Электризация нефти и нефтепродуктов

Нефть и нефтепродукты – хорошие диэлектрики и способны сохранять электрические заряды в течение длительного времени. Высокие диэлектрические свойства нефтепродуктов способствуют накоплению на их поверхности зарядов статического электричества.

Образование статического электричества может произойти от ряда самых разнообразных причин. При перекачке нефтепродуктов с большой скоростью в результате трения о трубы или в результате ударов жидкой струи при заполнении емкостей возникают заряды, иногда очень высокого напряжения.

Для предупреждения возникновения опасных искровых разрядов статического электричества с поверхности нефти и нефтепродуктов, оборудования, а также с тела человека, необходимо предусматривать меры, уменьшающие величину возникающего заряда и обеспечивающие его стекание.

Для снижения интенсивности накапливания электрических зарядов нефтепродукты должны закачиваться в резервуары и цистерны без разбрызгивания, распыления или бурного перемешивания. В резервуары нефтепродукты должны поступать ниже уровня находящегося в нем остатка нефтепродукта. Налив светлых нефтепродуктов свободно падающей струей не допускается.      

Скорости движения жидких углеводородов по трубопроводам не должны превышать предельно допустимых значений, которые зависят от вида проводимых операций, физико-химических свойств содержания и размера нерастворимых примесей и свойств материала стенок трубопровода. При заполнении порожнего резервуара нефти должны подаваться в него со скоростью не более 1 м/с до момента затопления конца приемно-раздаточного патрубка.

Для обеспечения стекания возникшего электрического заряда все металлические части аппаратуры, насосов и трубопроводных коммуникаций заземляются, и осуществляется постоянный электрический контакт тела человека с заземлением. Емкости, находящиеся под наливом и сливом пожароопасных нефтепродуктов, в течение всего времени заполнения и опорожнения должны быть присоединены к заземляющим устройствам.  

Температура застывания

Температура застывания имеет большое значение при осуществлении технологических операций с нефтью, например при определении времени безопасной остановки «горячего» нефтепровода для проведения ремонтных работ. В соответствии с ГОСТ 20287 – 91 температурой застывания нефти считается температура, при которой охлаждаемая в пробирке стандартных размеров нефть остается неподвижной в течение одной минуты при наклоне пробирки под углом 45⁰. Температура застывания нефтепродукта - температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность в условиях испытания.

На температуру застывания сильное влияние оказывают содержащиеся в нефти и нефтепродукте парафины и асфальтосмолистые вещества, а также предварительная термообработка.

Температура помутнения

Характеризует способность топлива при низких значениях температуры поглощать из воздуха влагу, что представляет особую опасность для авиационных видов топлива, в которых эта влага может превратиться в лед.

Температура начала кристаллизации

Характеризует образование в нефтепродуктах кристаллических веществ. Для топлива, использующегося в двигателях карбюраторного и реактивного типа этот показатель не должен быть выше минус 60-ти градусов.

Испаряемость

Испаряемость нефти и нефтепродукта - эксплуатационное свойство, характеризующее способность продукта переходить из жидкого состояния в газообразное при температуре, меньшей температуры кипения при данном давлении.

Скорость испарения зависит в основном, от давления насыщенных паров, фракционного состава, температуры кипения и коэффициента диффузии.

По склонности к испарению нефтепродукты могут быть расположены следующим образом:

1. Бензины

2. Реактивные топлива

3. Дизельные топлива

4. Газотурбинные топлива

5. Котельные топлива

6. Масла для реактивных двигателей

7. Автомобильные масла

8. Мазуты

Испаряемость бензина почти в 1000 раз выше, чем у темных нефтепродуктов.

Токсичность

Токсичность – эксплуатационное свойство, характеризующее свойство нефти (нефтепродукта) и ее паров оказывать отравляющее действие на организм человека и окружающую среду.

Одной из основных характеристик токсичности различных веществ является их предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе.

