石化工業(yè)防止靜電的對策

陳長軍

【摘 要】 近年來在石油、化工、可燃?xì)怏w、蒸汽、粉塵等行業(yè)發(fā)生很多的安全事故。引起事故的原因很多，其中很重要的一個原因就是靜電引起的火災(zāi)。靜電作為一種近場自然危害源，給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。尤其是加油站的油品屬于易燃易爆液體，當(dāng)靜電放電能量超過油蒸氣的最小引燃能量時，就可引燃引爆油品。因此加油站、化工業(yè)等在營運(yùn)過程中靜電的危害是非常大的。筆者認(rèn)為研究靜電危害的原因，采取科學(xué)合理的防靜電方法，預(yù)防和避免靜電事故，是每一位公民的責(zé)任。

【關(guān)鍵詞】 消防；危險場所；人體靜電；對策

靜電是物體表面正負(fù)電荷發(fā)生分離的一種物理現(xiàn)象。靜電作為一種近場自然危害源，給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。1969年底在不到一個月的時間里，由于靜電放電（ESD）引發(fā)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時相繼發(fā)生爆炸；我國在上個世紀(jì)中后期，石化企業(yè)曾發(fā)生30多起較大的靜電事故，如上海某石化公司的2000m3甲苯罐、山東齊魯某公司的膠渣罐、撫順某石化公司的航煤罐以及天津某公司的北倉二罐站等都因靜電造成了嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸事故。

1 靜電事故原因分析

1.1 靜電的概念

靜電就是靜止的電荷，就是物體表面有多余的電荷（正電荷或負(fù)電荷）存在。靜電產(chǎn)生有三種方法：摩擦、相接觸的兩個物體發(fā)生分離和靜電感應(yīng)產(chǎn)生靜電。

1.2 靜電感應(yīng)引起靜電

物體沒有直接接觸也會帶靜電，這就是感應(yīng)靜電。帶電物體的附近有絕緣導(dǎo)體的話，受到靜電感應(yīng)，導(dǎo)體上會發(fā)生電荷不均一分布，因此電位上升成為等價帶電。帶電物體附近的導(dǎo)體表面上會出現(xiàn)與帶電物體電荷相反的極性電荷，另外與帶電物體極性相同的電荷將出現(xiàn)于離帶電物體遠(yuǎn)方的導(dǎo)體表面上。（這時發(fā)生的電荷叫感應(yīng)電荷）導(dǎo)體處于感應(yīng)電荷狀態(tài)，一旦接觸其他導(dǎo)體，離帶電物體遠(yuǎn)方的導(dǎo)體表面上發(fā)生的電荷會放出（靜電放電）。再進(jìn)一步，絕緣導(dǎo)體放出遠(yuǎn)離帶電物體的電荷，會引起剩余電荷在導(dǎo)體表面均一擴(kuò)散，導(dǎo)致完全帶電。靜電感應(yīng)示意圖

1.3 石油靜電的特點

影響油品起電和放電的因素多，量化控制困難。油品在流動、攪拌/調(diào)和、噴出、沉降/浮起、過濾/分離等，都會產(chǎn)生靜電。純凈油品是不起電的，當(dāng)油品含電離雜質(zhì)及不相溶的第二相分散物時起電量就會增加；過濾介質(zhì)類型和面積、管道表面粗糙度和沉積層面積以及作業(yè)方式和環(huán)境溫濕度等，也會影響油品起電。如油品中“供靜電劑”意外增加，包括游離水、不相溶的分散介質(zhì)或懸浮物等。

1.4 靜電引起火災(zāi)

靜電的產(chǎn)生和形成有很多種因素，不同行業(yè)之間因素也不盡相同，但總的來說，固體面與固體面，固體面與液體面的接觸和撞擊，或者固體的斷裂，液體的飛濺，靜電都有可能產(chǎn)生。按油品的運(yùn)動形式分為流動帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動帶電是油品在儲運(yùn)作業(yè)中常見的帶電形式。液體石油產(chǎn)品在流動、過濾、混合、噴霧、噴射、沖洗、加注、晃動等情況下，由于靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的泄漏速度，從而積聚靜電荷。當(dāng)積聚的靜電荷，其放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放電間隙中油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將引起靜電危害。操作人員在危險場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備，衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。當(dāng)靜電電位達(dá)到一定數(shù)值后，就會擊穿周圍的氣體，產(chǎn)生火花。一旦火花的能量達(dá)到足夠的數(shù)值，就能點燃易燃物質(zhì)，造成火災(zāi)。

