(yīng)限制使用。
5.5.2 非導(dǎo)電地下儲(chǔ)罐
不論土壤的確切性質(zhì)如何，地下塑料儲(chǔ)罐的外部都是與導(dǎo)電的介質(zhì)相接觸的，任何聚集的電荷都能消散。這類油罐的靜電防護(hù)同已推薦的地下金屬罐的一樣(見2.6)，不再需要其他防護(hù)措施。
5.5.3 非導(dǎo)電地下儲(chǔ)罐
雖然潔凈的塑料與煉制的油品相比有較大的總體電阻率，但是，暴露在露天的儲(chǔ)罐不大可能保持潔凈。一項(xiàng)對(duì)新的玻璃鋼儲(chǔ)罐的取樣試驗(yàn)表明，其電導(dǎo)率大約是所儲(chǔ)裝油品的100倍?？串?dāng)它暴露在露天以后，其電導(dǎo)率肯定還會(huì)增大很多。
塑料儲(chǔ)罐可能裝有金屬的人孔和流體進(jìn)出口。對(duì)一個(gè)與地絕緣的這類儲(chǔ)罐進(jìn)行泵裝的試驗(yàn)表明，其裝配部件上聚集的電勢高達(dá)11kV，當(dāng)一個(gè)接地的導(dǎo)體靠近該儲(chǔ)罐時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生可見的、據(jù)信可以引燃的火花。當(dāng)金屬物體不接觸罐內(nèi)品而僅僅接觸罐殼外面時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)這種情況，其電荷來自通過塑料自身的感應(yīng)。所有這些金屬物體都應(yīng)接地，以便消除火花的危險(xiǎn)。
在儲(chǔ)罐內(nèi)部的金屬部件，例如入孔蓋的金屬凸臺(tái)，會(huì)變成油面內(nèi)部引起火花的焦點(diǎn)。鋼制儲(chǔ)罐裝載過程中，避免內(nèi)部火花的防護(hù)措施也全部適用于塑料油罐。
5.5.4 使攜式塑料容器
當(dāng)金屬容器沒有與裝載油嘴相接觸時(shí)，圖9和5.4推薦金屬容器應(yīng)與裝油管電氣連通。如果容器由塑料制成，這種電氣連通和接地就不再有用。但是塑料容器上的任何金屬部件都應(yīng)與裝油管進(jìn)行電氣連通。如果使用塑料容器，在裝載作業(yè)以前，應(yīng)將導(dǎo)電裝油管或接地棒插入容器的底部。這樣它將會(huì)在液體表面聚集。隨著電荷的增加或當(dāng)液體表面接近接地的導(dǎo)體時(shí)，該電荷就會(huì)向?qū)w進(jìn)行放電。如果在火花的通道上有可燃性氣體，就會(huì)發(fā)生火災(zāi)。
一個(gè)普通的實(shí)例是向懸掛在采樣閥和注油龍頭下的19L(5gal)塑料桶［或19L(5gal)帶塑料手柄的金屬桶］抽注原油樣品。隨著原油表面接近注油龍頭，就可能跳發(fā)火花并引燃蒸氣。雖然原油不被認(rèn)為是靜電聚集體，但在塑料或其他非導(dǎo)電容器中，它就成為一個(gè)能夠在一定條件下聚集足夠電荷以引燃烴類蒸氣的絕緣導(dǎo)體。
雖然小的非導(dǎo)電容器［小于3.8L(1gal)］也存在類似的情況，但是不會(huì)成為問題。因?yàn)橥ǔＷ⒂退俣容^慢，液體的容積較小，這樣聚集的電荷也就較小。然而無論容器大小，加注工作都應(yīng)不在容器中產(chǎn)生油霧或噴濺蒸氣－液體混合物的條件下完成。
5.5.5 非導(dǎo)電表面
在石油作業(yè)中，偶爾會(huì)使用塑料板。如果帶有足夠電荷，則當(dāng)導(dǎo)體接近時(shí)，該表面也會(huì)產(chǎn)生可見的火花。在精心控制的試驗(yàn)室條件下，這種火花也曾造成引燃。所以在有可能存在可燃性蒸氣的場合，應(yīng)避免使用塑料板。
5.5.6 服裝
在適當(dāng)條件下，許多纖維能產(chǎn)生靜電。當(dāng)這些纖維接觸其他材料再分開時(shí)，或這類纖維同別的物質(zhì)摩擦?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生靜電。大多數(shù)合成纖維(尼龍、腈綸、滌綸、人造絲比天然纖維更容易產(chǎn)生靜電。
在低濕度季節(jié)，穿橡膠和皮革底的鞋走在干燥的地毯或其他非導(dǎo)電表面上會(huì)產(chǎn)生靜電。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這種危險(xiǎn)性，并且在有可燃性蒸氣出現(xiàn)的場合要認(rèn)真對(duì)待。然而在石油工業(yè)中，一般情況下，由于穿戴普通服裝產(chǎn)生靜電而引燃石油蒸氣的報(bào)導(dǎo)相對(duì)較少，這說明其危險(xiǎn)性不太明顯。但是值得強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)該注意在可能存在可燃性氣體的環(huán)境中，不要脫服裝。在一般的石油工業(yè)作業(yè)中，不需要對(duì)人身采取專門的接地措施或者穿著防靜電服裝。即使在最近對(duì)服裝引起的事故進(jìn)行復(fù)查以后，本標(biāo)準(zhǔn)的這一觀點(diǎn)仍無變化。進(jìn)一步的資料見附錄A(提示的附錄)中的A8.8。
5.6 真空油槽車的使用
在用真空油槽車抽出可燃性烴類的過程中曾發(fā)生過引燃。抽吸軟管和導(dǎo)電的管桿應(yīng)是電氣連續(xù)的，并且應(yīng)直接與正被清理的容器進(jìn)行電氣連通。不應(yīng)使用非導(dǎo)電的軟管或管桿。螺旋鋼絲增強(qiáng)的軟管應(yīng)在正規(guī)條件下測試，以驗(yàn)證其電氣的連通性。
5.7 攪拌器
鼓風(fēng)攪拌器是一個(gè)強(qiáng)的靜電發(fā)生器。在攪拌和水沖洗的過程中可以測出一些電荷。在攪拌停止以后及沖洗水關(guān)閉以后，電荷會(huì)立即增加。最初電荷是很強(qiáng)的，導(dǎo)致油面飛跳火花，但是在5～10min以后便會(huì)逐漸消失。
防護(hù)方法包括了惰性氣體覆蓋以及用通常稱為連續(xù)處理系統(tǒng)的閉合循環(huán)系統(tǒng)來消除油面。
產(chǎn)品的電導(dǎo)率高于1000pS/m時(shí)，可能要求采取消除由于攪拌而產(chǎn)生高電荷電勢的措施。
