3.3. Блискавкозахист і захист

від статичної електрики

3.3.1. Технологічне обладнання, будівлі і споруди в залежності від призначення, класу вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зонповинні бути обладнані захистом від блискавки, захистом від статичної електрики і вторинних проявів блискавок відповідно до вимог нормативних документівз проектування і влаштування захисту від блискавки будівель і споруд та захисту від статичної електрики.

3.3.2. Пристрої і заходи, що відповідають вимогам захисту від блискавок будівель і споруд, повинні бути закладені в проект і графік будівництва або реконструкції нафтобази (окремих технологічних об'єктів, резервуарного парку) таким чином, щоб виконання блискавкозахисту відбувалося одночасно з основними будівельно-монтажними роботами.

3.3.3. Окремо стоять громовідводи повинні бути захищені резервуарні парки з ЛЗР і ГР загальною місткістю 100 тис. М3 і більше, а також резервуарні парки нафтобаз, розташованих на сельбищних територіях.

3.3.4. Резервуарні парки загальною місткістю менше 100 тис. М3 повинні бути захищені від прямих ударів блискавки в такий спосіб:

Корпуси резервуарів при товщині металу даху менше 4 мм - окремо розташованими громовідводи або встановленими на самому резервуарі;

Корпуси резервуарів при товщині 4 мм і більше, а також окремі резервуари одиничної ємністю менше 200 м3 незалежно від товщини металу даху - приєднані до заземлювачів.

3.3.5. Дихальна арматура резервуарів з ЛЗР і простір над нею, а також простір над зрізом горловини цистерн з ЛЗР, обмежене зоною висотою 2,5 м з діаметром 3 м повинна бути захищена від прямих ударів блискавки.

3.3.6. Захист від вторинних проявів блискавки забезпечується за рахунок наступних заходів:

Металеві конструкції та корпуси всього устаткування і апаратів, що знаходяться в захищуваному приміщенні, повинні бути приєднані до заземлювального пристрою електроустановок або до залізобетонному фундаменту будівлі за умови забезпечення безперервного електричного зв'язку з їх арматурі і приєднання до закладних деталей за допомогою зварювання;

У з'єднаннях елементів трубопроводів або інших протяжних металевих предметів повинні бути забезпечені перехідні опори не більше 0,03 Ом на кожен контакт.

3.3.7. Заземленное металеве обладнання, покрите лакофарбових матеріалів, Вважається електростатично заземленим, якщо опір будь-якої точки його внутрішньої і зовнішньої поверхні щодо магістралі заземлення не перевищує 10 Ом. Вимірювання цього опору повинні проводитися при відносній вологості навколишнього повітря не вище 60%, причому площа стикання вимірювального електрода з поверхнею обладнання не повинна перевищувати 20 см2, а при вимірах електрод повинен розташовуватися в точках поверхні обладнання, найбільш віддалених від точок контакту цiєї поверхнi з заземленими металевими елементами, деталями, арматурою.

3.3.8. З'єднання молниеприемников з струмовідводами і струмовідводів з заземлювачами повинні виконуватися, як правило, зварюванням, а при неприпустимість вогневих робіт дозволяється виконання болтових з'єднань з перехідним опором не більше 0,05 Ом при обов'язковому щорічному контролі останнього перед початком грозового сезону.

3.3.9. Заземлювачі, струмовідводи піддаються періодичному контролю один раз в п'ять років. Щорічно 20% загальної кількості заземлювачів і струмовідводів підлягає розкриттю і перевірці на поразку їх корозією. Якщо уражено понад 25% площі поперечного перерізу, то такі заземлювачі замінюються.

Результати проведених перевірок і оглядів заносяться в паспорт блискавкозахисного пристрої та журнал обліку стану блискавкозахисних пристроїв.

3.3.10. Будинки і споруди, де можуть утворитися вибухонебезпечні або пожежонебезпечні концентрації парів нафтопродуктів, підлягають захисту від накопичення статичної електрики.

3.3.11. Для попередження небезпечних проявів статичної електрики необхідно усунення можливості накопичення зарядів статичної електрики на обладнанні і нафтопродукт шляхом заземлення металевого обладнання та трубопроводів, зниження швидкості руху нафтопродуктів в трубопроводі і запобігання розбризкування нафтопродукту або зниження концентрації парів нафтопродуктів до безпечних меж.

3.3.12. З метою захисту від проявів статичної електрики заземленню підлягають:

Наземні резервуари для ЛЗР і ГР та інших рідин, які є діелектриками і здатні при випаровуванні створювати вибухонебезпечні суміші парів з повітрям;

Наземні трубопроводи через кожні 200 м і додатково на кожному відгалуженні з приєднанням кожного відгалуження до заземлювача;

Металеві оголовки і патрубки рукавів;

Пересувні засоби заправки і перекачування пального - під час їх роботи;

Залізничні рейки слівоналівних ділянок, електрично з'єднані між собою, а також металеві конструкції слівоналівних естакад з двох сторін по довжині;

Металеві конструкції автоналівних пристроїв;

Всі механізми та обладнання насосних станційдля перекачування нафтопродуктів;

Металеві конструкції морських і річкових причалів в місцях виробництва зливу (наливу) нафтопродуктів;

Металеві повітроводи і кожухи термоізоляції у вибухонебезпечних приміщеннях через кожні 40 - 50 м.

3.3.13. Заземлюючих пристроїв для захисту від статичної електрики слід, як правило, об'єднувати з заземлюючими пристроями для захисту електрообладнання та блискавкозахисту. Опір заземлювального пристрою, призначеного тільки для захисту від статичної електрики, повинно бути не більше 100 Ом.

3.3.14. Всі металеві і електропровідні неметалеві частини технологічного обладнання повинні бути заземлені незалежно від застосування інших заходів захисту від статичної електрики.

3.3.15. З'єднання між собою нерухомих металевих конструкцій (резервуари, трубопроводи тощо), а також приєднання їх до заземлювачів виробляється за допомогою смугової сталі перетином не менше 48 мм2 або круглої сталі діаметром більше 6 мм на зварюванні або за допомогою болтів.

3.3.16. Гумовотканинні рукава спіральні (РБС) заземляются шляхом приєднання (пайкою) мідного багатожильного проводу перетином понад 6 мм 2 до ершу і металевої обмотці, а гладкі рукава (РБГ) - шляхом пропуску всередині рукава такого ж дроту з приєднанням його до йоржів.

