чем обусловлена электризация нефтепродуктов при перекачиваниях или сливах

Электризация нефтепродуктов. Причины возникновения и меры для защиты от статического электричества.

АНОО «ЦППиПК «Кубанский»»

Электризация нефтепродуктов.

Методическое пособие.

Разработал: преподаватель А.С.Нестерук

Электризация нефтепродуктов. Причины возникновения и меры для защиты от статического электричества.

Нефть и нефтепродукты – хорошие диэлектрики и способны сохранять электрические заряды в течении длительного времени. У безводных, чистых нефтепродуктов электропроводность совершенно ничтожна. Это свойство широко используется на практике. Так твердые парафины применяются в электромеханической промышленности в качестве изолятора, а специальные нефтяные масла для заливки трансформаторов, конденсаторов и другой аппаратуры в электро- и радиопромышленности.

Высокие диэлектрические свойства нефтепродуктов способствуют накоплению на их поверхности зарядов статического электричества. Образование статического электричества может произойти от ряда самых разнообразных причин.

Проведенные исследования и подробное изучение фактов возник­новения взрывов и пожаров от статического электричества позво­лили установить ряд причин образования заряда статического электричества в н/п:

Ø трение жидкого н/п о твердую поверхность трубопровода, стенок резервуара и фильтра;

Ø трение частиц н/п между собой, при прохождении топлива через среду других жидкостей, например воды;

Ø прохождение капель мелкораспыленного н/п через воздух или паровоздушную смесь;

Ø осаждение из н/п твердых взвешенных частиц;

Ø осаждение из н/п жидких взвешенных частиц, например капель воды или других химических веществ, а также при прохож­дении сквозь слой жидкого н/п пузырьков воздуха, паров лег­ких углеводородов и т. д.;

Ø прохождение сквозь паровоздушное пространство капель воды, снежинок и т. п.

Опытами установлено, что способность н/п подвергаться электризации при перекачке находится в зависимости от его элек­тропроводности: чем меньше электропроводность н/п, тем легче накапливается заряд статического электричества и тем медленнее он рассеивается. Кроме этого, на скорость образования статического электричества влияют эксплуатационные факторы:

ü скорость пере­качки,

ü присутствие в н/п механических примесей, воды, возду­ха,

ü условия хранения, температура и др.

Чем больше скорость пере­качки, тем сильнее электризуется н/п. Чем дольше перекачивать н/п, тем оно сильнее электризуется. Большое влияние на электризацию н/п оказывают также механические примеси и пузырьки воздуха: чем их больше, тем сильнее электри­зуется н/п. Растворенная или диспергированная в н/п вода значительно увеличивает образование статического электричества. Однако вода, находящаяся на дне емкости в виде отдельного слоя, или не оказывает никакого влияния на скорость образования ста­тического электричества, или способствует уменьшению его.

Для снижения интенсивности накапливания электрических зарядов нефтепродукты должны закачиваться в резервуары, цистерны, тару без разбрызгивания, распыления или бурного перемешивания. В резервуары нефтепродукты должны поступать ниже уровня находящегося в нем остатка нефтепродукта. Налив светлых нефтепродуктов свободно падающей струей не допускается. Расстояние от конца загрузочной трубы до конца приемного сосуда не должно превышать 200 мм, а если это невозможно, то струя должна быть направлена вдоль стенки. Скорости движения нефтепродуктов по трубопроводам не должны превышать предельно допустимых значений, которые зависят от вида проводимых операций, свойств нефтепродуктов, содержания и размера нерастворимых примесей и свойств материала стенок трубопровода. Для нефтепродуктов скорости движения и истечения допускаются до 5м/с. При заполнении порожнего резервуара нефтепродукты должны подаваться в него со скоростью не более 1 м/с до момента затопления конца приемно-раздаточного патрубка.