5.8 內(nèi)涂層
油艙或儲(chǔ)油罐內(nèi)部的油漆、塑料或氧化鋁的薄涂層不會(huì)構(gòu)成靜電危害。這樣的薄膜對(duì)靜電荷的流動(dòng)是沒有阻礙的，因?yàn)樗麄兊碾娮枇考?jí)與油品是一樣的，或是因?yàn)樵谕繉由嫌行∶娣e的裸露部分。
5.9 噴砂
在噴砂過程中，砂粒通過噴砂機(jī)和軟管也會(huì)產(chǎn)生靜電。因此，在噴砂嘴和工作面之間應(yīng)有電氣連通，工作面應(yīng)接地。在噴砂過程中，曾經(jīng)觀察到在橡膠軟管與接地物體之間跳火花，所以應(yīng)注意不讓軟管通過有可燃性混合物存在的區(qū)域。通過向供方專門訂貨，可以得到能防止其與地之間跳火花的帶金屬屏蔽的軟管，碳素導(dǎo)電管式軟管也可以得到。為了使之有效，這種屏蔽必須勝過在軟管內(nèi)的單條電氣連通線。在噴砂面內(nèi)，由于空氣流的吹掃作用，不太可能達(dá)到可燃的濃度(有關(guān)資料可見API Publ 2027)。
5.10 水蒸氣和二氧化碳
水蒸氣和二氧化碳的詳細(xì)討論參見4.6。
6 閃電
6.1 概述
本章的資料是以當(dāng)前防護(hù)直接雷擊和間接閃電電流的技術(shù)水準(zhǔn)為基礎(chǔ)。即使將全部已知的防護(hù)措施都用上，也不一定能絕對(duì)保證防止或消散直接雷擊。在存在間接閃電電流的場合，即使取了最好的措施和設(shè)施，仍然有可能在一個(gè)系統(tǒng)的某些區(qū)域出現(xiàn)可以導(dǎo)致引燃的火花。但是除了很偶然的場合閃電以不可預(yù)見的形式出現(xiàn)以外，本章所介紹的方法還是成功的。
雷暴包含了相對(duì)低速運(yùn)動(dòng)的高電荷云團(tuán)，該云團(tuán)可在其下方大面積的地球表面形成一個(gè)靜電場。該電場在大地、油罐、設(shè)備和其他物體的表面感應(yīng)出相反的電荷，并且隨著云團(tuán)移動(dòng)。通常其發(fā)生的速度相對(duì)較低，電荷電流相對(duì)較小，并沒有什么危害。由于雷擊的原因，該電荷在瞬時(shí)中和。此時(shí)，由于地電荷的中和作用，一個(gè)很強(qiáng)的地電流將流向雷擊點(diǎn)。除了直接雷擊以外，火花或電暈?zāi)茉谠O(shè)備高點(diǎn)或在閃電導(dǎo)致的電流通路上的兩個(gè)分離導(dǎo)電體中間向大氣中放電。
6.2 直接雷擊
由于熱和機(jī)械力的作用，直接雷擊可以直接引燃可燃性材料，并嚴(yán)重破壞其通路上的物體。這種破壞性可以在被雷電擊中的樹上明顯見到。電擊的熱量將木材的一部分水分變?yōu)樗魵?，隨著水蒸氣的膨脹和逸入空間而對(duì)木材施加巨大的機(jī)械力，所釋放的能量可將粗大的樹枝從樹上劈下并使樹皮散落在廣闊的區(qū)域。
6.3 間接閃電電流
除了直接雷擊以外，由雷擊引起的電場的突然變化會(huì)使相對(duì)遠(yuǎn)離直接雷擊區(qū)的設(shè)備出現(xiàn)二次火花。這種感應(yīng)電荷或火花往往在被絕緣的金屬物體存在時(shí)出現(xiàn)。開始時(shí)，金屬物體通過其對(duì)地的高電阻以無害的低速感應(yīng)電荷。當(dāng)附近出現(xiàn)雷擊時(shí)，這些受約束的電荷突然對(duì)地放電而可以引燃可燃性混合物。
6.4 直接雷擊的防護(hù)
直接雷擊的防護(hù)一般是不可能的。比較可行的方法是提供一條適當(dāng)截面的金屬接地通路，以最小的損害消散雷擊。金屬儲(chǔ)罐和其他與地接觸的結(jié)構(gòu)已證明接地良好，可以使雷擊安全的消散。使用埋地棒將儲(chǔ)罐人為地接地，不會(huì)降低也不會(huì)增加儲(chǔ)罐被雷擊的概率，也不會(huì)減少罐內(nèi)介質(zhì)被引燃的可能性。
非直接安裝在地上但卻與接地管線系統(tǒng)相連接的金屬儲(chǔ)罐，通常其接地對(duì)雷擊的安全消散是足夠良好的。然而這種儲(chǔ)罐可能要求輔助接地，以防止基礎(chǔ)損壞。
與地絕緣的金屬儲(chǔ)罐、容器和其他結(jié)構(gòu)，通常可以通過適當(dāng)?shù)慕拥睾碗姎膺B通加以保護(hù)。這類連接可以提供一種使那些可能處在雷擊直接通路上的絕緣材料免遭損壞的電荷消散手段。
用木頭、磚、瓦或混凝土等絕緣材料制作的結(jié)構(gòu)，采用設(shè)計(jì)合理的避雷針、導(dǎo)電桅桿或架空線都可以防護(hù)直接雷擊。這些裝置對(duì)位于閃電接收器高點(diǎn)附近或下方防護(hù)區(qū)域內(nèi)的物體和結(jié)構(gòu)，都能起到防止雷擊的作用(見圖10和圖11)。
6.5 特定設(shè)備的閃電防護(hù)
6.5.1 固定頂和臥式儲(chǔ)罐
維護(hù)狀態(tài)良好的固定金屬頂儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐，由于其全部金屬部件互相連接，所以擁有對(duì)直接雷擊引燃和損壞的良好防護(hù)。曾發(fā)生由于雷電陸中油罐而引起的爆炸，這是因?yàn)橛凸揄敳咳缌坑涂啄菢拥拈_孔未關(guān)系閉或者它的通風(fēng)口沒有名勝呼吸閥那樣被反閃燃裝置保護(hù)。
不能將帶有非導(dǎo)體頂蓋的金屬儲(chǔ)罐看作對(duì)直接雷擊具有防護(hù)能力。但是這類儲(chǔ)罐可以裝設(shè)一個(gè)與罐殼、避雷針、導(dǎo)電桅桿或接地架空線連接的金屬覆蓋。
儲(chǔ)罐開孔處的呼吸閥可以防止逸出的蒸氣引燃后火焰向罐內(nèi)擴(kuò)散。已被證明，呼吸閥在沒有阻火器時(shí)以有效地防止火焰向罐內(nèi)擴(kuò)散。為了減少引燃的危險(xiǎn)，有些公司規(guī)定，在雷雨時(shí)禁止打開量油孔。
6.5.2 浮頂儲(chǔ)罐
6.5.2.1 外浮頂儲(chǔ)罐
當(dāng)罐頂浮得相當(dāng)高并且罐內(nèi)介質(zhì)又屬揮發(fā)性時(shí)，曾發(fā)生過閃電擊中外浮頂儲(chǔ)罐的邊緣而引起的火災(zāi)。大部分此類火災(zāi)均發(fā)生在密封段的上方，并被搬運(yùn)泡沫管線或便攜式干粉滅火機(jī)所撲滅。也曾因閃電擊中浮頂罐的邊緣并引燃浮頂上方的可燃性蒸氣而發(fā)生類似的密封段上方起火，此類火災(zāi)曾發(fā)生于罐頂較低時(shí)。密封段的火災(zāi)偶爾也曾在密封段的泄漏處發(fā)生。
外浮頂儲(chǔ)罐的密封空間曾經(jīng)發(fā)生因閃電放電引起的火災(zāi)。直接雷擊或浮頂上感應(yīng)(受約束)電荷突然放電，都會(huì)導(dǎo)致引燃。當(dāng)帶電的云團(tuán)向油罐附近的地面某處放電時(shí)，該感應(yīng)電荷即被釋放。
在浮頂和罐殼內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的金屬蹄板之間，沿著浮頂圓周以不超過3m(10ft)的間隔設(shè)置的金屬接地母線(分路)，可以使電荷消散而不致于引燃纖維密封下方的蒸氣。當(dāng)風(fēng)雨防護(hù)板安裝在密封段上方、使用刮蠟器或者二次密封時(shí)，在兩次密封之間的空間有可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物，所以應(yīng)采用分路器，使其直接與二次密封上方的罐殼相連通。分路器設(shè)置的間隔應(yīng)與上述的推薦值相同。
對(duì)直接雷擊引燃最有效的防護(hù)是嚴(yán)密的密封。
6.5.2.2 內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐
根據(jù)法拉第籠式效應(yīng)，具有導(dǎo)電罐頂?shù)膬?nèi)浮頂儲(chǔ)罐本身就具有防護(hù)閃電的能力。但是浮頂或頂蓋仍然需要和罐殼電氣連通，以防止因產(chǎn)品流動(dòng)而產(chǎn)生靜電荷(見4.7)。如果用非導(dǎo)電罐頂材料封閉油罐，則推薦采用6.5.1中提出的避雷措施。另外，由浮頂罐宜進(jìn)行與外浮頂罐一樣的密封防護(hù)(見6.5.2.1)。
6.5.3 帶壓儲(chǔ)存
帶壓儲(chǔ)存可燃性液體或氣體的金屬儲(chǔ)罐、容器和工藝設(shè)備，通常不要求閃電防護(hù)。因?yàn)檫@類設(shè)備通常都能良好地接地且有足夠的厚度，不致被直接雷擊擊穿。
6.5.4 油.船和駁船
通常，對(duì)于鋼體船或駁船，如果桅桿或其他突出物體與船體適當(dāng)?shù)剡B通，就可以認(rèn)為其擁有防護(hù)直接雷擊的能力。船體用木材或其他絕緣材料制作的船，應(yīng)通過在吃水線以下安裝銅板來提供自桅桿和突出的金屬結(jié)構(gòu)物的接地。在雷電暴雨天氣時(shí)，無線電天線應(yīng)裝備避雷針或共他接地設(shè)施。
油船和駁船受到間接感應(yīng)電流和電暈效應(yīng)的影響時(shí)，會(huì)引起火花。當(dāng)附近有大雷雨時(shí)，最好停止裝卸作業(yè)，并關(guān)閉所有儲(chǔ)罐開孔。
6.5.5 公路槽車和鐵路槽車
多年經(jīng)驗(yàn)表明，公路槽車和鐵路槽車正正常作業(yè)時(shí)對(duì)雷電具有足夠的防護(hù)能力。
7 雜散電流
7.1 概述
雜散電流是指沿非規(guī)定通路流動(dòng)的電流。所謂非規(guī)定通路，包括大地、管線以及別的與大地連通的金屬物體或結(jié)構(gòu)。雜散電流可是連續(xù)的或間歇的、單向的或者交變的，并且通常分布在多條并聯(lián)通路上，其強(qiáng)度與各自通路擔(dān)心阻成反比。
7.2 雜散電流源及其限制
雜散電流有時(shí)是由于電力電路故障產(chǎn)生的。他們也可能是故意設(shè)置的，如用于管線或其他埋結(jié)構(gòu)的陰極防護(hù)；或者是某些場合所固有的，如某種動(dòng)力系統(tǒng)中的掃地回路電流以及由于埋地的金屬物體腐蝕而產(chǎn)生的電流。
動(dòng)力系統(tǒng)中的雜散電流沒有確定的電壓和電流限制，通常其電壓不會(huì)超出擊穿固定電極間空氣隙的所需值［見附錄A(提示的附錄)中A6.3］。但是當(dāng)電極接觸和分離時(shí)，通常能導(dǎo)致瞬時(shí)的能引燃的放電；或者當(dāng)電勢超過大約35V時(shí)，產(chǎn)生持續(xù)的電弧這都是危險(xiǎn)的。陰極保護(hù)電流具有相同的一般特性，除了輸入的電壓相對(duì)較低，引燃火花的危險(xiǎn)性也較小。
另一個(gè)雜散電流源是金屬與土壤接觸的電蝕作用。這類電流可以沿著埋地管線從與一種泥土的接觸點(diǎn)流向與另一種泥土的接觸點(diǎn)。由電蝕作用產(chǎn)生的電勢，在任何情況下都不應(yīng)超過15V［見附錄A(提示附錄)中A6.3］。
在現(xiàn)場可以測出雜散電流以及雜散電流的方向和大小，但是除非已有某些可見的現(xiàn)象，例如腐蝕的加快或可見的放電，否則不一定對(duì)可能明顯放電的每個(gè)點(diǎn)都進(jìn)行測試。因此，建議對(duì)要進(jìn)行某種特定類型工作而且能存在可燃性混合物的地點(diǎn)進(jìn)行放電防護(hù)。
7.3特定作業(yè)中的雜散電流防護(hù)
7.3.1管線
如果已知或懷疑存在雜散電流，就可以先在拆開處跨接一條短而粗的導(dǎo)線或者跨接線，以減少發(fā)生引燃的可能性。管線拆開的程序與移動(dòng)閥門或插入閥芯時(shí)所要求的程序相同(見圖12)。為了有效起見，電氣連通必須是低電阻的。導(dǎo)線與管線的接觸必須是最小電阻的方式。
注：當(dāng)可能存在烴類和雜散電流時(shí)，拆除或更換閥門或閥芯應(yīng)采取以下步驟：
1) 連接電氣連通電纜。
2) 拆除閥門或閥芯(或打開管線)。(安裝閥門或閥芯時(shí)，步驟1和步驟2的先后秩序應(yīng)相反。)
3) 打開管線的同時(shí)，拆去電氣連通電纜，在沒有可燃混合物存在的場合，斷開旁路連接。
圖12 雜散電流旁路
7.3.2 岔線軌道
由于雜散電流的原因，用于岔線軌道上的鐵路槽車裝點(diǎn)的管線，其電勢可能 與鐵軌的電勢不同。雜散電流可以在管線或鐵軌上流動(dòng)。在鐵路槽車連接斷開時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生雜散電流，通常的防護(hù)措施是至少把一條鐵軌和裝卸設(shè)施的管線電氣連通(見圖6)。在裝卸設(shè)施和現(xiàn)場連接管線之間，使用絕緣的管接頭可為防止雜散電流侵入鐵軌和流入管線系統(tǒng)提供額外的保護(hù)。
岔線軌道可以同帶電的主干線連接，還可與電氣鐵道交叉，并且在某些情況下可以裝設(shè)軌道電路信號(hào)系統(tǒng)。在所有這類情況中，岔線軌道的鐵軌接點(diǎn)處應(yīng)裝設(shè)絕緣連接器，以使該軌道和所有軌道的電流回流源完全絕緣(見圖13)。在輸送可燃性液體的時(shí)候，這些絕緣連接器不應(yīng)跨接。
圖13 同主干線雜散電流源隔離的貧路軌道
7.3.3 碼頭管線
如果在驪間管線系統(tǒng)中存在雜散電流，由于船體對(duì)地(水)的電阻非常低，油輪裝油軟管在拆裝時(shí)就有可能產(chǎn)生電弧。
在這種情況下，如果在碼頭管線系統(tǒng)中使用一條低電阻的接地線，就可使油輪軟管中的雜散電流大大減少。但是，在為防止碼頭結(jié)構(gòu)或船體腐蝕而使用陰極保護(hù)設(shè)施的場合，管線接地會(huì)增加輪船軟管中的雜散電流。
在管線立管和軟管的連接中使用絕緣法蘭是保證軟管拆裝時(shí)不在軟管拆裝點(diǎn)出現(xiàn)電弧的最好方法。當(dāng)雜散電流產(chǎn)生于岸上設(shè)施時(shí)，在碼頭管線系統(tǒng)的岸端設(shè)置絕緣法蘭是有效的。應(yīng)在使用絕緣法蘭，以防止在連接處產(chǎn)生電弧，并防止雜散電流或陰極保護(hù)電流在碼頭及上岸管線之間流動(dòng)。當(dāng)油船和碼頭管線使用串接的柔性軟管連接時(shí)，一個(gè)代替絕緣法蘭的辦法是在每個(gè)串接軟管中具有一段非導(dǎo)電軟管，以隔斷油船和碼頭間的電流。如果使用絕緣來防止雜散電流時(shí)，所有如金屬法蘭等導(dǎo)體，由于能夠聚集靜電而不應(yīng)在裝卸管線中被絕緣。例如使用不只一段非導(dǎo)電的軟管時(shí)，就有可能有多個(gè)法蘭或連接器被絕緣。
有些公司使用電氣連接電纜來連通碼頭管線和油船。這種作法在沒有雜散電流存在的情況下是沒有好處的，而在遇到過量雜散電流時(shí)又是不可靠的。在后一種情況下裝卸軟管法蘭時(shí)，因?yàn)殡s散電流要向所有可能的通路流動(dòng)，單條電氣連通的電纜對(duì)于消散雜散電流的效果通常是不的。幾條在連接點(diǎn)接觸電阻很低的超粗連通電纜，可以有效地減少雜散電流量，但是會(huì)產(chǎn)生過于繁瑣的操作問題。圖14表明了碼頭防護(hù)雜散電流的典型方法。
圖14 海運(yùn)碼頭的電氣連通、接地和絕緣
7.3.4 陰極保護(hù)系統(tǒng)
當(dāng)采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的防止設(shè)施腐蝕時(shí)，需要進(jìn)行專門的工程研究，這種研究既要考慮該套設(shè)施正常作業(yè)的安全性，又要考慮在建造和維護(hù)作業(yè)中可能遇到的非正常情況。
有時(shí)防腐工程師采用的絕緣設(shè)施和專門的電路(陽極、埋地電纜等)會(huì)帶來額外的防火問題。所以，在管線投入施工以前或者在附近挖溝之前，除了采取所推薦的預(yù)防措施以外，還應(yīng)向熟悉陰極保護(hù)系統(tǒng)分布(包括動(dòng)力電源和地下電纜)的行家進(jìn)行咨詢。將陰極保護(hù)系統(tǒng)斷電時(shí)，電勢不會(huì)立即消失因?yàn)槁竦亟饘俳Y(jié)構(gòu)和管線上的極化作用，這些電流會(huì)在斷電后持續(xù)一段時(shí)間。
只要軟管升降器裝備了絕緣法蘭，以防止陰極電流在船體和碼頭結(jié)構(gòu)之間流動(dòng)，那么陰極保護(hù)的鋼碼頭就可以取消電氣連通電纜。絕緣接點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不會(huì)被旁通或跨接的位置。幾歐姆的低電阻足以將電流降到安全水平。但是，值應(yīng)明顯較高，因?yàn)檫^低的測定電阻可能表示絕緣損壞或性能衰減。對(duì)于金屬與金屬發(fā)生接觸以及雜散電流在船和碼頭之間流動(dòng)的其他可能性，都應(yīng)該進(jìn)行在具有可燃性蒸氣時(shí)產(chǎn)生電弧的可能性的評(píng)估。
當(dāng)公路槽車和鐵路槽車裝載架上的連接管線被陰極保護(hù)時(shí)，電氣連通電纜的位置尺雨需要特別考慮。
附錄A
(提示的附錄)
靜電的基本概念
A1 概述
靜電研究主要涉及材料上電荷的聚集、電荷產(chǎn)生的機(jī)理、消散聚集電荷的過程。在產(chǎn)生和聚集過程中，電流是很小的，一般在百萬分之一安培的范圍以內(nèi)。但是，其電位差可以達(dá)到幾千伏。由于這個(gè)原因，小于1MΩ的電阻就有如是短路。靜電的一個(gè)主要表現(xiàn)形式就是聚集電荷的放電或激發(fā)火花。因?yàn)殪o電不同于動(dòng)力電，所以，所用的測量儀器和技術(shù)也都不同［見附錄B(提示的附錄)］。
A2 靜電的產(chǎn)生
同種或不同種物體分離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電。正負(fù)靜電荷總是成對(duì)出現(xiàn)的。當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體分離時(shí)，正負(fù)靜電荷就被分開并明顯地表現(xiàn)出來。為了產(chǎn)生大量電荷，物體雙方必須成為并保持相互絕緣。這樣，當(dāng)兩個(gè)物體分離的時(shí)候，那些已經(jīng)超過邊界表面或界面的電子就被捕獲。兩個(gè)物體完全物理分離或者至少有一個(gè)物體是絕緣體，就可以形成絕緣。在以下的事例中，兩個(gè)物體摩擦或滾動(dòng)接觸就會(huì)使電荷增加。靜電發(fā)生源的實(shí)例如圖A1所示。
圖A1 靜電發(fā)生源
對(duì)于石油工業(yè)，更重要的是流動(dòng)液體由于反復(fù)接觸和分離其他物體而導(dǎo)致的靜電荷。在流動(dòng)之前，流體保持等量的正負(fù)離子并呈現(xiàn)中性。但是，一舯 極性的離子被容器或管線表面優(yōu)先吸附，從而使過剩的異性離子留在界面處的液體中。當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，被吸附的離子與被流體湍流帶走的自由離子分離，因而產(chǎn)生電荷。圖A2表示了電荷被混在液體中帶到下游的情況。因?yàn)楫愋噪姾傻淖匀幌辔饔茫鋵?duì)應(yīng)極性的電荷通常在金屬管壁沿著液體流動(dòng)的方向傳導(dǎo)。而雜質(zhì)(水、金屬氧化物、化學(xué)品等)會(huì)增加靜電產(chǎn)生的能力。
圖A2 管內(nèi)電荷的分離
流動(dòng)的液體帶走充電粒子所引起的電流稱為流動(dòng)電流。如果這種充電液流進(jìn)入金屬容器或儲(chǔ)罐，就會(huì)在罐壁上感應(yīng)而發(fā)生電荷分離。與液體電荷對(duì)等但極性相反的電荷將感應(yīng)產(chǎn)生于罐的內(nèi)壁上，而與進(jìn)入液流電荷極性相同的電荷則會(huì)留在罐的外表面上。如果儲(chǔ)罐與地相連，則罐的外表面上的電荷將流入大地。由于受流體中電荷的吸引，罐的內(nèi)表面上的電荷將留存。由于流體的運(yùn)動(dòng)，會(huì)使流體中的電荷和罐壁上的電荷最終結(jié)合在一起(見圖A3)。
圖A3 穿過液體的電荷運(yùn)動(dòng)
液滴或固體顆粒在低電導(dǎo)率的介質(zhì)中沉降或在介質(zhì)中受到攪拌，也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的靜電場。如果儲(chǔ)罐內(nèi)含有可離子化雜質(zhì)的液體發(fā)生湍流，則離子的分離也能導(dǎo)致液體靜電充電。這樣的充電可以在液體內(nèi)或者液體表面上引起明顯的電壓變化。
A3 靜電產(chǎn)生速率
產(chǎn)生電荷的機(jī)理主要同流率、離子含量、介質(zhì)湍流和界面的表面積有關(guān)。管線或軟管中靜電產(chǎn)生的速率隨著管線或軟管長度的增加而達(dá)到最大的極限值。微孔過濾器的大表面積和小的孔隙開口，導(dǎo)致全部的燃料與過濾器表面的密切接觸，從而使過濾器成為強(qiáng)靜電發(fā)生器。
A4 靜電的聚集
危險(xiǎn)的靜電荷僅在彼此相對(duì)良好絕緣并與大地絕緣良好的物體上聚集，否則電荷就會(huì)泄逸，并且很快地跟與其對(duì)應(yīng)的異性電荷重新結(jié)合。和電荷的產(chǎn)生有別，靜電荷在設(shè)備和其他固態(tài)物體上的聚集在很大程度上受濕度的影響。在正常濕度(50%以上)時(shí)，一層看不見的水膜會(huì)在大多數(shù)固體絕緣層上為電荷的泄漏提供通路。甚至橡膠輪胎也能將輪胎在路面上滾動(dòng)接觸而使車輛聚集的靜電荷泄放。在沙漠和北極地區(qū)以及相對(duì)干旱季節(jié)的地區(qū)，依靠濕度漏泄電荷是不夠的必須輔之以電氣連通或接地。濕度對(duì)電荷在液體表面上移動(dòng)基本上沒有影響。能夠在被絕緣物體上聚集的靜電荷量取決于該靜電荷產(chǎn)生的速率和電荷消散通路上的電阻值。
A5 電導(dǎo)率
液體保持靜電荷的能力是它的電導(dǎo)率的函數(shù)。這個(gè)特性可以用電導(dǎo)率來表示［1個(gè)電導(dǎo)率單位為1pS/m(即10-14Ω-1·cm-1)］，或者用它的倒數(shù)形式的電阻率來表示(1個(gè)電阻率單位為1014Ω·cm)。另一個(gè)常用的測定量是半值時(shí)間，它是指在一個(gè)金屬容器內(nèi)液體的電荷衰減到它的初始值一半時(shí)所需的時(shí)間。半值時(shí)間與液體的電導(dǎo)率成反比，與液體的介電常數(shù)成正比。表A1列出了典型液體的電導(dǎo)率、電阻率和半值時(shí)間。
表A1 典型液體的電導(dǎo)率、電阻率和半值
除了霧狀情況外，當(dāng)液體在導(dǎo)電容器中儲(chǔ)運(yùn)而且其電導(dǎo)率超過50pS/m時(shí)，靜電荷的聚集不明顯。因?yàn)槌^此值，電荷在分離后將立即重新結(jié)合。
實(shí)際上，電導(dǎo)率小于大約1pS/m的液體，其電荷釋放不會(huì)象半值時(shí)間所反映的那么慢。當(dāng)這樣的液體被強(qiáng)烈充電時(shí)，歐姆定律所描述的一般關(guān)系已不再適用。
A6 靜電放電
A6.1 概述
實(shí)際上，充電物體中的靜電荷由于一直受數(shù)量相等而極性相反的電荷吸引而持續(xù)不斷地泄放這一特性稱為電荷的釋放。正是由于這個(gè)特性，大部分靜電火花僅在電荷生成機(jī)理活躍時(shí)發(fā)生但是某些石油煉制產(chǎn)品，由于其絕緣能力可使他們在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電荷在液體停止運(yùn)動(dòng)以后仍能短時(shí)間留存。
A6.2 火花和電弧
雖然在普通應(yīng)用中對(duì)火花和電弧不加區(qū)別，但從技術(shù)上講，差別是存在的。火花是由于隔離兩個(gè)電勢不同的電極的絕緣體(例如空氣)，其絕緣被突然擊穿而產(chǎn)生的。這種擊穿穿過火花隙產(chǎn)生一個(gè)損失電流并伴隨閃光，這表示存在一個(gè)高溫。與火花相反，電弧是在流通大電流的兩點(diǎn)被分開的瞬時(shí)發(fā)生的低電壓大電流放電。從技術(shù)上講，靜電放電總是火花。
A6.3 火花電勢
靜電要火花放電，其火花隙兩端的電壓必須高于某一確定值。在海平面空氣中，對(duì)最小可測間隙激發(fā)火花的最低電壓約為350V，較大的間隙需要成比例的較高電壓。實(shí)際電壓取決于充存于該間隙中的物料(或氣體)的絕緣強(qiáng)度和間隙的幾何形狀。對(duì)于干燥空氣和大間隙，其絕緣強(qiáng)度大約是30000V/cm。
在石油工業(yè)中，火花間隙可設(shè)想以多種形式出現(xiàn)在不同的地方。例如，如果槽車與高架裝油注油管之間沒有電氣連通或金屬接觸，他們之間就可能形成火花隙。在這種情況下，在產(chǎn)品流入罐艙過程中產(chǎn)生的靜電荷，可使槽車和注油管之間產(chǎn)生靜電電位差。
所產(chǎn)生的電勢與物體上的電荷量V=Q/C和物體相對(duì)于環(huán)境的電容量有關(guān)：
式中：V－電勢，V；
Q－電荷，C；
C－電容量，F(xiàn)。
因?yàn)槲矬w相對(duì)于環(huán)境的電容量取決于它的尺寸和位置，同樣的電荷不會(huì)總是導(dǎo)致同樣的電壓因此就可能發(fā)生也可能不發(fā)生火花激發(fā)。例如，將一塊大鋼板平行支撐于地面并使其與地絕緣它相對(duì)于大地的電容量就比以同樣方式和同樣距離支撐的一塊小鋼板的電容量大。如果兩塊鋼板上的電荷量一樣，大鋼板相對(duì)于地面的電壓就比小鋼板的小。這樣，小鋼板就可能對(duì)地面生火花(放電)而大鋼板則可能沒有足夠的電壓激發(fā)火花。
在電荷產(chǎn)生機(jī)理的連續(xù)影響下，絕緣物體的電壓連續(xù)增長。因?yàn)闆]有絕對(duì)的絕緣，所以隨著電壓的增高，電荷通過絕緣的泄放速率也將增加。在某些電壓下，電荷的泄放速率與電荷加到緣物體上的速率相等而達(dá)到平衡狀態(tài)。如果此平衡電壓低于激發(fā)火花所需的電壓，就不會(huì)產(chǎn)生火花。如果平衡電壓高于火花電壓，火花激發(fā)就會(huì)在達(dá)到平衡狀態(tài)之前發(fā)生。由于這個(gè)原因，在連續(xù)產(chǎn)生的電荷的條件下，有時(shí)會(huì)觀察到個(gè)別的和不連續(xù)的火花放電。隨著電荷聚集于某個(gè)物體，電壓就開始上升。此后，如果電荷通過絕緣的泄放速率不夠快，就會(huì)達(dá)到激發(fā)火花的電壓物體就會(huì)火花放電，隨之電壓也立刻下降。整個(gè)過程將按此重復(fù)出現(xiàn)。
A6.4 引燃能量
高電壓導(dǎo)致火花并不意味著將會(huì)發(fā)生可燃性混合物的引燃。要引發(fā)燃燒，必須有足夠的能量從火花傳到周圍的可燃性混合物。在電容式放電中，儲(chǔ)存并可發(fā)揮作用的能量與電壓和電容有關(guān)：
E=0.5V2
式中：E－能量，J；
C－電容量，F(xiàn)；
V－電勢，V。
在最有利的引燃條件下的試驗(yàn)中，大約為0.25mJ的能量曾引燃石油蒸氣－空氣混合物，隨著混合物組分接近可燃范圍的貧限或富限，其所需的能量都將增加?；旌衔镌诶硐肱浔葪l件下所需要的能力量最小。
凡能降低儲(chǔ)存能量對(duì)可燃性混合物有效作用的其他因素，也都會(huì)使所需能量增加。這些因素包括：
a) 一部分能量將消散在放電電路的電阻部分，因而在火花隙中不再起作用。
b) 產(chǎn)生火花的電極形狀和材料使火花中的一部分能量被用來加熱電極，而不再對(duì)加熱間隙中的介質(zhì)起作用。在小間隙的情況下，這種現(xiàn)象更為顯著，通常將其稱為電極的急冷效應(yīng)。
c) 火花隙可能過大而使能量分布在過長的通路上，從而不能加勢混合物使其達(dá)到引燃。氣體的溫度和壓力也可以使所需的引燃能量增加或減少。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在一般條件下，引燃可燃性混合物所需的能量實(shí)際上明顯要比實(shí)驗(yàn)確定的最小值大，在許多場合下曾見到火花但卻沒有引燃現(xiàn)象均屬此類情況。當(dāng)間隙的距離小于1500V跳火所需的距離時(shí)，由于電極的急冷效應(yīng)，低于1500V的靜電勢不大可能導(dǎo)致引燃。
釋放足夠能量而導(dǎo)致可燃性蒸氣引燃的火花稱為引燃火花。不能釋放足夠能量的火花則稱為非引燃火花。有一種放電形式稱為電暈，其表現(xiàn)為強(qiáng)電場中的紫輝，這是由于氣體分子在電子撞擊下的離子化所引起的。在可燃性烴蒸氣－空氣混合物中的電暈通常是非引燃的。但是，電暈的出現(xiàn)表明了靜電充電，而且隨之可能出現(xiàn)導(dǎo)致引燃的火花放電。
A7 靜電引燃
靜電放電要成為引燃源，必須滿足以下四個(gè)條件：
a) 必須具備產(chǎn)生靜電荷的條件；
b) 必須具備聚集達(dá)到足以產(chǎn)生引燃火花靜電荷的條件；
c) 必須具備釋放靜電荷形成點(diǎn)燃火花的條件(即有火花隙)；
d) 在火花隙中必須存在可燃性蒸氣-空氣混合物。
A8 靜電控制
A8.1 概述
通過控制靜電荷的產(chǎn)生、聚集或火花放電處的蒸氣－空氣混合物、釋放靜電荷，可以消除靜電火花引燃的危害。Α8.2～A8.8將討論幾種基本而有效的防止靜電引燃的方法和步驟。
A8.2 電氣連通
在兩個(gè)導(dǎo)體之間采用電氣連通的方法可以避免在他們之間激發(fā)火花。這一電氣連通提供了一條靜電荷可以通過它重新結(jié)合的導(dǎo)電通道，因此可以防止在間隙兩端出現(xiàn)電位差，從而不會(huì)產(chǎn)生火花，如圖A4～A6所示。圖中還表示了電壓與假定的電荷和電容值之間的關(guān)系。
從機(jī)械強(qiáng)度考慮，靜電連通的導(dǎo)線通常都比較粗，所以連通線的電阻都低。然而，靜電消散并不需要這樣低的電阻，因?yàn)殪o電電流通常是微安級(jí)的。1MΩ的電氣連通電阻對(duì)這些小的靜電電流是合適的，因?yàn)樵谶B通線兩端的電壓差很低，不足以激發(fā)火花。
在連通線中或連通線兩端采用 螺栓連接對(duì)于靜電消散是合適的，沒有必要再使用錫焊或銅焊連接。金屬裝油管組合的部件可以形成連續(xù)的導(dǎo)電通路，所以柔性接頭或旋轉(zhuǎn)接頭上下也不再需要電氣連通線或跨接線。試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，這些接頭的電阻通常很低，足以防止聚集靜電荷。但是，因?yàn)檫@些接頭表面有少數(shù)被制成絕緣，所以最好查閱制造廠商有關(guān)這類接頭的說明書。傳統(tǒng)的U型夾或其他將升降管固定在金屬裝載架上的相當(dāng)?shù)霓k法，可提供一個(gè)合適的導(dǎo)電通路，這樣就可以將電氣連通線的一端在金屬裝載架上，而不必直接固定的裝載管線上(見圖A3)。
A8.3 接地
大地可以作為電氣連通系統(tǒng)的一部分。如可以發(fā)生危害性靜電火花的間隙只存在于一個(gè)被絕緣的物體與一個(gè)接地物體之間時(shí)，例如電氣絕緣的容器與掃地的管線之間，可以通過將該容器接地而將該電氣絕緣旁路，這樣就可以防止容器上靜電荷的聚集。但是，容器或儲(chǔ)罐的接地不能防止容器中低電導(dǎo)率液體的電荷聚集(見圖A3)。
圖A6 兩個(gè)物體接地而且均無電荷
A8.4 減少靜電的產(chǎn)生
任何接受電荷的物體上的電壓與靜電產(chǎn)生的速率和靜電消散的速率有關(guān)(見A6)。限制或減少靜電產(chǎn)生的速率，可以防止這種電壓達(dá)到激發(fā)火花的電勢。在有液態(tài)烴類產(chǎn)品的場合，減少或消除產(chǎn)生靜電的條件或活動(dòng)就能降低靜電產(chǎn)生的速率。因此，諸如避免空氣或蒸氣冒泡以減少擾動(dòng)、降低流速、減少噴射和用螺旋槳的調(diào)合，以及避免液體自流下落或液滴通過儲(chǔ)存產(chǎn)品的表面，就可以減少或消除靜電的產(chǎn)生。避免水滴或其他顆粒物質(zhì)穿過液體沉淀，也可以減少靜電充電。
A8.5 加強(qiáng)靜電消散
液體中的電荷的消散速率是時(shí)間和液體電導(dǎo)率的函數(shù)。使用可以使電荷消散加快的抗靜電添加劑，可以提高液體的電導(dǎo)率而減少液體中的電荷。也可將液體在低湍流條件下保持在密閉管路或緩沖罐中，并提供較長的電荷消散時(shí)間，以減少液體中的電荷。
當(dāng)使用抗靜電添加劑時(shí)，應(yīng)在輸配流程的開始點(diǎn)注入。應(yīng)該注意，反復(fù)裝運(yùn)和反復(fù)通過陶制的過濾器都會(huì)使最初調(diào)好的電導(dǎo)率明顯減小。所以，必須遵守添加劑制造廠商的有關(guān)規(guī)定。
A8.6 控制環(huán)境
當(dāng)采用電氣連通、接地、減少靜電產(chǎn)生或加強(qiáng)靜電消散等方法不能避免靜電放電時(shí)，可以在可能出現(xiàn)火花的地方隔離可燃性蒸氣－空氣混合物，以避免引燃。對(duì)在儲(chǔ)運(yùn)溫度下其蒸氣壓力可以產(chǎn)生可燃性混合物的易燃石油液體，這種隔離特別困難。然而，蒸氣與空氣的比例若不處于稱為燃燒上、下極限的嚴(yán)格確定的范圍之內(nèi)時(shí)，蒸氣－空氣混合物也不會(huì)引燃。
如果氣相空間中的氛圍處在可燃范圍以內(nèi)，可通過用惰性氣體置換空氣來降低氧氣的含量，或者引入天然氣或揮發(fā)性產(chǎn)品的蒸氣，使氣相空間的濃度大大高于燃燒上限，也可減輕或消除其危害。使用這種方法要特別注意 避免產(chǎn)品的污染。
A8.7 靜電活性燃料油和親靜電劑
在某些情況下，同樣的作業(yè)方法已經(jīng)實(shí)施了許多年而沒有發(fā)生過問題，卻偶然發(fā)生了可能由靜電引起的事故。在試圖找出這些不尋常事故的原因時(shí)，設(shè)想過在這些事故中，燃料油因?yàn)椴涣私獾暮哿砍煞郑诓伙@著改變?nèi)剂嫌蛽?dān)心導(dǎo)率的同時(shí)，增強(qiáng)了充電趨勢，從而使燃料油呈異常的靜電活性。API(美國石油學(xué)會(huì))主持的研究已經(jīng)排除了大部分簡單極性化合物和普通燃料添加劑具有親靜電效應(yīng)；但是，發(fā)現(xiàn)了石油衍生的磺酸鈉在痕量濃度時(shí)具有靜電活性。水被認(rèn)為是最接近理想的親靜電劑。它在不同的燃料中影響程度不同。因此可得出結(jié)論，燃料中某些不確定成分的相互作用會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。
現(xiàn)有的知識(shí)還不足以預(yù)測所謂的“熱”燃料。常規(guī)的燃料檢驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)這種潛在的危險(xiǎn)性。然而，熱燃料確會(huì)偶爾發(fā)生。因此，考慮裝載防護(hù)措施或調(diào)查事故時(shí)，熱燃料發(fā)生的可能性一定不能忽略。
A8.8 服裝和人體的靜電充電
在干燥的環(huán)境中，例如在冬季取暖的建筑物中，人體的靜電充電就變得明顯了。服裝上的靜電放電不大可能引燃空氣中的普通烴類氣體。然而，因?yàn)槿梭w是一個(gè)相當(dāng)好的導(dǎo)體，并且可以保持電，人體與地之間的火花就可能具有引燃所需的足夠能量人體高電壓的產(chǎn)生總是伴隨著不同材料的物理分離。脫去外衣(外衣與剩下的衣服和人體之間的電荷分離)和在地毯上行走(地毯與鞋之間導(dǎo)致人體充電的電荷分離)就是典型的事例。服裝不大可能產(chǎn)生人體高壓，除非在脫衣過程中。實(shí)際上，人體的靜電充電在正常的石油工業(yè)作業(yè)中還沒有被證明會(huì)構(gòu)成明顯的安全問題，可能因?yàn)樵谡Ｇ闆r下缺少上述活動(dòng)，而且正常情況下也不會(huì)暴露在可燃的氛圍中。
通常當(dāng)工作人員暴露在有極易引燃材料的室內(nèi)時(shí)，就需要控制人體的充電。例如醫(yī)院中的手術(shù)服裝(具有氧氣和麻醉劑混合物)和軍火制作中。在這種場合，通過使用導(dǎo)電地板和導(dǎo)電鞋形成人體的連續(xù)的接地來預(yù)防人體充電。
注：為了防止靜電危害的人體接地，并不意味著短路，而是在人體與地之間有一個(gè)100kΩ級(jí)的電阻。為了防止電擊，對(duì)地電阻不應(yīng)小于10000Ω，人體接地是最基本和必不可少的控制措施。另外，外衣可通過化學(xué)處理使其能夠?qū)щ?，化學(xué)纖維織物應(yīng)限制使用。然而這些控制對(duì)于非常干燥氣體的效果并不好，所以通常還需要控制濕度。不依賴于濕度而能使服裝導(dǎo)電的另一可能措施，是在衣料的紗中加入小比例的金屬纖。使用金屬纖維的目的不是為了導(dǎo)電而是為了在相對(duì)低的電壓之下能促成安全的電暈放電。