3.3.17. Захист від електростатичної індукції повинна забезпечуватися приєднанням всього обладнання та апаратів, що знаходяться в будівлях, спорудах і установках, до захисного заземлення.

3.3.18. Будинки повинні бути захищені від електростатичного індукції шляхом накладення на неметаллическую покрівлю сітки зі сталевого дроту діаметром 6 - 8 мм, зі стороною вічок не більше 10 см, вузлики сітки повинні бути проварені. Струмовідводи від стінки повинні бути прокладені по зовнішніх стінах споруди (з відстанню між ними не більше 25 м) і приєднані до заземлювача. До вказаного заземлителю повинні бути також приєднані металеві конструкції будівлі, корпусу обладнання та апаратів.

3.3.19. Для захисту від електромагнітної індукції між трубопроводами та іншими протяжними металевими предметами (каркас споруди, оболонки кабелів), прокладеними всередині будівлі і споруди, в місцях їх взаємного зближення на відстані 10 см і менше через кожні 20 м довжини необхідно приварювати або припаюють металеві перемички, щоб не допускати утворення замкнутих контурів. У з'єднаннях між собою елементів трубопроводів та інших протяжних металевих предметів, розташованих в захищається, необхідно влаштовувати перемички із сталевого дроту діаметром не менше 5 мм або сталевої стрічки перерізом не менше 24 мм2.

3.3.20. Для захисту від заметів високих потенціалів по підземним металевим комунікацій (трубопроводів, кабелів, в тому числі прокладених в каналах і тунелях) необхідно при введенні в спорудження приєднати комунікації до заземлювачів захисту від електростатичного індукції або до захисного заземлення устаткування.

3.3.21. Всі заходи щодо захисту будівель і споруд від вторинних проявів грозового розряду збігаються із заходами щодо захисту від статичної електрики. Тому пристрої, призначені для вторинних проявів вторинного грозового розряду, повинні бути використані для захисту будівель і споруд від статичної електрики.

6.15.1. Технологічні операції з нафтопродуктами, які є хорошими діелектриками, супроводжуються утворенням електричних зарядів. Велика кількістьзарядів може створюватися при бічному наливанні світлих нафтопродуктів в резервуари, верхньому і нижньому наливанні в автомобільні і залізничні цистерни, наливанні в танки судів, в газовому просторі яких можуть виникати вибухонебезпечні концентрації суміші парів нафтопродуктів з повітрям.

6.15.2. Для усунення небезпеки розрядів статичної електрики при технологічних операціях зі світлими нафтопродуктами необхідно передбачати такі заходи:

• заземлення резервуарів, цистерн, трубопроводів, засобів вимірювання рівня і відбору проб;

• застосування присадок для підвищення провідності нафтопродуктів;

• зниження інтенсивності генерації зарядів статичної електрики шляхом зменшення швидкості наливу світлих нафтопродуктів в резервуари, суду, автомобільні та залізничні цистерни;

• нейтралізація радіоактивним випромінюванням;

• заземлення резервуарів і транспортних ємностей;

• нейтралізація зарядів статичної електрики в трубопроводах за допомогою електродів;

• застосування інертних газів.

6.15.3. Заземлювальні пристрої для захисту від статичної електрики слід, як правило, об'єднувати з заземлюючими пристроями для електрообладнання та блискавкозахисту. Такі заземлюючих пристроїв повинні бути виконані відповідно до вимог ПУЕ, СНиП 3.05.06-85, ГОСТ 12.1.030, РД 34.21.122-87.
Опір заземлювального пристрою, призначеного виключно для захисту від статичної електрики, допускається не вище 100 Ом.

6.15.4. Всі металеві і електропровідні неметалеві частини технологічного обладнання повинні бути заземлені незалежно від застосування інших заходів захисту від статичної електрики.

6.15.5. Металеве та електропровiдне обладнання, трубопроводи, вентиляційні короба і кожухи термоізоляції трубопроводів повинні представляти собою на всій довжині безперервний ланцюг, яка повинна бути приєднана до контуру заземлення через кожні 40-50 м не менше, ніж в двох точках.

6.15.6. Лакофарбове покриття, нанесене на заземленное металеве обладнання, вважається електростатично заземленим, якщо опір зовнішньої поверхні покриття щодо заземленого обладнання не перевищує 10 Ом.
Вимірювання опору повинно проводитися при відносній вологості навколишнього повітря не вище 60%, причому площа контакту вимірювального металевого електрода з поверхнею обладнання не повинна перевищувати 30 см2.

6.15.7. Автоцистерни, що знаходяться під наливом і зливом пожежонебезпечних рідин, протягом усього часу заповнення і спорожнення повинні бути приєднані до заземлювального пристрою.
Контрольні пристрої для приєднання заземлюючих провідників повинні задовольняти умові електростатичного іскробезпеки згідно з ГОСТ 12.1.018.
Не допускається приєднання заземлюючих провідників до пофарбованих та забруднених металевих частин автоцистерн.
Відкриття люка автоцистерни і занурення в неї наливної труби (рукави) допускається тільки після заземлення автоцистерни. Від'єднання заземлюючих провідників від автоцистерни проводиться після завершення наливання або зливання нафтопродуктів, підняття наливної труби з горловини автоцистерни, від'єднання шланга для зливу води.

6.15.8. Рукава з неелектропровідних матеріалів з металевими наконечниками, які використовуються для наливу нафтопродуктів, повинні бути обвиті мідним дротом діаметром не менше 2 мм з кроком витка не більше 100 мм. Один кінець дроту з'єднується з металевими заземлюючими частинами продуктопроводу, а інший - з наконечником рукава. При використанні армованих або електропровідних рукавів їх обвивання не потрібне за умови обов'язкового з'єднання арматури або електропровідного гумового шару з заземленим паливопроводом і металевим наконечником рукава. Наконечники рукавів повинні бути виготовлені з металів, які виключають іскроутворення.

6.15.9. Нафтопродукти повинні закачуватимуться в резервуари і цистерни без розбризкування або бурхливого перемішування. Налив світлих нафтопродуктів вільно падаючим струменем не допускається. Відстань від кінця наливної труби рукава до днища резервуара або цистерни не повинна перевищувати 200 мм, а якщо це неможливо, то струмінь повинна бути спрямована уздовж стінки.