Для обеспечения стекания возникшего электрического заряда все металлические части аппаратуры, насосов и трубопроводных коммуникаций заземляются и осуществляется постоянный электрический контакт тела человека с заземлением. Авто- и ж/д цистерны, находящиеся под наливом и сливом пожароопасных нефтепродуктов, в течение всего времени заполнения и опорожнения должны быть присоединены к заземляющим устройствам.

Статическим электричеством называется совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объёме диэлектрика или на изолированных проводниках.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Степень электризации нефтепродуктов на взрывоопасных объектах нефтяной и газовой промышленности должна определяться измерительными приборами во взрывозащищенном исполнении для соответствующей категории и группы взрывоопасной смеси квалифицированными специально подготовленными работниками по разрешению главного инженера с обеспечением мер предупреждения взрывов и пожаров. [2]

Изучение электризации нефтепродуктов выявляет механизм образования зарядов, их скопление и условия разряда. [3]

Степень электризации нефтепродуктов зависит от состава и концентрации содержащихся в них активных примесей, физико-химического состава нефтепродуктов, состояния внутренней поверхности трубопровода ( коррозия), диэлектрических свойств, вязкости и плотности жидкости, скорости ее движения, диаметра и длины трубопровода. Присутствие 0 001 % механических примесей превращает инертное углеводородное топливо в электризуемое до опасных пределов. [4]

Эффективным способом подавления электризации нефтепродуктов является введение в основной продукт специальных антистатических присадок, например олеата хрома, олеата кобальта и др. Кроме того, с целью уменьшения статической электризации при сливе нефтепродуктов и других ГЖ необходимо избегать падения и разбрызгивания струи с высоты; сливной шланг ( рукав) следует опускать до самого дна цистерны или другой какой-нибудь емкости. Металлические наконечники этих сливных шлангов во избежание проскакнванпя искр на землю или заземленные части оборудования необходимо заземлять гибким медным проводником. [5]

Опасность электрических разрядов от электризации нефтепродуктов предотвращают различными мероприятиями. Так, при наливании нефтепродуктов в автоцистерну последнюю соединяют с резервуаром или трубопроводом посредством отдельного гибкого медного провода сечением не менее 10 мм2 или с помощью медных проводников, вплетенных в шланг. [6]

Целью экспериментов являлось выявление закономерностей электризации нефтепродуктов в элементах технологического оборудования в зависимости от марки топлива, длины и диаметра трубопровода, скорости прокачки нефтепродуктов, их проводимости и содержания в них растворенной воды и присадок, получение эмпирических зависимостей, определяющих электризацию топлива в фильтрах и сепараторах, определение эмпирических поправок в расчетные формулы, полученных теоретически, а также экспериментальное определение искробезопасных режимов загрузки железнодорожных цистерн и топливозаправщиков. [9]

Источник

Образовательный блог — всё для учебы

Физика образования и накопления заряда

При соприкосновении двух тел, отличающихся фазовым состоянием, образуется двойной электрический слой.

Различают три причины образования двойного электрического слоя:
1) преимущественное перемещение носителей зарядов из одного тела в другое — диффузия;
2) на границе раздела имеют место абсорбционные процессы, когда заряды одной из фаз преимущественно оседают на поверхности другой фазы;
3) имеет место поляризация молекул хотя бы одной из фаз. Это приводит к поляризации молекул другой фазы. Причем поляризация во второй фазе может быть размытой (диффузной).

Двойной электрический слой зависит от удельного сопротивления вещества. Чем больше сопротивление вещества, тем более размытым в глубину является второй электрический слой.

Если рассматривать перекачку нефти, то размытый второй электрический слой может уноситься перемещением нефти и накапливаться в бункере. Чем больше скорость перемещения нефти, тем больше электризация нефти.

Величина зарядов статического электричества существенно зависит от условий, в которых происходит электризация и, в частности, от того, что поверхности соприкасающихся тел могут быть «загрязнены» другими веществами. Поэтому основой количественного анализа является эксперимент или, в лучшем случае, расчетно-экспериментальные исследования.

