Главная -> Словарь

Статическое электричество

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовагая — статическая водородная усталость , т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного ох-рупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов: химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не происходит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения допускаемых напряжений, которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов.

Как известно, склонность сталей к статической водородной усталости возрастает при увеличении прочности и уровня приложенного напряжения. В настоящее время для оборудования, эксплуатируемого в серово-дородсодержащих средах, в основном применяют стали с твердостью не более 22HRC и прочностью, не превышающей 630 МПа. Однако в последнее время в литературе встречаются данные, свидетельствующие о стойкости к СВУ стали с более высокими прочностными характеристиками. Так, стали марок 25ХГС, 35ХГС, 35ХГМ, 35ХГФМ, 110X13, 110X18 с пределом текучести более 630 МПа не подвергались сероводородному растрескиванию при напряжениях, близких к пределу текучести.

По критерию 'водородопроницаемости эффективным барьером на-водороживанию являются алюминий, цинк, медь, растворимость водорода в которых на два-три порядка ниже, чем у стали. Кадмиевые покрытия также обладают высоким экранирующим действием. Именно с этим связано использование кадмирования для предотвращения наводорожи-вания образцов при изучении статической водородной усталости стали.

ческой водородной усталости стшш с хермодиффузионным хромом, в то время как хромированная электролитическим способом сталь обнаруживает низкую стойкость в этих условиях. Проведенные исследования в среде сероводорода показали, что предел статической водородной усталости стали составляет для незащищенной стали 0,28, для хромированной термодиффузионным способом 0,55 от

При добавлении в топливо незначительного количества веществ, повышающих электропроводность , скорость образования статического электричества резко падает, а в некоторых случаях полностью устраняется. Вместе с тем добавление к топливу углеродистых веществ в незначительных количествах повышает способность топлива образовывать статическое электричество во время перекачки.

Статическое электричество в топливе

Электровозбудимость нефтепродуктов связана с их способностью удерживать электрический заряд, возникающий при трении их о стенки резервуаров, трубопроводов и т. д. При некоторых условиях электрические заряды могут накапливаться в нефтепродукте , образовать искры и вызвать воспламенение нефтепродукта. Электрический заряд в сотни вольт появляется, например, в бензине при полоскании в нем сухой шерсти или шелка. При извлечении этих материалов из бензина между ними и бензином может проскакивать искра, вызывающая воспламенение нефтепродукта.

Истинные причины взрывов не установлены. Полагают, что на больших танкерах водяные струи моющих машин, выпускаемые под высоким давлением, вызывают возникновение статического электричества, которое и воспламеняет газовую смесь. Считают также, что статическое электричество может возникнуть в результате плескания нефти во время транспортирования в не полностью залитом танкере; кроме того, может произойти сжатие газов, захваченных элементами конструкции.

Электризация под давлением. В аппаратах, работающих под давлением, циркуляция горючей жидкости, забираемой от основания аппарата и вновь подаваемой в него выше зеркала жидкости, недопустима, т. к. при этом будет образовываться статическое электричество напряжением до 10000 В и выше. Заряды статического электричества образуются с такой скоростью, что даже заземление корпуса аппарата не гарантирует от опасности взрыва, т. к. статические разряды накапливаются внутри жидкости быстрее, чем отводятся в землю от корпуса. Возникающая разность потенциалов между жидкостью и стенками аппарата вызывает появление искр, к-рые могут быть источником взрыва. Поэтому при циркуляции жидкости ее нужно подавать в аппарат всегда ниже уровня взлива.

Скорость образования заряда в топливах. Различные сорта моторных топлив и их компоненты обладают неодинаковой способностью образовывать статическое электричество во время перекачки. Это видно из следующих данных:

3. Статическое электричество в химической промышленности. Под ред. Н. Г. Дроздова. М., «Химия», 1971. 207 с.

5. Староба И., Шиморда И. Статическое электричество в промышленности. М., Госэнергоиздат, 1960. 175 с.

При трении топлива о стенки резинового шланга, стенки бензоцистерн я других емкостей возникает статическое электричество, разряд которого способен воспламенить бензино-воздушную смесь, например, при заправке автомобилей открытой струей бензина, при перекачивании бензина и в других случаях. Во избежание этого шланг для заправки автомобилей и его наконечник должны быть обязательно заземлены металлическим штырем. На рамах автоцистерн, перевозящих топливо, должна быть укреплена металлическая заземляющая цепь, касающаяся земли при движении автомобиля, а также при сливе и наливе топлива".

Интересную гипотезу выдвинула группа московских ученых из Всесоюзного научно-исследовательского института ядерной геологии и геофизики. Они рассматривают горные породы как твердую смесь, состоящую из зерен и пластин минералов. При подвижках земной коры во время землетрясений и других сейсмических - процессов составные части породы трутся друг о друга, накапливая статическое электричество. При содействии этого электричества и протекают электрохимические реакции образования нефти.

2. В технологических процессах переработки нефти и газа участвует большое количество продуктов, пары которых могут создавать с воздухом взрывоопасные смеси. Такие смеси образуются в закрытых помещениях, каналах, внутри аппаратов. При наличии импульса воспламенения, например искры, смеси взрываются. Источниками импульса воспламенения могут быть искры от неисправного или неприспособленного для работы во взрывоопасных помещениях электрооборудования, открытый огонь, возникающий при соприкосновении пожароопасной среды с нагретыми поверхностями и т. п. Взрывы и пожары могут вызываться так называемым статическим электричеством, которое возникает при трении друг о друга двух диэлектриков или диэлектриков об металл. На НПЗ статическое электричество можег появиться при перекачке нефти по трубопроводам и резиновым шлангам, переливании нефтепродуктов из сосуда в сосуд, транспортировании сыпучих продуктов по транспортерам и т. д. Источником воспламенения также являются разряды атмосферного электричества — молнии.