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管道中液体流速过大会产生静电

  

  1、API2003-1991防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施
  2.5公路槽车
  C、初流速应限制在1m/s以下;
  E、灌装速度应控制在7m/s和下式所得值二者较小值之下:v=0.5/d;F、装载后测量或采样前,应至少保持1min时间;
  G、对于孔径小于100μm(细于100目)的过滤器或筛网,其下游至少保持30s的静电释放时间。2.7铁路槽车
  2.7.4对产生静电荷的控制
  油品电导率小于50PS/m时,v<0.8/d,其余同样遵守2.5之规定3海运作业
  3.2对静电荷产生的控制
  初装速度限制在1m/s以下,直至舱室内的输入口浸没在油内0.3~2m,方可加快装载速度。4储罐
  4.2产生静电荷的控制
  b)在装油管浸没在油中0.6m或两倍管径之前,速度限制在1m/s以下;d)避免大量空气或其它夹带气体随液体泵入储罐。2、NFPA77-1993关于处理防静电措施的建议4-3储罐
  4-3.2防护措施
  (b)灌装管尽量接近罐底,把液体的湍流减小到最低限度。原则上应使灌入的液流呈水平,以减轻对罐底水或沉积物的冲击;
  (c)在实际可能情况下,应该使从管口流入储罐的液体的线流速保持在1m/s,同时管口应没入液面之下;
  (d)应该尽量把罐底的水排掉,因为当液流或罐底存在不能混合的液体(如水)时,静电密度或单位体积中带的静电量将会增加;
  (e)用泵向有蒸汽的储罐泵送液体时,应减少夹带的空气和其它气体,因为穿过可燃性液体的气泡会在罐内产生静电,并在液体表面释放出自由电荷。4-7汽车罐车和油船4-7.2油船和油轮
  在储油船和船舱装卸油时油船和海岸之间也不用电缆连接。3、BS5958-1991防静电技术规范第一部分总体考虑8液体中的静电
  8.1.1在管中流动的单一相液体
  对于电导率很小、容易产生静电危险的液体,有一些经验关系式可以计算出在管路很长的条件下液体产生的最大电流,其广泛采用的是Schon方程:is=Kv2d2(K—常数,4μAs2/m4)。
  如果用电荷密度表示,上式可以推出下列近似式:η=5v,即:当v=1~10m/s时,η=5~50μC/m3。
  8.1.2在管中流动的液体/液体、液体/固体混合物
  混合液体经过管子泵送时,静电产生的过程原理与单一相液体一样。由于混合液体互相
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  接触面积增大,电荷产生的速度可能会比单一相液体快,然而不易对电荷产生的速度进行计算。
  8.1.3通过过滤网和过滤器流动的液体
  细目的粒子过滤装置可产生大量的静电。离开过滤器的液体电荷密度一般在10~5000μC/m3之间。8.3.2控制电荷生成8.3.2.1流速
  当液体电导率较低(低于50pS/m以下)时,且管路中还有其它液相时,可以采用1m/s的流速注入储存罐内。
  而在灌注作业的初始阶段是很可能存在有第2液相的。当管路中没有其它液相时,目前尚不能确定出所有操作时所应当采取的流速上限。根据目前的知识,在任何情况下流速都不应超过7m/s
  4、BS5958-1991防静电技术规范第二部分对特殊工业生产的具体建议13船只(油轮)和驳船13.1总的说明13.2接地作业方法
  与油轮和驳船有关的装载、测量和取样等各种液体处理作业,都会因为产生静电而引发火灾危险。要避免这些危险,应遵循第13.2小节至第13.6小节中所给出的建议去做。13.2.2船只与岸上之间的装卸管道通常都是导电的。按惯例,管道上都安装了一个绝缘的凸缘或者是一小段不导电的软管以防止由于船上和岸上之间可能存在的不同电位而引起的杂散电流所带来的危险。
  13.2.4必须确保在货舱附近工作的操作人员不会引发火灾危险。如果可能出现易燃性混合物,要尽一切努力防止操作人员身上带电。13.3装载作业方法