Технологический процесс транспортировки нефти

Нарастание плотности заряда в нефти происходит в технологических устройствах, где осуществляется контакт нефти с материалами, приводящим к ее зарядке, и где увеличивается скорость течения нефти. Спад заряда наблюдается при движении нефти по заземленным трубопроводам.

При движении нефти по технологическому тракту вплоть до приемного резервуара опасности от накопления заряда статического электричества практически нет, так как воздушных промежутков в аппаратах здесь нет и нет возможности возникновения электрического пробоя в газе. Иная ситуация существует в приемном резервуаре, где обязательно наличие газового пространства над поверхностью нефти.

Заряд, накапливаемый в приемном резервуаре, можно определить из условия его увеличения за счет втекания в резервуар заряженной нефти с учетом релаксации (стекания) заряда на заземленные конструкции резервуара:

Перепишем исходное уравнение, учитывая, что dQ/dt |_вх = I_вх, где I_вх — ток зарядов статического электричества на входе в резервуар.

Решением дифференциального уравнения является:

Из зависимостей видно, что скорость роста заряда экспоненциально падает, а суммарный объемный заряд, увеличиваясь, экспоненциально стремится к предельному значению, определяемому произведением I_вхτ.

Поэтому для уменьшения заряда, накапливаемого в приемном резервуаре, есть два пути. Первый заключается в снижении постоянной времени релаксации путем добавления в нефть специальных присадок, увеличивающих ее проводимость. Данное направление выбрала голландская фирма «Shell». Недостатком метода является непрерывный контроль за количеством присадки в нефти и точная его дозировка, так как при очистке нефти фильтрами одновременно происходит удаление присадки.

Вокруг электродов, имеющих форму игл, в результате процессов ионизации образуются области с повышенным содержанием ионов, имеющих заряд противоположного знака избыточному заряду нефти (в нашем случае положительных ионов). В результате рекомбинации отрицательных и положительных ионов избыточный заряд нефти уменьшается.

Воспламенение паров нефти

Заряд нефти, поступающей в резервуар, распределен по объему неравномерно. Это связано с релаксацией заряда на заземленные стенки конструкции. Поэтому, чем дальше рассматриваемый объем нефти от стенки резервуара, тем больше заряд в объеме. Кроме того, на поверхности нефти заряд релаксирует медленнее (особенно при приближении уровня к верхней стенке резервуара) в связи с влиянием большой величины емкости между поверхностью нефти и верхней стенкой.

Это означает, что на поверхности нефти в наиболее удаленной точке от стенок резервуара накапливается большой заряд, который создает электрическое поле между этой точкой поверхности нефти и заземленными стенками резервуара. По мере накопления заряда растет напряженность электрического поля вплоть до значения равного величине, при которой начинается разряд. В развивающемся разряде выделяется энергия, накопленная в нефти. Для того, чтобы пары нефти воспламенились, необходима определенная энергия равная минимальной энергии воспламенения. Для разных веществ она различается:

Минимальная энергия воспламенения паро-воздушных
и кислородных (в скобках) смесей (мДж)

Энергия, выделяющаяся при прибое газового промежутка, определяется по формуле:

где соответственно U — напряжение на промежутке и i — ток, протекающий через промежуток.

Микроразряды статического электричества не приводят к сколь-нибудь заметному изменению напряжения из-за очень малой длительности самих разрядов и их малой энергии. Тогда приближенно можно считать, что U ≈ const. Следовательно

т.е. энергия пропорциональна величине заряда, протекающего через канал.

