【油轮防静电安全经验总结报告8000字（论文）】

油轮防静电安全经验总结报告中文摘要与普通货轮相比，油轮具有独特的特性，尤其是在防火防爆领域。目前，由于静电引发的油轮事故不断增多，因此油轮的防静电问题应该受到重视。本文主要探讨了油轮产生静电的过程，以及过程中产生的危害性，并针对这些危害提出相应的应对措施。并且结合实习船“凯达”轮“COW”,“IGS”两大系统，以及实习轮“凯誉”轮在营运过程中的其它防静电措施进行分析总结。以期为相关领域的提供经验总结，避免油轮静电事故的发生。关键词：油轮；静电危害；防静电措施目录TOC\o"1-3"\h\u第1章绪论 11.1研究背景 11.2本文研究目标 1第2章油船静电的产生机理及其常规的预防和处理方法 22.1油船静电的产生 22.1.1货油静电的产生 22.1.2油船海水洗舱时的喷射起电、溅泼起电 22.1.3压载水的激荡起电 22.1.4沉降起电 22.1.5油船老化严重、保养不到位 32.2油轮静电隐患的防护措施 32.2.1限制装油流速 32.2.2控制注油方式 32.2.3避免水、空气与油品以及不同油品相混 32.2.4严格规范洗舱作业 32.2.5安装缓和器和消电器 42.2.6加入抗静电添加剂 42.2.7注意良好的接地 4第3章“凯达”轮“COW”,“IGS”系统在防静电工作中的应用 43.1“凯达”轮简介 43.2“凯达”轮洗舱系统简介 43.2.1“凯达”轮洗舱操作及操作过程中的防静电措施 53.3“凯达”轮惰气系统简介 6第4章“凯誉”轮在其营运过程中的防静电安全经验总结 84.1“凯誉”轮简介 84.2“凯誉”轮所采用的常见的防静电措施 94.2.1防止人体静电 94.2.2装卸货油及压载作业时的静电预防措施 94.2.3油管线法兰加装静电跨接铜片 10第5章总结 10参考文献 11油轮防静电安全经验总结1绪论1.1研究背景海上运输危险品，特别是油轮运输易燃性、可燃性液体时，除了运输行业本身存在危险外，在装卸、清洗、维修等过程中也存在着各种危险。这种危险通常是静电引起的，被称为静电危险，发生事故也成为静电事故。自20世纪70年代起，由于国际航运界由于油轮静电放电造成的严重爆炸事故时有发生，油轮静电事故受到国际海事组织（IMO）和船主的高度关注。比如，1969年底在非洲沿海发生的3艘超级油轮的爆炸事故，以及建国以来我国发生的5起油轮爆炸事故，都是由于静电造成的，苏联的油轮也曾发生过因雷电造成的爆炸起火事故。静电就像一种隐形细菌无处不在，具有潜在的、爆炸性的风险，一直影响着油轮的安全。因此，必须做好油轮的静电防护、抑制、消除、屏蔽、隔离工作，这是油轮防静电的基本指导思想。1.2本文研究目标近年来，油轮由于静电放电导致了许多火灾事故，造成人命、财产损失严重。本文通过探讨油轮静电的产生，总结常规的静电预防以及消除方法，来理解防静电的理论。并通过分析所在实习油轮“凯达”轮的“COW”、“IGS”两大系统，以及“凯誉”轮采取的其它防静电措施进行实例总结分析。希望对其他油轮公司提供参考意见，起到给我公司油轮船队以及其他油轮提供借鉴的作用，避免油轮在运行过程中由于静电引起火灾及爆炸事故。