6.15.10. Для запобігання утворенню небезпечних розрядів статичної електрики швидкість наливу світлих нафтопродуктів в резервуари, цистерни та танки судів не повинна перевищувати гранично допустимих значенні, при яких заряд, принесений з потоком нафтопродукту в резервуар, цистерну, танк судна не міг би викликати з його поверхні іскрового розряду, енергія якого достатня для запалення пароповітряної суміші. Гранично допустимі швидкості витікання світлих нафтопродуктів залежать: від виду наливу (бічний, верхній, нижній); властивостей нафтопродукту; змісту і розміру домішок; властивостей матеріалу і стану поверхні стінок трубопроводу; розмірів трубопроводу і ємностей; форми ємностей.
Встановлення гранично допустимих значень наливу світлих нафтопродуктів в резервуари, цистерни та танки суден здійснюється спеціалізованими організаціями.
При необхідності проводити налив нафтопродуктів зі швидкостями, що перевищують гранично допустимі, одночасно із заземленням повинні бути прийняті додаткові заходи по зниженню електризації нафтопродуктів, зазначені в 6.15.2.

6.15.11. При заповненні порожнього резервуара світлі нафтопродукти повинні подаватися в нього зі швидкістю не більше 1 м / с до моменту затоплення верхньої твірної приймально-роздавального патрубка.

6.15.12. Для запобігання небезпеки виникнення іскрових розрядів на поверхні світлих нафтопродуктів не повинно бути незаземленій електропровідних плаваючих предметів. Понтони з електропровідних матеріалів повинні бути заземлені за допомогою гнучких заземлюючих провідників перерізом не менше 6 мм2 (не менше двох).
Заземлювальні провідники одним кінцем повинні бути приєднані до даху резервуара, іншим - до понтону.
Понтони з неелектропровідних матеріалів повинні мати електростатичну захист. Встановлення виду електростатичного захисту таких понтонів здійснюється спеціалізованими організаціями.

6.15.13. Ручний відбір проб нафтопродукту з резервуарів допускається не раніше, ніж через 10 хвилин після припинення наливу нафтопродукту.
Пробовідбірник повинен мати струмопровідний приварений (припаяний) до його корпусу мідний тросик. Перед відбором проби пробовідбірник повинен бути надійно заземлений шляхом приєднання мідного троса до клемні затиски, розташованому переважно на перильних огорож даху резервуара.
Цілісність троса повинна перевірятися перед кожним використанням пробовідбірника.

6.15.14. Підлоги розливних повинні бути виконані з електропровідних матеріалів або на них повинні бути покладені заземлені металеві листи, на які встановлюють ємності, які заповнюються нафтопродуктами.
Допускається здійснювати заземлення бочок, бідонів та інших ємностей шляхом приєднання їх до заземлюючого пристрою мідним тросом з наконечником під болт, гвинт, шпильку.

6.15.15. Не допускається проведення робіт усередині ємностей, де можливе утворення вибухонебезпечних концентрацій пароповітряних сумішей, в комбінезонах, куртках та іншому верхньому одязі з матеріалів. Роботи слід проводити тільки в спецодязі, встановленої для цих цілей.

6.15.16. Огляд і поточний ремонт заземлюючих пристроїв захисту від проявів статичної електрики повинні проводитися одночасно з оглядом і поточним ремонтом технологічного і електротехнічного обладнання.
Вимірювання електричних опорів заземлюючих пристроїв повинні проводитися не рідше одного разу на рік, а результати вимірювань і ремонтів - заноситися в журнал з експлуатації пристроїв для захисту від проявів статичної електрики ( додаток 11).

Згідно з діючими правилами захисту від розрядів статичної електрики повинен здійснюватися у вибухонебезпечних і пожежонебезпечних виробництвах при наявність зон класів В-I, B-Ia, B-II, B-IIa, П-I і П-II, в яких застосовуються і виробляються речовини з питомою об'ємним електричним опором Ом ∙ м.

В інших випадках захист здійснюється лише тоді, коли статична електрика надає небезпека для обслуговуючого персоналу, негативно впливає на технологічний процес або якість продукції.

Основними способами усунення небезпеки від статичної електрики є (слайд):

1) заземлення обладнання, комунікацій, апаратів і судин, а так само забезпечення постійного електричного контакту з заземленням тiла людини;

2) зменшення питомої об'ємного та поверхневого електричного опору шляхом підвищення вологості повітря або застосування антистатичних домішок;

3) іонізацією повітря або середовища, зокрема, в нутрії апарату, судини і т.д.

Крім цих способів використовують: запобігання утворенню вибухонебезпечних концентрації, обмеження швидкості руху рідини, заміну ЛЗР на негорючі розчинники і т.д. Практичний спосіб усунення небезпеки від статичної електрики вибирається з урахуванням ефективності та економічної доцільності.

Зупинимося детальніше на зазначених вище способах усунення небезпеки від статичної електрики.

Заземлення (18 хв)- найбільш часто використовувана міра захисту від статичної електрики. Його метою є усунення небезпеки виникнення електричних розрядів з провідних частин обладнання. Тому все провідні частини обладнання, і електропровідні неметалеві предмети підлягають обов'язковому заземлення, незалежно від того, чи застосовуються інші способи захисту від статичної електрики. Заземлювати слід не тільки ті частини обладнання, які беруть участь в генеруванні статичної електрики, але і всі інші зазначеного вище властивості, так як вони можуть зарядитися за законом електростатичної індукції.

У випадках, коли обладнання виконано з електропровідних матеріалів, заземлення є основним і майже завжди достатнім способом захисту.

Якщо ж на зовнішній поверхні або внутрішніх стінках металевих апаратів, резервуарів і трубопроводів утворюються відкладення непроводящих речовин (смоли, плівки, опади), заземлення стає неефективним. Заземлення не усуває небезпеки і при використанні апаратів з емальованими і іншими неелектропроводящімі покриттями.