ПДК – концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны:

Наименование вещества	Значение ПДК, мг/м³
1	2
Бензин	100
Нефть	300
Топливо дизельное	300

Характеристика нефти

По степени воздействия на организм человека нефть и ее пары согласно ГОСТ 12.1.007 относятся к 4 классу, т.е. к малоопасным веществам со средней смертельной концентрацией в воздухе более 50 000 мг/м³.

По характеру воздействия на организм человека нефть и ее пары относятся к наркотическим веществам, вызывающим головокружение, сухость во рту, головную боль, тошноту, повышенное сердцебиение, общую слабость, а в больших дозах – удушье. Пары нефти действуют, главным образом, на центральную нервную систему вызывая наркотическое опьянение.

Острые отравления парами нефти вызывают повышение возбудимости центральной нервной системы, снижение кровяного давления и обоняния.

Наиболее опасными являются нефти, содержащие значительное количество сернистых соединений, особенно сероводород. Предельно допустимая концентрация сероводорода в смеси с углеводородами С₁-С₅ в воздухе рабочей зоны - не более 3 мг/м³. Сероводород в организме человека действует на центральную нервную систему (возбуждает, угнетает, вызывает паралич дыхательного и сердечно-сосудистого центров); на окислительные процессы (снижает на 80-85% способность гемоглобина крови поглащать кислород); на кровь (повышает количество эритроцитов и гемоглобина).

При перекачке и отборе проб нефть относят к 3-му классу опасности (предельно допустимая концентрация аэрозоля нефти в воздухе рабочей зоны – не более -/10 мг/м³), при хранении и лабораторных испытаниях - к 4-му классу опасности (предельно допустимая концентрация по углеводородам алифатическим предельным С₁-С₁₀ в пересчете на углерод - не более 900/300 мг/м³. Нефть, содержащую сероводород (дигидросульфид) с массовой долей более 20 млн.^-1, считают сероводородсодержащей и относят ко 2-му классу опасности.

Предельно допустимая концентрация сероводорода (дигидросульфида) в воздухе рабочей зоны не более 10 мг/м³, сероводорода (дигидросульфида) в смеси с углеводородами С₁ - С₅  - не более 3 мг/м³, класс опасности 2.

Характеристика бензинов

При производстве работ, связанных с горюче-смазочными материалами (заправка автомобилей, слив-налив ГСМ и др.) на работника воздействуют нефтепродукты (их пары и жидкость). Наиболее часто используемым нефтепродуктом является бензин. Бензин проникает в организм в основном через легкие. Опасность отравления существует на всех этапах его производства, транспортировки и особенно при его использовании. ПДК паров от 100 до 300 мг/м³. При остром отравлении парами появляются головная боль, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз, носа, в тяжёлых случаях - головокружение, неустойчивая походка, психическое возбуждение, замедление пульса, иногда - потеря сознания. При хроническом отравлении обычны жалобы на головную боль, головокружение, расстройство сна, раздражительность, повышенную утомляемость, похудание, боли в области сердца и др.

При острых отравлениях необходимы свежий воздух, кислород, сердечные и успокоительные средства. При попадании бензина в желудок принимают внутрь растительное масло (30-50 г). Лица, страдающие функциональными заболеваниями нервной системы и эндокринных органов, к работе с бензином не допускаются.

 Бензин относится к числу наиболее токсичных нефтепродуктов. Концентрация паров бензина в воздухе 30-40 мг/м³ опасна для жизни человека при вдыхании их в течение нескольких минут. Бензин обезжиривает кожу и возможно возникновение кожных заболеваний – дерматита и экземы.

В результате сгорания ГСМ образуется монооксид углерода, который представляет собой бесцветный газ без запаха. Он через легкие проникает в кровь и, вступая в соединение с гемоглобином крови, образует карбоксигемоглобин. При этом нарушается снабжение организма кислородом. В тяжелых случаях наступает удушье.