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7.8.3零售加油站
7.8.3.1概述
零售加油站燃料处理工作包括用公路油罐车将燃料输送到站内的地下储罐,和从地下储罐向客户车辆加油。向地下储罐送油和向客户汽车加油的过程中都会出现静电引起火花点燃。
在燃料输送和加注过程中是否形成爆炸性环境取决干燃料的种类。柴油蒸气也可能在高环境温度下产生爆炸性混合物。
相反,汽油蒸气混合物通常在密闭空间内,例如,油箱内,由于浓度过高,不易点燃。但是在与新解空气混合后,有可能到达爆炸界限范围内(例如,给汽车加注汽油时,在加油口附近总有一个区域混合物浓度话合点燃,因此,加油口附近静电放电能引起着火,烧伤加油人员)。乙醇柴油中由于乙醇浓度较高,在标准环境条件下,在封闭的油箱内会形成爆炸性环境,但是由于乙醇汽油的电导率较高不易产生静电电荷。
根据上述说明,在下列场所会形成爆炸性环境:
——在汽油、柴油储罐内或者输油管内;
——加油后软管断开时,汽油输油管内进入空气形成爆炸性环境;
——补充加油时汽油加注口附近;
——汽油或乙醇汽油由于泄漏或溢出在管道外部易形成爆炸性环境,尤其是密闭的地下储罐或“加注箱”在地下管道与油罐或车辆加油软管断开时。
加油站中有多种燃料,包括从无静电耗散添加剂(SDA)的低电导率烃类混合物到包含氧化物成分(例如,乙醇)和烃类的高电导率混合物。即使对于低电导率燃料,限制流速使其足够小,以防止地下储罐内和用户车辆油箱内由于液体积聚电荷形成危险电势。
然而,如果与操作有关的导体(例如,加注油枪、管道连接件、被加注的车辆、加油口或人员)被电气隔离,则这些被隔离的导体上积聚的电荷会引起引燃火花放电。并目,处理系统中绝缘管道或其他绝缘元件上积聚的电荷也会引起引燃刷形放电。如果在爆炸性环境(见上文)中产生放电则会引起点燃。宜采取7.8.3.2和7.8.3.3列出的预防措施,避免向地下储罐输油及向客户车辆加油时引起静电点燃。
7.8.3.2向地下储罐输油
7.8.3.2.1带有金属管道的系统
宜采取下列预防措施:
a)所有管件的接地方式宜能防止电气故障电流进人管道系统的风险(例如,采用合适的隔离电阻)。
b)宜定期检查接地情况。
c)精细过滤器这类设备会使燃料高度起电,只能在有足够释放时间的导电管道中使用。
7.8.3.2.2带有塑料管道的系统
由于防腐性能和二级防护性能得到改进和提高,塑料管道越来越多的用于输送燃油,例如,用于由公路运输车向地下储罐输油、由地下储罐向加油机输油、用于油气回收和通风。
注1:对于热朔性和挠性金属管在此领域应用的特殊要求见EN。
主要用两种不同的塑料管道系统:“非导电性”(绝缘性)管道和“导电性”管道(非导电性管道加人回时挤出型的耗散内衬)。典型的塑料管道系统使用包含金属加热线圈(电熔连接,EFC)的接头,用以密封管道和接头。根据安装方式不同,这些EFC有5pF~30pF的安装电容。塑料管道通常包含同时挤出型的内衬,防止燃料渗透。同时具有耗散性内衬的管道,耗散性内衬通常在最里层。
这些类型管道系统的特定风险包括:
a)低电导率或中电导率液体流动可能产生显著电荷,因此:
1)对于完全绝缘(“非导电性”)管道:
——在埋设的管道壁或在关联的未接地接头上会产生高电压。
——在起电管道的内表面可产生放电。货车上软管加注点是一个关键部位,因为接地连接件或连接器产生放电,或高起电塑料表面向低起电表面放电,在管道断开时如果有空气进入,可能引起点燃。
——管壁积聚的电荷形成的静电场可使附近的导电性EFC、工具和管道外的其他物体出现高电压,进而对附近接地的导电性物体产生放电火花。
——埋设管道壁可产生高电场,可能导致静电放电引起击穿和针孔。
2)带有耗散性内衬的绝缘管道(“导电性管道”):
——如果内衬接地则不会积聚电荷,由接地内衬提供的屏蔽层降低了有关导体(例如,EFC)由于流动产生高压的风险。
——但是,未接地的内衬部分或与之连接的接头可能产生电压。
b)绝缘管道外表面摩擦起电可产生刷形放电。
c)同一系统中混合使用绝缘管道和导电性管道,会导致导电性部件隔离。只有保证所有导电性部件都接地的情况下,才可以使用这种混合系统。特别宜注意保证金属法兰、连接器和绝缘管道上的夹具接地,保证接地金属端导电性管道的内衬接地。
d)在系统维护过程中安装的管道,当出现可性环培时,可能会产生特定信险。在外理过程中导电性管道和绝缘管道都会起电,产生潜在引燃放电。
1)对于绝缘管道,管道外表面可能产生引燃刷形放电。