2油轮静电的产生机理与防护措施2.1油船静电的产生2.1.1货油起电通常来说，货油不容易产生静电，但含有杂质的货油可能会产生电荷。如果货油中所包含的正负电荷相同时，油液会呈现电中性。但是这种电中性不稳定，当油和一些固体物质接触时，会产生电荷分布现象的中断，使得靠近油和固体界面的电荷重新分配一层，这些电的正负电荷是同等的按层分布，一般被称作电偶层。因为是对应的等量关系，并不存在着失去或者增加电荷，电偶层在这种状态下仍呈电中性。由于货油具有较强的附着力，使得接近油液与固体的界面部位重新分布了一层电荷。一旦液体相对于固体流动，随着油流的流动，部分电荷被去除，并且粘附到电荷中，这样电荷倾向于与电中性被破坏的电荷的极性相反，进而使得油液产生静电。2.1.2海水洗舱起电油轮在进入船厂维修，或者所装货物与原货油理化性质相差较大时，一般需要用到海水洗舱。海水洗舱是利用高压将海水通过洗舱机的喷嘴中喷射出来。喷出洗涤水，部分形成雾气，浮在货舱内。大部分洗涤水直接冲洗到舱壁的舱壁上，在那里有射流电气化和飞溅。当海水从喷嘴中高速喷出时,海水粒子与喷嘴之间发生了迅速接触与分离过程。接触时,接触面处形成了偶电层。分离时,水粒子把偶电层中的一层电荷带走,另一层留在喷枪上。这样,水和喷嘴就分别带上了不同符号的电荷。这就是喷射起电机理。2.1.3压载水激荡起电通常为了防止油轮对海洋造成污染，必须控制油轮排出的污水，船舶的压载水一般循环使用。因此，必须在压载水中混合许多油脚，水，污垢或其他杂质。大量的实验现象表明，油中含有少量含水量少的含水量，会大大增加静电量。油轮在运行过程中，不可避免地会由于摇摆浪涌而引起，油脚冲洗大部分主体舱内部件，浪涌本身造成的波浪会产生带电水雾。浪涌过程同时伴随着飞溅，水滴破碎等过程。因此，同一舱内航行的船只中的压载水也可产生带电水雾，导致形成强静电场。2.1.4油水沉降起电沉降起电的本质仍然是接触分离起电。水滴与油的接触处也能形成偶电层。当水滴与油做相对运动时,水滴与油就带上了不同符号的电荷。其它杂质粒子因重力缓慢向下运动时。同样会发生沉降起电。这样,在容器上下部分产生电势差,这就是沉降电势。沉降电势作用于带电粒子,在液体内又将产生一个与沉降电势方向相反的欧姆电流。当沉降电流与欧姆电流相等时达到平衡,此时形成稳定的电场和沉降电势。当油和油中含有的水相对运动时，水滴和油以与电荷相反的极性充电。同样，货油内一定会存在其它杂质微粒，当这些颗粒由于重力而缓慢向下移动时，会发生沉淀物。使货舱的上部和下部产生一定的潜力，这是沉降潜力。带电粒子受沉降电位的影响，并将在与沉降电位方向相反的液体中产生欧姆电流。当沉降电流和欧姆尺寸电流等于静电平衡时，形成稳定电场E和沉降电位U。实验表明，沉降电位的大小与水中的油量有关，表明水也是非常危险的油。2.1.5设备缺陷与人为操作起电船东为了降低人力成本，往往把有限的船员集中在运输的业务上，忽视了对油轮的保养，导致许多油轮严重失修；另一方面油轮老龄化现象普遍存在，很多七八十年代建造的油轮至今仍在使用，这些油轮中很多都已严重损坏或者是存在设计缺陷。这些问题若得不到及时解决，也会给油轮带来极大的静电事故隐患。有些油轮中还存在很多设计缺陷，如客舱龙骨外翻，油管法兰无静电交叉铜管，管道规格不匹配；甲板通道，楼梯，栏杆使用人体静电消除措施；没有静电缆或横截面积的油封太小等等。这些装卸油操作中的这些缺陷容易产生经典的收集和前沿排放，给油轮带来了很大的安全隐患。2.2油轮静电隐患的防护措施2.2.1限制装油流速现代油轮为了提高货物装卸的效率，尽可能缩短其在港时间，通常，会采取使用大排量货油泵，与之相配套的货油管径也因此增大。在这种情况下，油流快，会产生太多的静电。实践表明，在油运初期，低速货油泵的油流量不得超过1m/s，直到舱底喷管浸入200mm才能逐渐增加到规定的流量。静电积聚性油类的甲、乙类油（闪电小于60度），安全流量不超过5m/s和6m/s，C油和非静态积油，一律不得超过7m/s。