Другие источники опасностей статического электричества

20.4.1 Свободное падение жидкости в танках

При погрузке или балластировке через верх заряженная жидкость попадает в танк таким образом, что она распыляется и расплескивается в нем. Это может привести к образованию заряженного тумана, а также к увеличению концентрации нефтяного газа в танке. Ограничения, накладываемые на погрузку или балластировку через верх, приведены в разделе 7.6.15.

20.4.2 Водные туманы

Распыление воды в танках, например, во время мойки водой приводит к образованию электростатически заряженного тумана. Этот туман равномерно распределяется во всем объеме танка, подвергаемом мойке. Уровни зарядов статического электричества значительно меняются от танка к танку по величине и знаку.

В начале мойки грязного танка заряд тумана, первоначально заряженный отрицательно, достигает максимального отрицательного значения, а затем возвращается к нулю и, наконец, увеличивается, достигая положительного равновесного значения. Было обнаружено, что среди многих переменных, влияющих на уровень и полярность электризации, наиболее существенное влияние оказывают характеристики моечной воды и степень загрязненности танка. Характеристики электростатической зарядки воды изменяются в процессе рециркуляции или добавления в танк очищающих химикатов, причем в обоих случаях в тумане возможно образование чрезвычайно высоких электростатических потенциалов. Они более значительны в больших танках по сравнению с потенциалами в танках меньших размеров. Размер и количество моечных машинок в танке влияют на интенсивность изменения заряда, но они почти не оказывают никакого влияния на его окончательно установившуюся величину.

Заряженные капли тумана, образовавшиеся в танке во время мойки, способствуют образованию электростатического поля, которое характеризуется распределением потенциала (напряжения) во всем пространстве танка. Переборки и конструктивные элементы танка имеют потенциал земли (нулевой потенциал); потенциал пространства увеличивается по мере удаления от этих поверхностей и приобретает наибольшее значение в точках, максимально удаленных от них. Напряженность поля и разность потенциалов в пространстве танка являются наибольшими рядом с переборками и конструктивными элементами, особенно там, где имеются выступы. Если напряженность поля достаточно высока, то в пространстве имеет место электрический пробой, способствующий образованию коронного разряда. Поскольку напряженность поля концентрируется у выступов, коронный разряд происходит преимущественно в этих местах. Коронный разряд заряжает туман зарядом противоположного знака и считается, что этот процесс является одним из главных в установлении равновесного значения величины заряда тумана. Коронные разряды, образующиеся во время мойки танка, недостаточно сильны для того, чтобы воспламенить смеси углеводородного газа с воздухом, которые в это время могут присутствовать в танке.

При определенных обстоятельствах разряды, обладающие достаточной энергией для того, чтобы воспламенить смеси углеводородного газа с воздухом, могут происходить в танке, заполненном заряженным туманом, если в нем уже находятся или в него вводятся незаземленные проводящие ток предметы. Такими незаземленными проводниками могут быть металлический замерный стержень, подвешенный на не проводящем ток канате, или кусок металла, падающий в танке. Прежде всего, в результате индукции незаземленный проводник внутри танка может приобрести высокий потенциал по мере приближения к заземленному предмету или конструкции, особенно, если последняя имеет выступ. Тогда незаземленный проводник может разрядиться на землю, при этом возникает искрение, способное воспламенить смесь углеводородного газа с воздухом.

Процесс образования искр в тумане, вследствие присутствия незаземленных проводников довольно сложен и должно произойти сочетание целого ряда факторов, чтобы воспламенение могло произойти. К этим факторам относятся размер предмета, -траектория его движения, наличие электростатического потенциала в танке и геометрическая конфигурация пространства, в котором происходит разряд.

Также как и твердые незаземленные проводящие ток предметы, изолированный поток воды, образующийся в процессе мойки, может действовать как инициатор образования искры, вызывая воспламенение. Опыты показали, что при применении высокопроизводительных моечных машинок, оборудованных стационарным одиночным соплом, возможно образование водного массива-струи, который из-за собственных размеров, траектории движения, а также времени существования до распада, может соответствовать критериям образования воспламеняющих разрядов. С другой стороны, нет доказательств того, что такой водный массив образуется в процессе использования переносных моечных машинок.

На основании результатов последующих интенсивных экспериментальных исследований и многолетнего практического опыта танкеростроения, было разработано руководство по мойке танка, изложенное в главе 9. В этом руководстве изложены меры по предотвращению образования в туманах избыточного заряда и контролю за процессом ввода в танк, содержащий заряженный туман, незаземленных проводящих ток предметов.

В частично заполненных трюмах нефтерудовозов иногда образуются заряженные туманы, подобные тем, которые имеют место во время мойки танка. Вследствие конструктивных особенностей этих судов в трюмах может образоваться туман из-за сильных ударов балласта о стенки трюма во время качки судна даже при умеренном волнении. Эти удары способствуют образованию в танке свободно летящих водных массивов, и если атмосфера танка является воспламеняющейся, то в нем присутствуют все факторы, приводящие к воспламенению. Для предотвращения такой ситуации следует либо оставлять танки пустыми, либо опрессовывать их так, чтобы исключить сильное волнение жидкости в танке.

Пар

Пропарка может привести к образованию клубов пара, которые могут зарядиться статическим электричеством. Воздействия и возможные опасности, связанные с образованием таких клубов пара, аналогичны тем, которые описаны применительно к туманам, образующимся в процессе мойки водой, но введение пара может привести к возникновению гораздо более мощных зарядов, чем те которые образуются в процессе мойки водой. Времени, необходимого для образования максимального по величине заряда, при этом требуется гораздо меньше. Более того, хотя из танка может быть выпущен почти весь углеводородный газ, в начальный момент пропарки, тепло и возмущение жидкости часто приводит к высвобождению газов и возможному образованию карманов с воспламеняющимся газом. По этим причинам пар не следует впускать в грузовые танки, атмосфера которых может оказаться воспламеняющейся.

20.4.4 Инертный газ

Мелкие частицы, приносимые инертным газом, могут быть электростатически заряженными. Разделение заряда происходит в процессе сгорания топлива, а заряженные частицы могут проникнуть в грузовые танки через скруббер, вентилятор и распределительные трубы. Электростатический заряд, переносимый инертным газом, обычно мал, но было отмечено, что уровни такого заряда намного выше по сравнению с зарядами, встречающимися в водных туманах, которые образуются в процессе мойки. Так как танки обычно находятся в инертном состоянии, то вероятность электростатического воспламенения следует рассматривать только в случае, когда необходимо инертизировать танк, в котором уже присутствует воспламеняющаяся атмосфера или если в уже инертизированном танке возможно воспламенение вследствие увеличения содержания кислорода в результате поступления воздуха. Тогда во время погружения предметов, выполнения замеров и отбора проб необходимо соблюдать предписываемые меры предосторожности (см раздел 20.5.5).

Дата добавления: 2015-10-28