Неметалічне обладнання вважається електростатично заземленим, якщо опір розтікання струму на землю з будь-яких точок його зовнішньої і внутрішньої поверхні Ом при відносній вологості. Таке опір забезпечує необхідне значення постійної часу релаксації в межах десятої частки секунди в вибухобезпечні і тисячні частки секунди у вибухонебезпечному середовищі. Постійна часу релаксаціісвязана з опором Rзаземлення апарату або обладнання і його ємністю C співвідношенням τ = R∙ C.

Трубопроводи зовнішніх установок (на естакадах або в каналах), обладнання та трубопроводи, розташовані в цехах, повинні становити на всій довжині електричний ланцюг і приєднуватися до заземлюючих пристроїв. Вважається, що електрична провідність фланцевих з'єднань трубопроводів і апаратів, з'єднань кришок з корпусами апаратів і т.п. досить висока, тому не потрібно встановлювати спеціальних паралельних перемичок.

Кожна система апаратів і трубопроводів в межах цеху повинна бути заземлена не менше, ніж в двох місцях. Всі резервуари і ємності місткістю більше 50 м 3 і діаметром більше 2,5 м заземляють не менше ніж у двох протилежних точках. На поверхні горючих рідин в резервуарах не повинно бути плаваючих предметів.

Наливні стояки естакад для заповнення залізничних цистерн і рейки залізничних колій в межах слівоналівних фронту повинні бути електрично з'єднані між собою і надійно заземлені. Автоцистерни, наливні судна, літаки, що знаходяться під наливом (зливом) горючих рідин і зріджених газів, повинні також заземлюватися. Контактні пристрої (без засобів вибухозахисту) для приєднання заземлюючих провідників повинні бути встановлені за межами вибухонебезпечної зони (не менше 5м від місця наливу або зливу, ПУЕ). При цьому провідники спочатку приєднуються до корпусу об'єкта заземлення, а потiм до заземлюючого пристрою.

Слід зазначити, що застосовуються до цих пір для заземлення автоцистерн заземлюючі провідники не забезпечують необхідного рівня пожежовибухобезпеки технології наливу або зливу палива і інших ЛЗР. Тому в даний час розроблені і серійно випускаються спеціальні пристрої заземлення автоцистерн (УЗА) типів УЗА-2МІ, УЗА-2МК і УЗА-2МК-03, які відповідають вимогам ДСТУ та можуть встановлюватися у вибухонебезпечних зонах класу В-Іг.

Якщо для захисту від статичної електризаціїпроводить неметаллического обладнання з провідної футеровкою застосовується заземлення, то до нього застосовуються ті ж вимоги, що і до заземлення металевого обладнання. Наприклад, заземлення трубопроводу з діелектричного матеріалу, але з проводять покриттям (фарба, лак), може виконуватися приєднанням його до захисного заземлення та за допомогою металевих хомутів і провідників через 20 ÷ 30 м.

Але заземлення не вирішує завдання захисту від статичної електрики резервуара, що заповнюється наелектризованої рідиною, лише виключає накопичення заряду (натекающего з об'єму рідини) на його стінках, але не прискорює процес розсіювання заряду в рідині. Це пояснюється тим, що швидкість релаксації зарядів статичної електрики в обсязі діелектричної рідини нафтопродуктів визначається постійної часу релаксації. Отже, в заполняемом наелектризованими продуктами резервуарі в міру того закачування рідини і в плині часу, приблизно рівному, після її закінчення існує електричне поле зарядів незалежно від того, заповнюється цей резервуар чи ні. Саме в цей проміжок часу може існувати небезпека займання пароповітряної суміші нафтопродуктів в резервуарі розрядами статичної електрики.

З урахуванням сказаного вище, значну небезпеку становить забір проб з резервуара відразу після його заповнення. Але через проміжок часу, приблизно рівний, після закінчення заповнення заземленого резервуара заряди статичної електрики в ньому практично зникають і проведення забору проб рідини стає безпечним.

Для світлих нафтопродуктів, що мають малу електропровідність (при Ом ∙ м), необхідний часвитримки після заповнення резервуара, що забезпечує безпеку подальших операцій, має бути не менше 10 хвилин.

Заземлення резервуара і витримка необхідного часу після заповнення не дадуть потрібного ефекту безпеки, якщо в резервуарі є плаваючі на поверхні рідини ізольовані предмети, які можуть придбати заряд статичної електрики при заповненні резервуара і зберегти його в плині часу, що значно перевищує. В цьому випадку при контакті плаваючого предмета з заземленим провідним тілом може відбутися небезпечне іскроутворення.

Зменшення об'ємного і поверхневого питомих електричних опорів (8 хв).

При цьому збільшується електропровідність і забезпечується здатність діелектрика відводити заряди статичної електрики. Усунення небезпеки статичної електризації діелектриків цим способом є досить ефективним і може бути досягнуто підвищенням вологості повітря, хімічною обробкою поверхні, застосуванням електропровідних покриттів і антистатичних речовин (присадок).

А. Підвищення відносної вологості повітря.

Більшість пожеж від іскор статичної електрики відбувається зазвичай взимку, коли відносна вологість повітря велика. При відносній вологості 65 ÷ 70%, як показують дослідження і практика, число спалахів і загорянь стає незначним.

Прискорення стікання електростатичних зарядів з діелектриків при високій вологості пояснюють тим, що на поверхні гідрофільних діелектриків адсорбується тонка плівка вологи, яка містить зазвичай велика кількість іонів з забруднень і розчиненої речовини, за рахунок яких забезпечується достатня поверхнева електропровідність електролітичного характеру.

Однак, якщо матеріал знаходиться при більш високій температурі, ніж та, при якій плівка може утримуватися на поверхні, зазначена поверхня не може стати провідною навіть при дуже високій вологості повітря. Ефект також не буде досягнутий, якщо заряджена поверхня діелектрика гидрофобна (несмачіваемих: сірка, парафін, масла і інші вуглеводні) або швидкість її переміщення більше, ніж швидкість утворення поверхневої плівки.

Збільшення вологості досягається розпиленням водяної пари або води, циркуляцією вологого повітря, а іноді вільним випаровуванням з поверхні води або охолодженням електризується поверхні на 10 о С нижче температури навколишнього середовища.

Б.Хіміческая обробка поверхні, електропровідні покриття.