2.2.2控制注油方式货油一般必从油舱底部倒垂喇叭口流入，避免从顶部装货（俗称灌装）。实验表明，填充石油货物产生的静电电荷是负载底部静电荷的两倍。对于挥发油或油温高于10°C的非挥发油，无论如何都不能灌装。不挥发油可以在低于闪点10°C以下的温度下进行填充，但必须完成：油箱已经清除油和气体，不再挥发。2.2.3避免水、空气与油品以及不同油品相混油轮装卸结束后，经常使用压缩空气或蒸汽来清洁管道（俗称扫线），将油管的残油送到油罐车。如果线路压力太长，可能会使下水箱，空气和油混合，增加静电量。因此，应该注意的是，A类，B类油类的静电积聚不允许使用压缩空气或蒸汽进行扫线，C油和非静态积聚油，扫管线压力不得大于0.3MPa。扫线时间不得超过5min，时间间隔不小于10min。实践证明，油中含有5％的水使静电效应提高10〜50倍，一般油混合1％〜6％最危险的水。2.2.4严格规范洗舱作业在油箱卸载后，通常需要进行洗涤操作。洗舱时，客舱的水必须连续排放，不能回收，而且应立即停止清洗槽，防止油水混合冲击引起的静电事故。通常使用海水洗涤，加热和洗涤可以提高洗涤效果。但加热会促进带电雾的形成。当水温高于60度时，加剧了带电雾的形成。因此，当罐内的可燃气体浓度不能控制在爆炸极限以下时，不宜加热洗涤水。2.2.5安装缓和器和消电器在油管端部进入油舱之前安装一段截面ｓ较大的管道，显然在流量不变的情况下，在ｓ较大的管内流速较慢，故这段称为缓和器。如果在缓冲器内再装上消电器，那么由于缓和器内流量较小，电压较高，这样在消电器电离针端部和管道等处就会吸引石油中大部分的电荷，并流向大地，从而大大减小进入油舱的电荷。石油进入油舱时电压将大大升高，故在舱内安装消电器效果也较好。2.2.6加入抗静电添加剂抗静电添加剂不是“抗静电”，而是在油中加入少量的多组分金属化合物，可以加倍增加油的导电性，使其电荷得不到积聚而不影响油品质量，我国的添加剂使用量一般为1ppm。2.2.7注意良好的接地海上装载设备的接地可以消除运行和使用过程中产生的静电。为确保接地和连接的可靠性，连接线应使用软铜线，最小直径为2.6mm。金属材料采样器，UTI等测试设备，在地线启动前要安装，运行结束后，设备从货油舱和货舱可以在铜后取出。在码头上使用油油船之间的绝缘软管不允许使用管道两侧的跳线对地面进行接地。3“凯达”轮“COW”,“IGS”系统防静电措施3.1“凯达”轮简介“凯达”轮英文船名为NewAccord，是香港海宏（AMCL）管理的油轮之一，目前主要从事从澳大利亚和俄罗斯往国内运原油。“凯达”轮的船舶参数如下：船名:“凯达”轮呼号:A8RI8船旗港:利比里亚登记港:蒙罗维亚船舶编号:9487172船东:“凯达”轮船舶有限公司运营者:海宏轮船（香港）有限公司建造厂:大连船舶重工有限公司3.2“凯达”轮洗舱系统简介由于成品油船经常需要装载不同品种的货油，油轮在更换不同品种的货油时一般都需要进行洗舱作业。因为不同品种的货油对货油舱的要求也是不一样的，而且一些高品质的货油很容易受到上载货油的影响，因此洗舱工作是特别的重要。油轮在修理、进坞之前也要洗舱和除气。如图3-1所示：该船总共装有28台洗舱机（每舱两台），其工作压力介于8~12bar之间，洗舱机喷嘴半径为23mm，洗舱机流量范围是：62m3/h@10bar~56图3.1“凯达”轮原油洗舱系统管线图3.2.1“凯达”轮洗舱操作及防静电措施该船的原油洗舱操作，使用油中所含的部分油作为洗涤介质，同时卸载时，通过洗舱机在高压条件下喷射到货舱表面，依靠原油本身的溶解作用，将附着到舱壁，底部和部件的油清洗走，并将油卸载到岸边。