Воспламеняющую способность разрядов статического электричества обычно определяют, помещая заземленный сферический электрод вблизи поверхности жидкости. Видно, что воспламеняющая способность разрядов резко снижается, если диаметр сферы становится меньше 20 мм. Наименьшее значение воспламеняющего заряда соответствует электроду диаметром 20-30 мм. При отрицательной полярности заряда нефти и нефтепродукта энергия воспламенения ниже, чем при положительной. В табл. 1 представлены параметры групп топлив по воспламеняемости.
Таблица 1. Группы топлив по уровню воспламеняемости

Исследования показали, что процесс заполнения резервуара является безопасным, если потенциал на поверхности жидкости не больше 25 кВ для «-» заряженного топлива и не больше 54 кВ — для «+» заряженного топлива.

Исходя из режимов работы перекачивающих нефтепродукты систем и условий их безопасной работы, определяется допустимая производительность при накоплении определенного заряда в нефтепродуктах (рис. 6).

Источник

Зачетные тестовые вопросы по МДК.03.01 Оборудование и эксплуатация заправочных станций профессия 23.01.03 Автомеханик

ГБПОУ «Перевозский строительный колледж»

Зачетные тестовые вопросы

по МДК.03.01 Оборудование и эксплуатация заправочных станций

профессия 23.01.03 Автомеханик

Рассмотрено на заседании кафедры

от ____ 20____г. _____________

Начальник главного управления образовательных программ и формирования компетенций

1. С применением каких методов составляются градуировочные таблицы для резервуаров, предназначенных для хранения нефтепродуктов?

2. Как часто должны проводиться градуировки резервуаров на АЗС?

После каждого ремонта;

После каждого капитального ремонта;

Не реже 1 раза в 5 лет;

По предписанию Ростехнадзора;

3. Через какой период времени пересматриваются градуировочные таблицы на трубопроводы?

При изменении схем расположения;

4. Согласно требованиям стандартов приборы для измерений плотности нефтепродуктов на АЗС должны поверяться 1 раз в ….

5. Какие параметры автомобильных бензинов не требуется определять при отборах проб для контрольных анализов?

6. Из скольких уровней нефтепродукта в резервуарах производят отборы проб?

7. На каком расстоянии от днища резервуара необходимо производить отбор пробы нефтепродукта, если диаметр резервуара больше 2500мм?

8. Для получения средней пробы нефтепродукта производят смешивание нескольких проб, взятых из средней части и по одной пробе из верхних и нижних уровней. Сколько проб необходимо забрать из середины горизонтального резервуара?

9. Хранение на АЗС легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в мелкой расфасовке разрешается в количестве, необходимом для ….. продажи.

10. Перед выполнением какой работы оператор проверяет исправность технологического оборудования, трубопроводов, резервуара, исправность сливных устройств, наличие средств пожаротушения?

Снятие остатков нефтепродуктов;

11. На каком минимальном расстоянии от сливных муфт резервуаров запрещается движение автотранспорта во время слива нефтепродуктов?

12. Что должен делать оператор при случаях неправильного оформления товарных и отгрузочно – транспортных документов?

Вызвать мастера АЗС;

Не принимать нефтепродукты;

13. Что нужно сделать в случае обнаружения загазованности воздуха рабочей зоны?

Прекратить работу и предупредить мастера;

Принять меры по устранению источника загазованности;

Незамедлительно предупредить обслуживающий персонал близлежащих установок о возможной опасности, оградить загазованный участок и принять меры по устранению источника загазованности;

Вызвать газоспасательную службу;

14. Кем должно обслуживаться электрооборудование в местах проведения монтажных и ремонтных работ на АЗС?

Дежурным электриком, имеющим допуск;

Электротехническим персоналом, имеющим соответствующую квалификацию и допуск к работе;

15. Согласно требованиям какого документа ведется операторами сменная отчетность о движении нефтепродуктов через АЗС?

С трудовым договором;

С должностной инструкции;

16. При сливах нефтепродуктов автоцистерна должна находиться на площадке с уклоном, не превышающим …..

17. В течение какого времени должен производиться отстой нефтепродуктов после слива их из автоцистерны?

