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浅谈管道燃气生产运营中静电的安全防护

燃气属于易燃、易爆物质，人们在日常生产工作中，往往对燃气储配、输送、销售、使用、修理等环节的防明火、防雷电比较重视，而对各环节中静电的存在和危害性，经常熟悉不够，甚至出现安全事故。管道燃气因其管线分布广、管线种类多、地下环境复杂等原因，静电的安全防护显得尤为重要。
1静电形成的机理和常见情形
静电是由于不同的两种和两种以上的物质(如燃气与燃气之间、燃气与管线之间)的接触、分开或互相摩擦而产生的。也就是两物质之间发生的电子转移，使两种物质分别带正电和负电。当具备一定的条件时，带有不同种静电电荷的物质之间就会发生放电，产生火花，即所谓的静电火花。而燃气，无论是人工煤气、天然气、液化石油气，还是液化石油气混空气，在生产、储配、输送过程都容易产生静电。产生静电的情形主要是：
(1)储罐置换、进气过程中。由于压差的作用，燃气以较快的速度进罐，在人口处会发生喷射、喷溅现象，容易在内壁和气体中形成静电。尤其，在储罐新投入使用或检修后重新使用置换过程中，必须用水或蒸汽把罐内的空气置换完，才能进气，否则，置换不完全，很容易发生因静电导致燃烧爆炸事故。
(2)生产工艺管线和长输管线输气过程中。由于燃气在设备和管道中高速流动，自然会因摩擦产生静电。目前，聚乙烯管(PE管)在城市管道燃气中大量使用，管线中形成的静电由于PE管和地面的绝缘导致静电不容易被释放，管线燃气输送、管线置换尤其使用液化石油气混空气情形时出现管线燃气爆炸的可能性更大。因此，必须控制燃气流速以及管线中空气的含量。
(3)储罐、管线排残、泄漏过程中。由于储罐、管线内部压力相对较高，一旦进行排残作业或发生泄漏，会出现气体从较小的管口或裂缝高速喷出，因剧烈摩擦会产生大量静电，而喷出的可燃气体和空气混合达到爆炸范围浓度时，容易发生燃烧爆炸事故。
(4)人体身着非防静电服装。在气库、加气站因设备多、使用频繁，或多或少会出现燃气泄漏挥发，从而使工作区域弥散一定数量的可燃气体，身着化纤及丝绸服装极容易产生静电。尤其冬季少数人因不注意会出现在现场脱换里面的衣物而产生高达数干伏甚至上万伏的高电位，导致静电火花引起爆炸。这一点，容易被一线作业人员忽视，需要高度重视。
2防止静电危害的预防措施
针对燃气生产、储运过程中容易产生大量静电的状况，我们采纳了一些行之有效、操作性强的措施。
首先，对生产、运输、修理人员的着装严格要求。一律穿着公司统一定做的防静电安全鞋、工作服、手套。严禁穿戴化纤服装和钉子鞋以及在作业现场脱换衣服。随着燃气生产中工业计算机广泛使用，静电对精密仪表尤其是电子模块的损坏现象屡屡发生。依据这一特点，我们在控制台醒目位置粘贴防静电警示标签，工作人员在检查、修理控制系统内部电子模块、元件时，必须配戴接地的腕带，同时规定严禁使用化纤材料制作的抹布擦拭设备，以消除静电对设备的损害。
其次，我们对生产和工作场所采用防护措施。燃气储罐区、制气车间地面全部采纳不发火花地面，干燥季节对地面进行定期撒水；在计算机控制台四周铺设防静电活动地板，以减少人体带电对计算机控制系统的危害。
采纳工艺控制法进行静电防护也是方法之一。由于燃气在设备、管线中的流速越快，静电的积存越大；管线口径越大，静电积存也越大。采纳控制流速或流量的方法可以实现减少静电积存的目的。依据国外实验得出的管道燃气安全流速公式

管径为200mm，按照上述公式计算其安全流量为200mYh左右。从中可以看出控制燃气流速、流量对减少静电的产生、积存有很大的影响。但是，实际供气过程中需要的流量和安全流量之间有着很大的差异，往往高出安全流量十倍甚至几十倍之多，而且管网中大量使用PE管，因而存在静电危害的可能性极大。为了尽可能减少静电带来的危险，我们在密闭管网的输气操作中，采纳提升管网压力降低流速、流量的办法(一般控制在5倍安全流量范围内)，尽可能地减少静电的积聚。但在管线进行临时放空或进行管线置换操作中，则流速和流量严格控制在安全流量范围内。国家燃气规范要求进行燃气直接置换时，将压力控制在5kPa以内，也实际上是出于控制流速从而达到减少静电影响合计的。这时，通过加装阀门或减压装置来达到降压限速的目的。
另外，在燃气生产中往往需要定期对燃气储罐、管线进行残液排放，安全做法是将残液集中排到一个密闭的残液罐中，然后进入火炬燃烧系统，而直接就地排放的做法必须杜绝。
采纳静电接地是最基本的防静电做法。储罐(球罐、卧罐)是主要的储存设备，一般都设有防雷接地，因其接地电阻小于10，可以不设单独的防静电接地装置。生产区的各个相对独立的设备、管线，则采纳通过跨接或直接连接的方式，使设备各部分经过接地线与厂区的接地网作可靠的连接。如果无法和厂区接地网连接，则可以设单独静电接地装置，其接地电阻只要小于100即可。合计到厂区中并