2)对于有耗散性内衬的管道,表面积聚的电荷会在不正确的未接地衬层上感应,产生高电压,会对人员造成电击和导致产生引燃放电。
绝缘管道由于燃料起电产生的高压取决干流速、加注量、管道外漏部分的长度、以及管道和燃料的特性。起电特性和电荷耗散特性随着时间和温度的变化规律至今仍知之甚少。因此,在对最不利起电特性有更好的了解之前,对干耗散特性宜采用较大的安全裕量。
在大量的管道安装实例中,仅有少数事故记录,所以现有的做法似乎广泛适用于如今的燃料。然而,如果汽油中越来越多的使用含氧生物组分,会产生更高的电荷,现有的做法能否提供足够的安全裕量,目前还无法判断。
注2:有迹象表明至少一些醚类和酯类比烃类燃料更易于高起电。
为了避免管道壁、阀门和连接器产生过多静电电荷和电压,建议采取下列预防措施:
a)塑料绝缘管道:
1)为了避免产生针孔,按照GB/T.2测量,管道壁的绝缘介电强度宜大于kV。厚度至少4mm的聚乙烯的绝缘介电强度通常超过这个值。
2)外露的EFC宜该持久可靠的接地,或用气密方式密封。
3)管道所有其他导电部件或连接处宜接地。
4)宜对所有导电性和耗散性部件的接地进行定期检查。
5)外露的全绝缘塑料管道部分宜尽可能短。
6)燃料流速宜限制在2.8m/s。
注3:将来如果加人生物成分可能会改变燃料的起电特性。
7)每个管道通过大部分掩埋地下作为接地措施,有助干系统的安全运行。因此,在随后的安装或检修过程中,只有在所有要掩埋的管道部分完全被土壤覆盖之后,才允许液体进入管道。
8)对于会导致燃料加强起电的设备,例如,精细过滤器,宜对可能产生的危险进行详细评定之后,才可使用。
9)车辆软管连接的加注口宜使用安全连接阀门,最好使用联锁装置,阻止空气进入系统与燃料蒸气混合,例如,在软管与管道断开连接之前关闭阀门。
10)管道和油槽的连接处会积聚可燃性蒸气,宜尽量减少暴露。
11)管道外表面处可能出现可燃性蒸气,人员宜避免摩擦管道外表面。
12)在系统维护过程中,宜注意避免将高起电管道带人可燃性环境中。
b)有耗散性内衬的塑料管道:
1)衬层宜接地。耗散性内衬接地可防止内部起电,并屏蔽外部导体因流动起电。
2)通过合理安排内部耗散层与外部接地连接布局进行接地。
3)定期检查导电性和耗散性物体的接地。
4)会导致燃料加强起电的设备,例如,精细过滤器,宜对可能产生的危险进行详细评定之后,才可使用。
5)在系统维护过程中,宜注意避免将高起电管道带人可燃性环境中。在管道引人可燃性环境之前,耗散性内衬宜接地,在安装过程中宜保持接地,直至内衬通过安装系统可靠接地。
6)管道外表面处可能出现可燃性蒸气,人员宜避免摩擦管道外表面。
7.8.3.3为客户车辆加油
宜采取下列预防措施:
a)泵宜正确接地。
b)宜用导电性软管或者使用合理设计等电位联结的软管组件(见7.7.3.2),连接油枪和泵。对于导电性软管,加注油枪通过软管的对地电阻宜小于1MΩ,对于电气等电位连接的软管,宜小于Ω。详细要求见HG/T。
c)场地表面对地泄漏电阻宜小于MΩ,在相对湿度小于50%的干燥条件下测量,确保车辆通过轮胎接地。
d)泵周围场地的耗散性面积宜足够大,保证客户车辆的四个轮胎在任何加油位置都能有效接触。
e)油枪的手柄宜为导电性或耗散性材料,以保证加注人员在加注过程中接地。
注1:为避免静电电击,最后使用耗散性材料。
f)如果加注油枪有闩锁装置,宜符合当地对自动关闭装置的要求。
g)一般情况下对于车辆,插入加油口的标准油枪与一个轮胎连续接触的金属板之间的电阻不宜大于10GΩ,此时其他轮胎在绝缘表面上。危险场所使用的轮胎,电阻限值不宜大干1MQ。
h)车辆设计宜保证车载塑料加注系统的元件上,电荷不会积聚至危险水平,车载金属加注系统的元件底盘充分等电位联结。详细要求见SAEJ。
这些预防措施将确保下列部件接地:
a)油枪直接通过导电性或耗散性软管组件接地:
b)手持油枪的人员接地,佩戴绝缘手套的情况除外;
c)注程中车辆底盘通过与油枪接触以及通过轮胎接地;
d)车上导电性加注系统部件通过与底盘等电位联结接地。
经验表明,通过油枪和轮胎接地,足以耗散加油过程中产生的相对少量的电荷。
注2:加油过程中着火多数由人员产生的静电引起。
7.8.4移动式或临时液体处理设备
临时设备如果有过滤器或其他限制措施时,使用时宜当特别注意,例如,带有精细过滤器保护敏感探头的便携式仪表标定设备。当使用此类设备时,官采取保护措施,确保临时处理安排中,便携设备与被加注罐体之间有充分的滞留时间(见7.5),并目能保证符合通用接地要求(见第13章)。