  13.3.2若是注入的液体的电导率小于等于50pS/m,所使用的底部注入方法或者是注入管要保证能将所有对液体舱底部的不混合的液体或者是沉淀物的搅动降低到最小。13.3.3如果液体舱底部可能存在不混合的液体或者沉淀物,在注入电导率小于等于50pS/m的液体时,应避免液体中含有空气或其它气体。
  13.3.4若是注入的液体的电导率小于等于50pS/m,在注入口被覆盖上以前,用于装载的管道中的液体的直线流速不能超过1m/s。如果出现第二个不混溶相,例如悬浮在油中的水,则要一直保持在1m/s。在不会出现第二不混溶相的情况下的最大安全直线流速目前还没有确定出来。
  但是经验显示,当前管道系统设计的流速限制足以保证作业的安全。目前还没有数据显示流速小于等于7m/s时会产生危险。13.4过滤器
  安装在货舱管道系统上游处的细目过滤器可能会产生大量的电荷。应按照第16条的建议中给出的方法来处理过滤器产生的电荷。
  注:16.3对过滤器下游驻留时间的规定是:电导率(r)小于2pS/m的液体,驻留时间应达到3T(T≈50/r);对电导率更低的液体,T应为100s。5、AS1020-1970南澳大利亚静电规范6.1.3影响静电产生的因素6.1.3.1电导率6.1.3.2污染物
  大量液体输送时,与喷射或溅射过程不同,液体产生静电的速率取决于它的电导率,但
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  不存在任何可予计的准确关系
  (a)具有高分子量的污染物在未曾有效的增加导电率的情况下,就会正常的增加静电的产生。这特别适用于溶解为胶质的污染物,如橡胶和沥青;
  (b)夹带水:在干净的未精制或已精制的石油产品中的夹带水的存在将大大的增加产品的静电产生趋势。
  6.1.3.3流体的输送速度和流动状态6.1.4特殊液体的静电产生趋势
  当管径恒定时,静电起电会随速度而增加。如果,例如粗糙的管表面或障碍物引起湍流时,也会增加静电的产生。
  已经发现乙醚、二硫化碳的净的静电静电产生速率特别高,而以下每种液体却分别逐个减小:某些笨的同系物、汽油、煤油、其它石油烃、某些氯化氢类、脂、酮和醇。6.9避免高流速6.9.2烃类
  对于非导电烃如果流速v(m/s)和管径d(m)能使v2d不超过0.64m3/s2,就会使它的带电限制到一个安全水平。6.20切换装油
  指把液体装入预先装有不同蒸汽压的液体的罐中或舱中的过程。一般说,对于电导率大体相同的液体,静电产生将会显著的增加。15与液体有关的各种工艺过程15.4油船和驳船的装卸
  油船和驳船必须按石油标准规范安全实施和/或美国石油学会规范RP2003的有关要求进行。
  6、静电安全指南(日)19882.2.2.2配管的输送与灌装(1)防止液体飞散(2)限制初期速度
  在下列灌装的初期,要将灌装管内的流速限制在约1m/s以内。(a)用导管灌装时,其前端开口处要完全浸于液体中;
  (b)由罐体侧面灌装时,液体要高出入口灌上部一个管径的高度;(c)用悬浮罐时,要使浮顶部分完全浮在液面上;
  (d)配管内液体中混入水、空气等不溶性物质时,要将不溶性物质完全由配管中排出。(3)限制最大流速(a)关于导电率在10-10S/m以下的可燃性液体最大流速的限制值,可以由下式计算:;最大值7m/s以下。设σ=0.8pS/m,表2.1为此种场合的计算例。2、表2.1最大流速的限制值
  配管内径(mm)
  L≤2.9m时的流速(m/s)L≥7.2m时的流速(m/s)
  1)设备经常在一定的条件范围内使用,如果长期能安全使用,可以根据经验决定最大流速,但是最大流速要限制在10m/s以下。另外,导电率在10-10S/m以上的液体,最大流速也要限制在10m/s以下。(4)防止水分等的混入
  可燃性液体中含有水分、空气时,会增加配管内的带电,并会引起罐内沉降带电和浮起带电,所以要以下列措施极力防止它们的混入


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