Зменшення питомої поверхневого опору полімерних матеріалів може бути досягнуто хімічною обробкою їх поверхні кислотами (наприклад сірчаної або хлорсульфоновой). В результаті цього поверхні полімеру (полістирол, поліетилен і поліефірні плівки) окислюються або сульфируют і питомий опір зменшується до 10 6 Ом при відносній вологості повітря 75%.

Позитивний ефект досягається і при обробці виробів з полістиролу і поліолефінів зануренням зразків в петролейний ефір при одночасному впливі ультразвуком. Методи хімічної обробки ефективні, але вимагають точного дотримання технологічних умов.

Іноді потрібний ефект досягається нанесенням на діелектрик поверхових провідної плівки, наприклад, тонкої металевої, одержуваний розпиленням, розбризкуванням, випаровуванням у вакуумі або наклеюванням металевої фольги. Плівки на вуглецевій основі отримують розпиленням вуглецю в рідкому середовищі або порошку з частинками менше 1 мкм.

В. Застосування антистатичних речовин.

Більшість горючих і легкозаймистих рідин характеризуються високим питомим електричним опором. Тому при деяких операціях, наприклад з нафтопродуктами, відбувається накопичення зарядів статичної електрики, яке перешкоджає інтенсифікації технологічних операцій, а також служить джерелом вибухів і пожеж на нафтопереробних і нафтохімічних підприємствах.

Рух рідких вуглеводнів щодо твердої, рідкої або газоподібної середовища може привести до поділу електричних зарядів на поверхні зіткнення. При рух рідини по трубі шар зарядів знаходяться на поверхні рідини, несеться її потоком, а заряди протилежного знака залишаються на контактує з рідиною поверхнею труби і якщо, металева труба заземлена, стікають в землю. Якщо ж металевий трубопровід ізольований або виготовлений з діелектричних матеріалів, то він набуває позитивного заряду, а рідина - негативний.

Ступінь електризації нафтопродуктів залежить від складу і концентрації містяться в них активних домішок, фізико-хімічного складу нафтопродуктів, стан внутрішньої поверхні трубопроводу або технологічного апарату (наявності корозії, шорсткості і т.д.), діелектричних властивостей, в'язкості і щільності рідини, а також швидкості руху рідини, діаметра і довжини трубопроводу. Наприклад, присутність 0,001% механічних домішок перетворює інертне вуглеводневе паливо в електрізуемость до небезпечних меж.

Один з найбільш ефективних способів усунення електризації нафтопродуктів, - введення спеціальних антистатичних речовин. Додавання їх в тисячних або десятитисячних частках відсотка дозволяє зменшити питомий опір нафтопродуктів на кілька порядків і убезпечити операції з ними. До таких антистатичним речовин відносяться: олеатом і нафтенати хрому та кобальту, солі хрому на основі синтетичних жирних кислот, присадка «Сігбаль» та інші. Так, присадка на основі олеїнової кислоти олеат хрому зменшує ρ v бензину Б-70 в 1,2 ∙ 10 4 рази. Широке застосування в операціях з промивки деталей знайшли присадки «Анкор -1» і АСП-1.

Для отримання «безпечної» електропровідності нафтопродуктів в будь-яких умовах треба вводити 0,001 ÷ 0,005% присадок. На фізико-хімічні властивості нафтопродуктів вони зазвичай не впливають.

Для отримання проводять розчинів полімерів (клеїв) також застосовують антистатичні присадки, розчинні в них, наприклад солі металів змінної валентності вищих карбонових і синтетичних кислот.

Позитивні результати досягаються при використанні антистатичних речовин на підприємствах з переробки синтетичних волокон, оскільки вони мають здатність збільшувати їх іонну провідність і тим самим знижувати електричний опір волокон і одержуваних з них матеріалів.

Для приготування антистатичних речовин, які впливають на електричні властивості волокон застосовують: вуглеводні парафінового ряду, жири, масла, гігроскопічні речовини, поверхнево-активні речовини

Антистатичні речовини використовуються в промисловості полімерів, наприклад, при обробці полістиролу і поліметилметакрилату. Обробка полімерів антистатичними добавками виробляється як поверхневим нанесенням, так і введенням в розплавлену масу. В якості таких добавок застосовують наприклад ПАР. При поверхневому нанесенні ПАР ρ s полімерів знижується на 5 ÷ 8 порядків, але термін ефективної дії малий

(До одного місяця). Введення ПАР всередину більш перспективно тому антистатичні властивості полімерів зберігаються кілька років, полімери стають менш схильними до дії розчинників, стирання і т.д. Для кожного діелектрика оптимальні концентрації ПАР різні і варіюються від 0,05 до 3,0%.

В даний час широко використовуються труби, виконані з полупроводящіх полімерних композицій з наповнювачами: ацетиленового сажею, алюмінієвою пудрою. графітом, цинковим пилом. Кращий наповнювач - ацетиленовий сажа, яка б знизила опір на 10 ÷ 11 порядків навіть при 20% від маси полімеру. Її оптимальна масова концентрація для створення електропровідного полімеру становить 25%.

Для отримання електропровідної або антистатической гуми в неї вводять наповнювачі: порошковий графіт, різні сажі, дрібнодисперсні метали. Питомий опір ρ v такої гуми досягає 5 ∙ 10 2 Ом ∙ м, а звичайною до 10 6 Ом ∙ м.

Антистатичними резинами марки КР-388, КР-245 користуються у вибухонебезпечних виробництвах, покривають підлоги, робочі столи, деталі обладнання і колеса внутрішньоцехового транспорту. Таке покриття швидше відводить виникають заряди, знижує електризацію людей до безпечного рівня.

Останнім часом розроблена маслобензостойкая електропровідний гума з використанням бутадіеннітральних і поліхлоропренових каучуків, яка широко використовується для виготовлення напірних рукавів і шлангів для перекачування ЛЗР. Такі рукави значно знижують небезпеку займання під час зливання та наливання ЛЗР в авто- і залізничні цистерни та інші ємкості, виключають застосування спеціальних пристроїв для заземлення заправних воронок і наконечників.

Ефективне зниження потенціалу ремінних передач і стрічкових транспортерів, виготовлених з матеріалів з ρ s = 10 5 Ом ∙ м, досягається збільшенням поверхневої провідності ременя і обов'язковим заземленням установки. Для збільшення поверхневої провідності ременя його внутрішня поверхня покривається антистатической мастилом, відновлюваної не рідше одного разу в тиждень.