18. Какое расстояние допускается Правилами безопасности между отдельными механизмами и для рабочих проходов?

Не менее 1,25м и 1,0м;

Не менее 1,0м и 0,75м;

Не менее 0,75м и 0,5м;

Не более 1,5м и 0,8м;

19. Сколько раз в год должны проверяться температурные настройки ТРК?

20. С целью выявления фактического количества нефтепродуктов на АЗС проводятся инвентаризации один раз в ….

21. На пластинах из какого материала проводят испытания на химическую стабильность топлива?

22. На какие показатели качества дизельного топлива необходимо обращать внимание при приеме из автоцистерны?

Содержание механических примесей и воды (визуально);

23. В зависимости от причины возникновения потери нефтепродуктов их делят на следующие виды…..

Все варианты правильные;

24. При хранениях в резервуарах на испарение бензина влияют температура и объем. Какого веса будет потеря, если емкость 100м? и температура 11? С?

25. Наилучший способ борьбы с потерями от испарения это полная ликвидация газового пространства. На сколько процентов рекомендуется заполнять резервуары от их полной вместимости с целью уменьшения газового пространства?

26. Подсчитано, что утечки со скоростью 2 капли в 1 секунду приводят к потерям…. литров топлива в месяц.

28. По требованиям Правил пожарной безопасности и заправочной способности АЗС должна быть укомплектована огнетушителями, ящиком с песком и кошмой размерами 1х 1,5м. Какое количество порошкового огнетушителя надо иметь на АЗС, если заправочная способность 750 и более заправок в сутки?

29. Для каких целей служит поплавковая камера в топливораздаточной колонке?

30. Для сохранения качества нефтепродуктов металлические резервуары должны периодически зачищаться. Какой срок чистки установлен для резервуаров, предназначенных для хранения автомобильных бензинов?

Не менее 1 раза в год;

Не менее 2 раз в год;

Не менее 1 раза в 2 года;

Не менее 1 раза в 3 года;

31. Чем обусловлена электризация нефтепродуктов при перекачиваниях или сливах?

Малым электрическим сопротивлением;

Быстрым движением слоев жидкости;

Большим содержанием водорода;

Большим электрическим сопротивлением;

32. Как называется величина, численно равная массе нефтепродукта в единице его объема?

33. Какое общее название имеют смазки типа ЦИАТИМ- 221, графитол, силикол, лимол?

34. Количество хранимого на АЗС топлива определяется исходя из средней величины заправки одного автомобиля, которая равняется …..

.35 В соответствии с требованиями каких документов принимаются минимальные расстояния от АЗС до внешних объектов и между ее зданиями и сооружениями?

36. Какие данные должны быть нанесены на автозаправочных колонках?

Инвентарный номер и год выпуска;

Вид топлива и заводской номер;

Порядковый номер и вид топлива;

Знак «Огнеопасно» и номер АЗС;

37. Как называется документ, который предусматривает оперативные действия персонала по локализации и максимальному снижению тяжести последствий при проливах топлива, возгораниях и взрывах на территории АЗС?

План эвакуации при пожарах;

План ликвидации аварий;

План эвакуации при взрывах;

38. Какая марка соответствует транспортной автомобильной цистерне, предназначенной для перевозки нефтепродуктов автотранспортом?

39. На использовании какой физической силы основана работа шибера роторно – шиберного насоса ТРК?

40. Какая деталь счетчика объема жидкости попарно соединяет поршни?

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-294052

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Учителя Кубани смогут получить миллион рублей на взнос по ипотеке

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В России утвердили квоты приема на целевое обучение в вузах на 2022 год

Время чтения: 3 минуты

Новые аккредитационные показатели для вузов вступят в силу с 1 марта

Время чтения: 1 минута

Только каждый 10-й россиянин может дать платное образование своим детям

Время чтения: 2 минуты

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник