油品儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)靜電火災(zāi)成因及防治對(duì)策

高原

（遼寧省遼陽(yáng)市消防支隊(duì)，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

隨著石油化工業(yè)的發(fā)展，液化烴、汽油等油品的供應(yīng)量逐年增加。由于油品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電，并發(fā)生靜電積聚。遇到火源，或本身放電，就可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故，甚至造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。如1994年6月25日，停靠在浙江省舟山市定海區(qū)港口浦碼頭的浙普油15號(hào)油輪，在清理柴油倉(cāng)過(guò)程中，由于橡膠運(yùn)輸管內(nèi)靜電放電引起火災(zāi)，造成8人死亡，5人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失70萬(wàn)元。因此，分析靜電火災(zāi)的成因，確定預(yù)防靜電火災(zāi)的措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 油品儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)靜電產(chǎn)生的原因

1.1 在管道輸送過(guò)程中產(chǎn)生靜電

油品在管道內(nèi)的一定的快速流動(dòng)易發(fā)生靜電荷并導(dǎo)致靜電的積累。兩種不同物質(zhì)互相緊密的接觸，在迅速分離，就會(huì)在物體表面產(chǎn)生電荷。油品與空氣都會(huì)產(chǎn)生接觸與分離使油品帶上電荷，管道內(nèi)流動(dòng)的油品，內(nèi)管壁產(chǎn)生的電荷與油品內(nèi)電荷是符號(hào)相反、大小相等的電荷，管道接地不會(huì)將它導(dǎo)走，只會(huì)相互中和或隨液體流動(dòng)而流動(dòng)，這種流動(dòng)產(chǎn)生的電流被稱(chēng)管電流。其傳播速度與油品流動(dòng)速度一樣，而外管壁電荷能通過(guò)管道靜電接地而導(dǎo)走。若不能及時(shí)導(dǎo)入大地就會(huì)產(chǎn)生靜電積聚，條件具備時(shí)就會(huì)產(chǎn)生靜電火花近而可能引起油蒸汽發(fā)生靜電火災(zāi)。

1.2 在裝卸過(guò)程中產(chǎn)生靜電

我國(guó)目前普遍采用的裝油方式是上部注入，即將注油管從灌油口深入罐內(nèi)，依靠油品自身重力和油泵所加之的外力進(jìn)行充裝，當(dāng)油品與罐內(nèi)壁底部或罐內(nèi)油面接觸時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生濺潑現(xiàn)象，濺潑產(chǎn)生無(wú)數(shù)大小不同的油滴，油滴與內(nèi)壁接觸后，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，形成雙電層，產(chǎn)生大量電荷。

1.3 在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的靜電

油品在運(yùn)輸過(guò)程中，不可避免要產(chǎn)生晃動(dòng)，油品與容器內(nèi)壁發(fā)生沖撞，務(wù)必要產(chǎn)生大量電荷，尤其是桶裝油品，經(jīng)過(guò)灌裝和運(yùn)輸過(guò)程，產(chǎn)生的靜電都積聚在油品和桶壁上，遇點(diǎn)火源，就非常容易引起爆炸性火災(zāi)。

1.4 油品經(jīng)油泵時(shí)產(chǎn)生靜電

油品在裝卸和使用過(guò)程中，一定會(huì)經(jīng)過(guò)油泵來(lái)提供完成。當(dāng)油品經(jīng)過(guò)離心泵和葉漿式混合攪拌機(jī)時(shí)，油品與葉泵壁完成快速接觸與分離的過(guò)程。因雙電層理論會(huì)產(chǎn)生大量靜電荷，其中一部分由油品帶走，另一部分變積聚在葉輪和泵壁上。當(dāng)電荷積聚到一定數(shù)量時(shí)，遇到火源或雷擊很容易發(fā)生重大火災(zāi)。