2 防靜電火災(zāi)的對策

靜電引起的火災(zāi)通常是一下三種情況：一是存在易燃易爆的物品；二是靜電荷形成的電場強(qiáng)度大于周圍的擊穿電場強(qiáng)度；三是電火花聚集的能量大于周圍的最小引燃能量。這三個條件只有在共同存在的情況下才有可能引發(fā)爆炸或火災(zāi)，如果缺少其中任何一條，都不會引起爆炸或火災(zāi)。因此，石油化工行業(yè)中防靜電的安全措施上主要針對以上三個引發(fā)靜電火災(zāi)的成因進(jìn)行及時的控制、消除和良好的防護(hù)。

2.1 作業(yè)過程中促進(jìn)靜電泄放

油品生產(chǎn)和貯運(yùn)設(shè)施、管道及加油輔助工具等應(yīng)采取靜電接地。當(dāng)它們與防雷、電氣保護(hù)接地系統(tǒng)可以共用時，不再采用單獨(dú)靜電接地措施。促進(jìn)靜電泄放的具體措施包括：抑制起電條件，如限制流速、避免油水混合作業(yè)等；確保或增加靜電泄放能力，如系統(tǒng)接地、增濕、加抗靜電劑等；避免高能放電條件，如防止絕緣導(dǎo)體、金屬突出物等；在危險作業(yè)區(qū)或操作上難以確保上述要求的危險場所，可增設(shè)部分防靜電措施，包括：石油靜電消除器/監(jiān)測器、防靜電、防雜散電流鶴管、本安型人體靜電消除器、智能型接地連鎖裝置、防靜電型采樣器、防靜電工作服、鞋等。

2.2 減少靜電產(chǎn)生，避免火花放電

在操作上，應(yīng)控制油品處于安全流速范圍內(nèi)。減少油品的飛濺，同時防止油品中夾入水分和氣體。液體石油產(chǎn)品通過精細(xì)過濾器會產(chǎn)生大量靜電荷，從過濾器出口到貯器應(yīng)留有30s的緩和時間。液體石油產(chǎn)品中可加入微量的油溶性的抗靜電添加劑，使其電導(dǎo)率達(dá)到50pS/m以上。

罐區(qū)油罐加油場所應(yīng)確保罐內(nèi)無脫落的金屬浮球和其它飄浮異物；確保罐內(nèi)無誘發(fā)放電的金屬突出物；有過濾器場所應(yīng)確保油品弛漲時間≥30s；按油品純度控制加油速度；當(dāng)介質(zhì)含游離水、污油或混合油時，流速≤1m/s；當(dāng)用切水管處理介質(zhì)時，流速≤1m/s；處理沉降后的成品油時，流速≤4m/s；確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求；確保法蘭連接符合防靜電設(shè)計要求?？梢园惭b管道靜電消除/監(jiān)測器、本安型人體靜電消除器、防靜電型高料位報警器。

汽車加油站或裝瓶加油站站臺必須有專用接地設(shè)備；汽車/鋼瓶與接地設(shè)備的連接應(yīng)用電瓶夾等專用設(shè)備；灌裝作業(yè)前必須消除人體靜電；汽車灌裝速度確保<3m/s；灌裝地面應(yīng)采用防靜電膠板等防靜電地面；確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求；臨時倒放LPG處必須確保瓶體、人體和周圍設(shè)施良好接地，并設(shè)防火設(shè)備?？梢园惭b智能型靜電接地裝置、本安型人體靜電消除器、防靜電膠板電阻檢測儀等。

原油卸油站臺應(yīng)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求；卸油前確保人體和汽車不帶靜電；確保雷雨天不作卸油操作。

2.3 加強(qiáng)安全管理。

目前，石化行業(yè)的很多站建筑設(shè)計比較粗糙，有些站并沒有設(shè)置專門的防靜電接地網(wǎng)，防靜電接地工作留有安全隱患。因此，在條件允許的情況下予以改造。嚴(yán)格按照規(guī)定做好油庫、加油站接地電阻的檢測工作，對于不符合要求的要堅決給予整改。要按照消防工作的標(biāo)準(zhǔn)要求，制定科學(xué)合理、健全的安全管理制度，掌握安全操作技術(shù)，規(guī)范安全作業(yè)行為，防止靜電積聚。

靜電作為一種近場自然危害源，給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。我們要正確、全面認(rèn)識靜電危害，采取正確、有效的防靜電措施，最大程度地減少靜電危害給我們生產(chǎn)、生活帶來的災(zāi)害和損失。

參考文獻(xiàn)

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