Іонізація повітря (9 хв).

Сутність цього способу полягає в нейтралізації або компенсації поверхневих електричних зарядів іонами різного знака, які створюються спеціальними приладами - нейтрализаторами. Іони, що мають полярність, протилежну полярності зарядів наелектризованих матеріалів, під дією електричного поля, що створюється зарядами таких матеріалів, осідають на їх поверхнях і нейтралізують заряди.

Іонізація повітря електричним полем високої напруженості здійснюється за допомогою нейтралізаторів двох типів: індукційних і високовольтних.

Індукційні нейтралізатори бувають з вістрями (рис.2, а) і дротовими (рис. 2, б) У нейтралізатора з вістрями в дерев'яному або металевому стрижні укріплені заземлені вістря, тонкі зволікання або фольга. У дротяного нейтралізатора застосована тонка сталева зволікання, натягнута поперек рухається зарядженого матеріалу. Працюють вони в такий спосіб. Під дією сильного електричного поля наелектризованого тіла поблизу вістря або дроту відбувається ударна іонізація, в результаті якої утворюються іони обох знаків. Для підвищення ефективності дії нейтралізаторів прагнуть до скорочення відстані між кінчиками голок або дротом і нейтралізуемой поверхнею до 5 ÷ 20 мм. Такі нейтралізатори мають високу ионизационной здатністю, особливо нейтралізатори з вістрями.

Мал. 2. Схема індукційного нейтралізатора (слайд):

а- з вістрями; б-дротяного; 1 вістря; 1 "- дріт; 2 заряджена поверхня.

Недоліками їх є те, що вони діють, якщо потенціал наелектризованого тіла досягає кілька кВ.

Їх переваги: ​​простота конструкції, низька вартість, малі експлуатаційні витрати, не вимагають джерела живлення.

Високовольтні нейтралізатори (рис.3) працюють на змінному, постійному і струмі високої частоти. Вони складаються з трансформатора з високим вихідним напругою і голчастого розрядника. У нейтралізатор на постійному струмі входить і високовольтний випрямляч. Принцип дії їх заснований на іонізації повітря високою напругою. Максимальна відстань між розрядним електродом і нейтралізуемой матеріалом, при нейтралізатор ще ефективний, у таких нейтралізаторів може досягати 600 мм, але зазвичай робоча відстань приймається рівним 200 ÷ 300 мм. Гідність високовольтних нейтралізаторов- достатню іонізуючу дію і при низькому потенціалі наелектризованого діелектричного матеріалу. Недоліком їх є велика енергіящо виникають іскор, здатних запалювати будь вибухонебезпечні суміші, тому для вибухонебезпечних зон вони можуть застосовуватися тільки у вибухозахищеному виконанні.

Рис.3 Схема високовольтного нейтралізатора (слайд).

Для захисту обслуговуючого персоналу від високої напруги в високовольтну ланцюг їх включаються захисні опору, які обмежують струм до величини в 50 ÷ 100 разів менше струму, небезпечного для життя.

Радіоізотопні нейтралізатори дуже прості по пристрою, не вимагають джерела живлення. досить ефективні і безпечні при використанні у вибухонебезпечних середовищах. Вони широко застосовуються в різних галузях промисловості. При використанні таких нейтралізаторів необхідно передбачати надійний захист людей, обладнання та продукції, що випускається від шкідливого впливу радіоактивного випромінювання.

Радіоізотопні нейтралізатори найчастіше мають вигляд довгих пластинок або маленьких дисків. Одна сторона містить радіоактивну речовину, що створює радіоактивне випромінювання, іонізуюче повітря. Щоб не забруднювати повітря, продукцію та обладнання, радіоактивна речовина покривають тонким захисним шаром і спеціальної емалі і чи фольги. Для захисту від механічних пошкоджень іонізатор поміщають в металевий кожух, який одночасно створює потрібний напрямок іонізованого повітря. У таблиці 3 наведені дані по застосовуваних в радіоізотопних нейтралізаторах радіоактивних речовин.

Дані по радіоактивних речовин радіоізотопних нейтралізаторів (слайд).

Таблиця 3

Найбільш ефективні і безпечні радіоактивні речовини з α-частинками. Проникаюча здатність α-частинок в повітрі до 10см, а в більш щільних середовищах значно менше. Наприклад, лист звичайної чистої папери її повністю поглинає.

Нейтралізатори з таким випромінюванням придатні для локальної іонізації повітря і нейтралізації зарядів в місці їх утворення. Для нейтралізації електричних зарядів в апаратах з великим об'ємом використовують β-випромінювачі.

Радіоактивну речовину з γ-вивченням через високу проникаючу здатність і небезпеки для людей в нейтралізаторах не застосовуються.

Основним недоліком радіоізотопних нейтралізаторів є малий іонізаційний струм в порівнянні з іншими нейтрализаторами.

Для нейтралізації електричних зарядів можуть використовуватися комбіновані нейтралізатори, наприклад, радіоактивно-індукційний. Подібні нейтралізатори випускаються промисловістю і мають поліпшені робочі характеристики. Робочі характеристики висловлюють залежність розряджається іонізаційного струму від величини потенціалу зарядженого тіла.

Додаткові способи зменшення небезпеки від статичної електризації (3 хв, слайд № 13).

Небезпека статичної електризації ЛЗР і горючих рідин може бути значно знижена або навіть усунена зменшенням швидкості потоку v. Тому рекомендується наступна швидкість vдіелектричних рідин:

при ρ ≤ 10 5 Ом ∙ м приймають v≤ 10 м / с;

при ρ> 10 5 Ом ∙ м приймають v≤ 5 м / с.

Для рідин з ρ> 10 9 Ом ∙ м швидкість транспортування і закінчення встановлюється окремо для кожної рідини. Безпечної для таких рідин зазвичай є швидкість руху або закінчення 1,2 м / с.

Для транспортування рідин з ρ> 10 11 -10 12 Ом ∙ м зі швидкістю v≥ 1,5 м / с рекомендується застосовувати релаксатори (наприклад, горизонтальні ділянки труби збільшеного діаметру) безпосередньо біля входу в приймальний резервуар. необхідний діаметр Д р, М цієї ділянки визначається за формулою

Д р = 1.4 Д т ∙ . (7)

довжина релаксатора L p визначається за формулою

L p ≥ 2.2 ∙ 10 -11 ξρ, (8)

де ξ - відносна діелектрична проникність рідини;

ρ - питомий об'ємний опір рідини Ом ∙ м.