为了达到理想的洗舱效果，原油洗舱必须提供较高的压力，在原油清洗槽中用作清新剂的原油含有一定量的水，当原油高速射向舱壁时，摩擦会产生静电，当静电电荷累积到一定程度时会产生静电放电，引起燃烧和爆炸。由于原油洗涤是危险的，为了安全起见，按国际公约及国内有关规定，原油船舶应该具备一定的条件，才能进行原油洗舱作业。“MARPOL73/78公约”附则1第13条规定，每艘容量超过2万吨的新原油罐和装载4万吨以上的现有船舶应装载货油舱系统。《原油洗舱作业安全技术要求》规定：船方必须对所有需洗舱的油舱手工测量氧气浓度。为确保罐内氧浓度低于8％，这项作业一般由船方和岸方共同完成。作业还需要进行现场监督，安全检查分为四个阶段：在进入COW之前，在COW开始之前，COW的过程和COW在四个阶段之后。现场监督的目的就是确保测氧仪每次使用前已经检查和校正，测氧方式正确，保证原油洗舱在安全的含氧条件下进行。氧含量应低于8%，因此，在整个洗舱阶段，应持续的使用惰气系统供给惰气。油舱内设置几根接地的金属线，金属线本身电位为零，这样可以使它附近的油水雾电位降低。也有的在金属线上装突针，发生电晕放电，达到降低油水雾带电的效果。当然，绝对零静电无法实现，在这种情况下，控制洗舱期间的碳氢气体含量非常重要，为了实现这个目的，该船按照下面的操作方法实现：洗舱前，调整惰性气体的供给量，使舱压达到最小，以此减少洗舱期间货油嘴喷出货油时产生的蒸汽，减少碳氢气体含量。洗舱期间，连接与岸上的蒸汽连接管线（vapourline），将洗舱期间舱内产生的过多蒸汽排放到岸上。在洗舱期间，因为同时需要卸货，所以也可以通过增加卸货速度的方法来减慢货油舱舱压的上升速度。另外，洗舱时，洗舱所用的原油应确保与货油品种相同。如果洗舱用的原油中含有水则容易产生静电，所以，使用不含水分或者水分量很少以满足要求十分重要。当装货并离港以后，在航行期间，货油中的水会慢慢沉降在底部，洗舱前，应该将供给洗舱用的原油从该舱中卸出含水的部分，一般的油舱先从底部卸掉1m以上深度，以便把底层积水尽量驳出然后再洗舱。同样的道理，如果slop左右被用来原油洗舱时，也要提前排出水分。实践证明，该油含有5％的水会使静电效果提高10〜15倍，一般认为油中混有1％〜6％的最危险。3.3“凯达”轮惰气系统简介为了摆脱混合气体以上的油以防止油箱由静电引起，最好的方法是将油箱惯性，舱内气体浓度低于燃烧极限，生产作业不受很多条件的影响，提高效率。因此惰性气体系统的正当操作与正常运转，对于油轮防静电安全来说至关重要。图3.2所示为该船惰性气体系统，该系统由锅炉废气系统和独立的惰气发生器系统为货油舱充惰气，通过降低舱内氧气含量，以提供安全防爆的气体环境。船舶上使用的惰气一方面由废弃锅炉产生的废气通过洗涤塔洗涤冷却，或者由惰气发生器通过燃烧柴油产生。主系统能够维持货油舱1000mmWG的正压，保持舱内低于8%的氧气含量，鼓风机出口处的氧气含量低于5%。惰气系统一般在以下情况下使用：（1）装卸货油时。（2）置换舱内碳氢气体时。（3）涉及到人员进舱前海水洗舱时。（4）原油洗舱时。（5）为了减少舱内的氧气含量时。（6）紧急惰化压载水舱时（当由于某种异常情况货油渗漏到压载水舱时，舱内极易产生油气，此时遇到静电既可能发生爆炸或着火，应当立即惰化）。惰气系统正常工作时的体积含量组份为：二氧化碳（CO2氧气（O2）约为4~二氧化硫（SO2氮气（N2然而当锅炉负荷较低时，为了使锅炉内燃料充分燃烧，大量空气被吸入。使得燃烧后废弃锅炉排放废气的氧气含量将会增高，影响惰化效果。如图3.2，惰气系统配有两部IG风扇，NO.1全速运转的气体流量为11,232m3/h,而NO.2全速运转的排量为一号的一半。