引述這些控制措施是為了說明當(dāng)人體電存在導(dǎo)致明顯的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，僅使用抗靜電服裝是不夠的。首先，人體接地是必須的。再之，大部分抗靜電服裝要求至少是中等濕度才能有效。如上所述，經(jīng)驗(yàn)表明人體靜電對(duì)于一般石油工業(yè)的作業(yè)并沒有明顯的安全問題，所以，采取專門措施將人體接地以及使用抗靜電服裝等，在正常情況下是沒有必要的。但是，在潛在可燃氛圍中不允許**，因?yàn)橐呀?jīng)有脫掉外衣時(shí)引起燃燒的先例。在這種場合，脫掉外衣之前將人體適當(dāng)接地是很重要的。
A9 定義
NFPA30中的下述定義可供2.4、2.5和2.6參考。
可燃液體(combustible liquid)是指閃點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)的液體。可燃液體可以再細(xì)分為：
a) Ⅱ級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)、低于60℃(140°F)的液體；
b) ⅢA級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于60℃(140°F)、低于93.4℃(200°F)的液體；
c) ⅢB級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于93.4℃(200°F)的液體。
易燃液體(flammable liquid)是指閃點(diǎn)低于37.8℃(100°F)，并且在37.8℃(100°F)時(shí)的絕對(duì)蒸氣壓不超過276kPa(401bf/in2)的液體，它被歸入Ⅰ級(jí)液體。Ⅰ級(jí)液體可再細(xì)分如下：
a) ⅠA級(jí)液體：包括閃點(diǎn)低于22.8℃(73°F)，并且沸點(diǎn)低于37.8℃(100°F)的液體；
b) ⅠB級(jí)液體：包括閃點(diǎn)低于22.8℃(73°F)，并且沸點(diǎn)等于或高于37.8℃(100°F)的液體；
c) ⅠC級(jí)液體：包括閃點(diǎn)等于或高于22.8℃(73°F)而低于37.8℃(100°F)的液體。
注：全部閃點(diǎn)是由閉杯方法確定的。
附錄B
(提示的附錄)
靜電的測量與檢測
B1 概述
在石油工業(yè)的靜電研究中，所用的計(jì)量包括確定所含液體的有關(guān)性質(zhì)和在某些特定操作時(shí)引起的靜電效應(yīng)程度。然而，就其實(shí)用意義而言，這些計(jì)量很難進(jìn)行，也很難就其與作業(yè)危害的關(guān)系加以解釋。在選擇合適的測量方法和正確解釋其結(jié)果時(shí)，應(yīng)慎重考慮。靜電研究中所用的儀器和步驟將在本附錄中敘述。
B2 電位計(jì)
在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場探查靜電經(jīng)常要用到電位計(jì)。它是一個(gè)特殊的電壓表，具有很高的輸入電阻而只能通過很小的電流；同樣重要的是它的偏流(在輸入處自己產(chǎn)生的電流)很低。固態(tài)線路擔(dān)心位計(jì)在輸入級(jí)可用電場效應(yīng)的傳輸器或者變?nèi)蓦姌颉Ｓ行╇娢挥?jì)是以電池作為電源的，以便于攜帶。如果配備合適的電阻器和電容器，該電位計(jì)就可以測量很低的電流電荷。
B3 靜電電壓表
靜電電壓表是根據(jù)在兩塊金屬板之間加一個(gè)電壓就會(huì)在金屬板之間產(chǎn)生靜電吸引力的原理制作的。這些金屬板與收音機(jī)的可變電容器所用的相似。在一塊板上有一個(gè)指針，而且是可動(dòng)的并用彈簧來保證它的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)。這種儀器價(jià)格適中，不太笨重，而且相當(dāng)靈敏，適用于極性指示不太重要而希望連續(xù)讀數(shù)的場合。共主要優(yōu)點(diǎn)是具有幾乎無窮大的輸入電阻和可忽略的偏流。
B4 靜電場計(jì)
靜電場計(jì)又稱為電場擋板(field mill)或電場發(fā)生計(jì)，它是用來測量電場強(qiáng)度的。它包括了一個(gè)暴露在被測電場中的金屬電極。在電極的前部有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的活門，用于切割電場，這就可以在電極中產(chǎn)生一個(gè)周期變化的電荷。這個(gè)交變的電荷被電子放大以后，輸出到指示儀表。靜電場計(jì)指標(biāo)電極和活門處的電場強(qiáng)度(伏特每米)，讀數(shù)的解釋取決于儀表安放環(huán)境的幾何特征。
B5 電荷密度計(jì)
電荷密度計(jì)是靜電場計(jì)的一種變化形式，它是為浸沒在允電的非導(dǎo)電液體中操作而設(shè)計(jì)的。裝置安放在管殼內(nèi)或幾何外形不變的殼體內(nèi)。在這種條件下，信號(hào)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w中的電荷密度。液體流動(dòng)停止后，對(duì)電荷密度的測量可以給出實(shí)際條件下儀表安放系統(tǒng)中的電荷釋放衰減值。
B6 電導(dǎo)率
燃料的電導(dǎo)率可以用一個(gè)電位計(jì)、一個(gè)電池和一個(gè)電導(dǎo)率池測定。電導(dǎo)率取決于燃料中的電荷載體量。這個(gè)測定步驟可以設(shè)計(jì)盡量少的擾動(dòng)電荷載體。燃料的靜電充電可以增加或減少電荷載體的數(shù)量，并可以改變它的電導(dǎo)率。
B7 充電傾向
燃料通過微孔過濾器可改變其被充電的程度。因?yàn)殡娏髟诤艽蟪潭壬先Q于過濾器和燃料，所以測量必須考慮所用的過濾器。
B8 其他
當(dāng)發(fā)生靜電放電時(shí)，火花可以通過直接觀察也可以用無線電接收器或通過引燃可燃性混合物等方法進(jìn)行檢測。但是，定量地估算火花的強(qiáng)度是很困難的。金箔驗(yàn)電器是檢測靜電荷的傳統(tǒng)器。雖然它簡單、輕便、靈敏，但是它的使用主要局限于教室演示。氖燈的靈敏度不太高，僅用于顯示或電荷的粗略檢測。