При заповненні резервуара рідиною з ρ> 10 5 Ом ∙ м до моменту затоплення завантажувального труби рекомендується подавати рідини зі швидкістю v ≤ 1 м / с, а потім із зазначеною швидкістю v ≤ 5 м / с.

Іноді потрібно збільшувати швидкість рідин в трубопроводі до 4 ÷ 5 м / с.

Діаметр релаксатора, розрахований за формулою (7), виявляється в цьому випадку непомірно великим. Тому для збільшення ефективності релаксатора рекомендується застосовувати їх зі струнами або голками. У першому випадку всередині релаксатора і уздовж його осі натягуються заземлення струни що більш ніж на 50% зменшує струм електризації а в другому в потік рідини вводять заземлені голки, щоб відводити заряди від потоку рідини.

Максимально допустимі і безпечні (щодо можливості займання парів рідини в промисловому резервуарі) режими транспортування нафтопродуктів по довгих трубах діаметром 100 ÷ 250 мм можуть бути оцінені по співвідношенню

v т 2 Д т ≤ 0.64 , (9)

де v т- лінійна швидкість рідини в трубі м / с, Д т- діаметр труби, м.

При операціях з сипучими і дрібно дисперсними матеріалами зниження небезпеки від статичної електризації можна досягти наступними заходами: при їх пневмотранспортіровке використовувати труби з поліетилену або з того ж матеріалу (або близькій за складом до транспортованого речовини); відносна вологість повітря на виході з пневмотранспорту повинна бути не менше 65% (якщо це неприйнятно, то рекомендується іонізувати повітря або застосовувати інертний газ).

Слід уникати виникнення пилоповітряних горючих сумішей, не допускати падіння пилу, її всклубленія або завихрення. Необхідно очищати обладнання та конструкції будівлі від осілого пилу.

При операціях з горючими газами необхідно стежити за їх чистотою, відсутністю на шляхах їх руху незаземлённих частин обладнання або приладів.

Хороший ефект пожежо - і вибухобезпеки від іскор статичної електрики і всіх інших джерел запалювання досягається заміною органічних розчинників і ЛЗР на негорючі якщо така заміна чи не порушує ходу технологічного процесу і економічно доцільна.

АНОО «ЦППіПК« Кубанський »»

Електризація нафтопродуктів.

Методичний посібник.

Розробив: викладач А.С.Нестерук

г.Краснодар

Електризація нафтопродуктів. Причини виникнення і заходи для захисту від статичної електрики.

Нафта і нафтопродукти - хороші діелектрикиі здатні зберігати електричні заряди протягом тривалого часу. У безводних, чистих нафтопродуктів електропровідність зовсім незначна. Це властивість широко використовується на практиці. Так тверді парафіни застосовуються в електромеханічної промисловості в якості ізолятора, а спеціальні нафтові масла для заливання трансформаторів, конденсаторів та іншої апаратури в електро- і радіопромисловості.

Високі діелектричні властивості нафтопродуктів сприяють накопиченню на їх поверхні зарядів статичної електрики. Освіта статичної електрики може статися від ряду найрізноманітніших причин.

Проведені дослідження і докладне вивчення фактів виникнення вибухів і пожеж від статичної електрики дозволили встановити ряд причин утворення заряду статичної електрики в н / п:

Ø тертя рідкого н / п про тверду поверхню трубопроводу, стінок резервуара і фільтра;

Ø тертя частинок н / п між собою, при проходженні палива через середу інших рідин, наприклад води;

Ø проходження крапель мелкораспиленном н / п через повітря або паровоздушную суміш;

Ø осадження з н / п твердих суспендованих частинок;

Ø осадження з н / п рідких зважених часток, наприклад крапель води або інших хімічних речовин, А також під час проходження крізь шар рідкого н / п бульбашок повітря, парів легких вуглеводнів і т. Д .;

Ø проходження крізь паровоздушное простір крапель води, сніжинок і т. П.

Дослідами встановлено, що здатність н / п піддаватися електризації при перекачуванні залежить від його електропровідності: чим менше електропровідність н / п, тим легше накопичується заряд статичної електрики і тим повільніше він розсіюється. Крім цього, на швидкість утворення статичної електрики впливають експлуатаційні фактори:

ü швидкість перекачування,

ü присутність в н / п механічних домішок, води, повітря,

ü умови зберігання, температура і ін.

Чим більше швидкість перекачування, тим сильніше електризується н / п. Чим довше перекачувати н / п, тим воно сильніше електризується. Великий вплив на електризацію н / п багатодітній родині і механічні домішки і бульбашки повітря: чим їх більше, тим сильніше електризується н / п. Розчинена або диспергована в н / п вода значно збільшує утворення статичної електрики. Однак вода, що знаходиться на дні ємності у вигляді окремого шару, або не робить ніякого впливу на швидкість утворення статичної електрики, або сприяє зменшенню його.

Якщо ізольовані металеві ємності або трубопроводи візьмуть високі потенціали щодо землі, то між ними і заземлене можливий іскровий розряд, який може викликати загоряння або вибух нафтопродуктів і нафт. Для попередження виникнення небезпечних розрядiв з поверхнi нафти і нафтопродуктів, обладнання, а також з тіла людини необхідно передбачати заходи, що зменшують величину заряду і можуть забезпечити вiдведення заряду статистичного електрики.

Для зниження інтенсивності накопичення електричних зарядів нафтопродукти повинні закачуватимуться в резервуари, цистерни, тару без розбризкування, розпилення або бурхливого перемішування. В резервуари нафтопродукти повинні надходити нижче рівня знаходиться в ньому залишку нафтопродукту. Налив світлих нафтопродуктів вільно падаючим струменем не допускається. Відстань від кінця завантажувальної труби до кінця приймальної посудини не повинна перевищувати 200 мм, а якщо це неможливо, то струмінь повинна бути спрямована уздовж стінки. Швидкості руху нафтопродуктів трубопроводами не повинні перевищувати гранично допустимих значень, які залежать від виду операцій, що проводяться, властивостей нафтопродуктів, змісту і розміру нерозчинних домішок і властивостей матеріалу стінок трубопроводу. Для нафтопродуктів швидкості руху і закінчення допускаються до 5м / с. При заповненні порожнього резервуара нафтопродукти повинні подаватися в нього зі швидкістю не більше 1 м / с до моменту затоплення кінця приймально-роздавального патрубка.

Для забезпечення стікання виник електричного заряду все металеві частини апаратури, насосів і трубопровідних комунікацій заземляются і здійснюється постійний електричний контакт тіла людини з заземленням. Авто-і ж / д цистерни, що знаходяться під наливом і зливом пожежонебезпечних нафтопродуктів, протягом всього часу заповнення і спорожнення повинні бути приєднані до заземлювальних пристроїв.

статичною електрикою називається сукупність явищ, пов'язаних з виникненням, збереженням і релаксацією вільного електричного заряду на поверхні і в об'ємі діелектрика або на ізольованих провідниках.

> ПОТ Р М-021-2002 Міжгалузеві правила по охороні праці при експлуатації нафтобаз, складів ПММ, стаціонарних і пересувних автозаправних станцій (зміст)

5.4. Боротьба з проявом статичної електрики

5.4.1. Захист будівель і споруд нафтобаз, складів ПММ, АЗС, ПАЗС від статичної електрики необхідно проводити відповідно до вимог чинних державних стандартів.
5.4.2. Опір заземлювального пристрою, призначеного виключно для захисту від статичної електрики, повинно бути не вище 100 Ом.
5.4.3. Всі металеві та електропровідність неметалеві частини устаткування резервуарів повинні бути заземлені незалежно від того, чи застосовуються інші заходи захисту від статичної електрики.
5.4.4. Лакофарбове покриття, нанесене на заземленное металеве обладнання, внутрішні і зовнішні стінки резервуарів, вважається електростатичним заземленням, якщо опір зовнішньої поверхні покриття щодо заземленого обладнання не перевищує 10 Ом.
5.4.5. Резервуари місткістю понад 50 м3 (за винятком вертикальних діаметром до 2,5 м) повинні бути приєднані до заземлювача за допомогою не менше двох провідників в діаметрально протилежних точках.
5.4.6. Продуктивність наповнення і спорожнення резервуара не повинна перевищувати сумарної пропускної здатностівстановлених на резервуарі дихальних, запобіжних клапанів і вентиляційних пристроїв.
Наповнення резервуара повинно проводитися без розбризкування і бурхливого перемішування рідини.
5.4.7. Максимальні швидкості руху нафтопродуктів для забезпечення безпеки від електризації повинні визначатися відповідно до вимог діючих державних стандартів, Правилами захисту від статичної електрики у виробництвах хімічної, нафтохімічної та нафтопереробної промисловості для запобігання небезпечній електризації нафтопродуктів під час наливу в вертикальні і горизонтальні резервуари, автомобільні та залізничні цистерни в залежно від виду нафтопродукту, матеріалу і діаметра трубопроводу, розмірів резервуара і інших показників.
5.4.8. Для захисту від статичної електрики необхідно заземлювати металеве обладнання, резервуари, нафтопродуктопроводи, слівоналівних пристрої, призначені для транспортування, зберігання та відпуску легкозаймистих і горючих рідин. Система заземлення повинна становити на всій довжині безперервний ланцюг.
5.4.9. Щоб уникнути небезпеки іскрових розрядів наявність на поверхні нафтопродуктів незаземленій електропровідних плаваючих предметів не допускається.
На застосовуваних поплавцевих або буйкових рівнемірах поплавці й буйки повинні бути виготовлені з електропровідного матеріалу і надійно заземлені.
При експлуатації резервуарів з металевими або виготовленими із синтетичних матеріалів понтонами електропровідні елементи понтонів повинні бути надійно заземлені.
5.4.10. Для відводу зарядів статичної електрики нижня поверхня понтона з пінополіуретану і його затвор покриваються електропровідним латексом або іншими аналогічними покриттями.
Вимірювання опору проводиться після полімеризації і затвердіння латексу (близько доби) в будь-якій точці понтона по відношенню до стінки резервуара.
5.4.11. Автоцистерни, а також наливні судна під час операцій зливу - наливу легкозаймистих і горючих нафтопродуктів повинні приєднуватися до заземлювача за допомогою пристрою автоматичного контролю заземлення з іскробезпечним контактним пристроєм або безпосередньо до заземлювального пристрою.
Як заземлювального пристрою необхідно застосовувати гнучкий (багатожильний) мідний дрітперерізом не менше 6 мм2. Наконечник заземлювального пристрою повинен бути виготовлений з металу, що не дає іскор при ударі.
5.4.12. Від'єднувати і приєднувати кабелі заземлення під час наливних операцій забороняється.
5.4.13. Рейки залiзничних колiй в межах наливного фронту повиннi бути електрично з'єднані з проходять трубопроводами через кожні 200 - 300 м і мати надійне заземлення в обох кінцях.
5.4.14. Огляд і поточний ремонт заземлюючих пристроїв необхідно проводити одночасно з оглядом і поточним ремонтом технологічного обладнання, електрообладнання та електропроводки.
5.4.15. Монтаж контактних з'єднань технологічного обладнання та приєднання до них мереж заземлення та занулення виконується відповідно до робочих креслень.
Місця розташування контактних з'єднань і відгалужень від них повинні бути доступні для огляду.
5.4.16. Перехідний електричний опір в контактних з'єднаннях технологічного обладнання повинно бути не більше 0,03 Ом на один контакт.
Перехідний опір контактних з'єднань слід вимірювати приладами у вибухозахищеному виконанні.
5.4.17. Працівники, які проводять ревізію блискавкозахисних пристроїв, повинні складати акт огляду та перевірки із зазначенням виявлених пошкоджень або несправностей.
Результати ревізії блискавкозахисних пристроїв, перевірочних випробувань заземлюючих пристроїв, виконаного ремонту слід заносити в спеціальний журнал.
5.4.20. Відповідальність за стан пристроїв захисту від статичної електрики і блискавкозахисту несе служба головного енергетика. Відповідальні працівники зобов'язані забезпечити експлуатацію та ремонт пристроїв захисту від статичної електрики і блискавкозахисту відповідно до чинних нормативних документів.