两台风扇运转时，用过吸口将惰气输送到主管线中，再经甲板水封和惰气切断器通向甲板主管线，最后分配至各舱。每一个IG风扇都装有通向内部的清洗与冷却管线，清洗掉由锅炉供给惰气里的烟尘，有助于防止静电的产生。同时，对于通往各舱的IG管线，在末端法兰连接处加装静电跨接铜片图3.2“凯达”轮惰性气体系统甲板部分图图3.3“凯达”轮惰性气体系统机舱分布图图3.4“凯达”轮惰气管线连接法兰处加装的防静电跨接铜片3.3.1“凯达”轮惰气系统操作及其操作要求该船“凯达”轮惰气系统的基本操作程序如下：一、启动程序：（1）、确认锅炉提供的烟气含氧量达到货低于5%。（2）、确认所有的控制电源，警报及自动关闭操作正常。（3）、确认所选的洗涤塔和甲板水封泵是对其正常供水，且水位正常。（4）、试验洗涤塔和甲板水封的警报。（5）、确认除气所用的空气进口阀关闭且用盲板盲死。（6）、关闭空气封闭系统。（7）、打开所选风机的进口阀、如使用一台风机，确认另一台的进出口阀关闭。（8）、启动风机。（9）、试验风机故障报警。（10）、打开风机出口阀。（11）、打开主控阀。（12）、确认氧含量达5%或低于5%，然后关闭主控阀与甲板水封之间的透气阀。（氧气分析仪至少提前30分钟启动）二、关闭程序：（1）、当所有货舱的含氧量低于8%且舱压符合要求时，关闭甲板隔离/止回阀。（2）、打开主控阀与甲板水封之间的透气阀。（3）、关闭主控阀。（4）、关闭惰气风机。（5）、关闭风机进口与出口阀。当风机的驱动马达电源关闭，风机还在转动时，打开风机供应水。冲水系统，确认冲洗完毕后，关闭冲水系统。（6）、关闭锅炉的取气阀，打开气封系统。（7）、停风机后，应继续向洗涤塔供水至少10分钟。洗涤塔海水泵停后，关闭洗涤塔海水进口阀。打开取气阀的喷气阀30秒，然后关闭。（8）、保证甲板水封正常供水，水位适当且报警正常。4“凯誉”轮防静电措施4.1“凯誉”轮简介“凯誉”轮英文船名为NewSpirit，是香港海宏（AMCL）管理的油轮之一，目前主要从事从伊朗往国内运原油。“凯誉”轮的船舶参数如下：船名:“凯誉”轮呼号:A8CH8船旗港:利比里亚登记港:蒙罗维亚船舶编号:9288095船东:“凯誉”轮船舶有限公司运营者:海宏轮船（香港）有限公司建造厂:UniversalShipbuildingCorporation,AraikeShipyard,Tamana-gun,KumamotoPerfecture.4.2“凯誉”轮所采用的常见的防静电措施4.2.1防止人体静电身体充电在4000V的高压下非常常见，人体就具有静电能量W=0.5×2×10图4.1“凯誉”轮在生活出口处安装的静电消除板4.2.2装卸货油及压载作业时的静电预防措施该船舶靠码头以后，应先接能让杂散电流通过的跨接电缆（如图4.2），后接输油管，拆卸时，先拆输油管，后拆跨接电缆，电缆的铜芯截面积不小于50mm2，而且电缆外包绝缘层必须完好，连接在专用接线桩上，并安装保险开关。如果采用绝缘法兰或者防静电短管的，应确保绝缘法兰或防静电短管的完好，保证船岸间电气绝缘1、油管线法兰加装静电跨接铜片。图4.2“凯誉”轮货油管线法兰连接处加装的静电跨接铜片2、装油前应检查或有管道和油舱舱底，尽可能将水排干，将因油水相混所产生的静电减少到最低限度。3、控制装卸货油方式，装油必须从底部注入，避免灌装。如图所示，为实习船“凯誉”轮的货油管线图。从中可以看出，货油主管线进入货舱后，其末端为倒垂喇叭口，并且贴近货舱底部，避免了对货油的灌装。4、根据我公司的安全管理手册，严格控制初始流量