Нефть - главное богатство
России

Защита от статического электричества


Движение нефтепродуктов в трубопроводах вызывает возникновение статических зарядов электричества, подобно тем, которые появляются при трении любого предмета о диэлектрик, т. е. о материал, не проводящий электричество.

В результате трения бензина о стенки трубопровода на последнем и в самом бензине накапливаются электрические заряды с противоположными знаками.

При наливе бензина в металлические емкости, изолированные от земли (например, в автоцистерну на резиновых шинах, резервуар, установленный на битумизированное основание и т. д.), бензин передает им свой заряд. Эти емкости могут наэлектризоваться до высокого потенциала.

В отрезках трубопроводов любой длины, изолированных от грунта, также могут получаться высокие электрические потенциалы.

Из нефтепродуктов особенно высокие потенциалы электрических зарядов создают при перекачках легковоспламеняющиеся жидкости - бензины, лигроин, и керосины, а также сырая нефть, имеющие высокие удельные сопротивления (1010-1018 ом*см).

Присутствие в нефтепродуктах воды или другой нерастворимой жидкости, воздуха и других газов, а также твердых коллоидных частиц, значительно увеличивает электризацию.

Накопление электрических зарядов в нефтепродуктах

Накопление до опасных пределов электрических зарядов в нефтепродуктах происходит при закачке в резервуары, нефтеналивные суда, в емкости, изготовленные из синтетических пленочных материалов и др. и характеризуется ростом напряженности электрического поля в газовом пространстве емкости. Предотвращение накопления электрических зарядов при закачке нефтепродуктов с удельным сопротивлением до 1011 ом*см (дизельное топливо, керосины) достигается заземлением оборудования, резервуаров и трубопроводов. При перекачке авиационных и автомобильных бензинов, растворителей и других нефтепродуктов с удельным сопротивлением более 1011 ом*см заземлений недостаточно и необходима дополнительная установка так называемых релаксационных емкостей.

Релаксационные емкости представляют расширенные участки трубопровода, где из нефтепродукта происходит утечка некоторой части зарядов. Вследствие отсутствия в релаксационной емкости газовоздушной смеси разряд внутри жидкости не представляет опасности. Объем релаксационной емкости определяется, исходя из времени релаксации нефтепродукта, т. е. его диэлектрических свойств - удельной проводимости; диэлектрической проницаемости и скорости движения.

Количество зарядов, возникающих в потоке нефтепродукта, выражается через величину заряжающего тока.

Значение диэлектрической проницаемости, удельной проводимости и времени релаксации некоторых нефтепродуктов приведены в таблице.

Диэлектрическая проницаемость, удельная проводимость и время релаксации нефтепродуктов

Нефтепродукты

Диэлектрическая проницаемость

Удельная проводимость, ом-1 * см-1

Время релаксации, с

Бензин

1,9

10-13-10-15

1,68-168

Бензол

2,28

10-13

2,04

Керосин

2,07-2,14

10-11-1,5*10-15

0,02-126

н-Гептан

1,93

10-17

171*104

Борьба со статическим электричеством на нефтебазах

 Для борьбы с возникновением статического электричества на нефтебазах проводятся следующие меры.

  1. Резиновые шланги, соединяющие трубы или имеющие металлические наконечники, обвиваются медной гибкой проволокой, концы которой припаиваются к трубопроводу и к наконечникам.
  2. Воронки, применяемые в разливочных для налива нефтепродуктов в тару, соединяются с трубопроводами гибким шнуром (проводом).
  3. Автоцистерны на своем корпусе снабжаются специальными клеммами, к которым при наливе присоединяется гибкий шнур, соединенный с трубопроводом.
  4. На сливо-наливных фронтах рельсы железнодорожных тупиков соединяются с заземлителями.
  5. В случае ответвления железнодорожных тупиков от электрических железных дорог на рельсах тупиков устраиваются изолировочные стыки, а на трубопроводах, идущих от сливо-наливных устройств на нефтебазу, устанавливаются изолировочные фланцы. Кроме того, вся система сливоналивных устройств надежно заземляется.
  6. Металлические предметы оборудования, находящиеся внутри резервуаров (поплавки и т.п.), электрически соединяются со стенками резервуара.
  7. Не допускается применение приводных ремней во взрывоопасных помещениях, так как от трения ремней о шкивы на приводных ремнях получаются электрические заряды.
  8. Металлические корпуса нефтеналивных судов и плавучих насосных станций соединяются при сливо-наливных операциях проводниками с береговыми трубопроводами.
  9. Для отвода статического электричества все изолированные участки трубопроводов заземляются.
  10. Присоединение гибких проводников к автоцистернам или к наливным судам производится до начала операций с нефтепродуктами, а отключение - после окончания операций.
  11. Осуществляется регулярное наблюдение за исправностью электрической цепи, особенно в местах присоединения проводников к металлическим частям трубопроводов.

Величина сопротивления заземлителей должна быть не более 10 ом.

Схемы заземлений различных сооружений приведены на изображении ниже.

 

 

Схемы заземлений: а – железнодорожных путей; б – автоцистерны; в, г – трубопроводов; д – гибких рукавов. 1 - полосовая сталь; 2 - заземлитель; 3 - шланг; 4 - клемма; 5 - гибкий многожильный медный провод; 6 - раздаточный стояк; 7 - круглая сталь; 8 - труба или наконечник; 9 - хомуты; 10 - металлическая оплетка.