1.5 靜態(tài)存放的油品也可能有靜電積累

帶電油品進(jìn)入油罐內(nèi)部以后，油品靜電通過(guò)感應(yīng)，會(huì)在油罐壁感應(yīng)異性電荷，如果油品帶的正電荷，通過(guò)靜電荷感應(yīng)的作用，油罐區(qū)內(nèi)壁就會(huì)帶上負(fù)電荷，大小與油品內(nèi)部電荷相同。油罐壁外就會(huì)產(chǎn)生正電荷，當(dāng)油罐與大地絕緣時(shí)，油罐壁外的正電與油品內(nèi)的電荷符合相反，大小相等。油罐外的正電荷與油罐內(nèi)壁電荷相互吸引、束縛，在電力場(chǎng)作用下，強(qiáng)烈的中和作用，如果遇到尖端與浮動(dòng)雜物，電場(chǎng)就會(huì)在尖端與浮動(dòng)雜物出產(chǎn)畸變，若某畸變點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到30KV/cm,就會(huì)在此點(diǎn)產(chǎn)生靜電發(fā)電火花，引燃油與空氣的混合物，產(chǎn)生靜電火災(zāi)爆炸事故。

2 靜電事故的產(chǎn)生條件

油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行輸轉(zhuǎn)、灌注等作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生靜電是不可避免的。就目前的技術(shù)水平而言，只能通過(guò)減少靜電荷辦法控制靜電荷的積累。實(shí)際生產(chǎn)操作中，但具備一定的條件時(shí)，很容易釀成火災(zāi)或爆炸事故。

2.1 必須滿(mǎn)足靜電積聚的條件

使靜電強(qiáng)度超過(guò)30KV/cm的空氣擊穿臨界值。

2.2 靜電放電能量要超過(guò)油氣的最小引燃能量02.mj。

2.3 靜電火花放電的地方存在油氣與空氣的爆炸性混合物

按照靜電放電的發(fā)生條件、特征及引燃性不同可分為三種：電暈放電、刷形放電、火花放電三種，其中火花放電危險(xiǎn)性最大，極易引起火災(zāi)?；鸹ǚ烹娛侵笌щ婓w和接地體處于短距離間隙狀態(tài)下瞬間釋放出集中的能量，主要發(fā)生在液態(tài)或固態(tài)之間，其特征是放電快并伴有爆裂聲。放電引燃率很高，可將最小點(diǎn)火能數(shù)百焦的可燃物引燃或引爆。靜電放電發(fā)生在電話(huà)積聚密度大，靜電場(chǎng)電位高的尖端和物體的尖角棱邊等地方。

綜上所述，只有以上三個(gè)條件才會(huì)發(fā)生靜電，滿(mǎn)足靜電火災(zāi)的條件，就可能導(dǎo)致靜電火災(zāi)，因此防止靜電事故應(yīng)從降低靜電電位、消除火花促發(fā)物、防止發(fā)生靜電火花，減少或消除靜電聚集等基本措施入手，來(lái)消除或減少靜電事故的發(fā)生。

3 防靜電措施

3.1 降低油品靜電電位的措施

3.1.1 靜電電流與流速成性關(guān)系，在油品穩(wěn)流的條件下，油品內(nèi)的經(jīng)典電流幾乎與流速的平方成正比。降低油品在輸送管道中的流速，并將流速與管徑控制適當(dāng)比例。石油庫(kù)的設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定汽油、煤油、柴油等油品的罐裝流速不宜大于4.5m/s。

3.1.2 增加油品生產(chǎn)車(chē)間及泵房的空氣相對(duì)濕度?；馂?zāi)事故表明，大部分靜電事故都發(fā)生在氣候比較干燥的冬、夏季，如果增加空氣中的相對(duì)濕度，使物體表面形成良好的導(dǎo)電層，靜電荷就會(huì)很容易泄露掉。另外，空氣中的相對(duì)濕度大，空氣中水分增多會(huì)增加空氣中的導(dǎo)電性，有利于靜電荷的空間泄露。

3.1.3 地上或管溝敷設(shè)的輸油管線(xiàn)始端、末端分支處每擱2~3米應(yīng)設(shè)防靜電裝置，接地電阻不宜大于30歐姆，接地點(diǎn)宜設(shè)在固定敦（架）上。

3.1.4 油品在管道輸送過(guò)程中盡量減少管道拐彎處的數(shù)量；一定要減少過(guò)濾程序，同時(shí)增大拐彎處的角度；增加內(nèi)壁光滑程度，盡量減少因摩擦和劇烈沖撞過(guò)程產(chǎn)生的靜電量；可將導(dǎo)電纖維加到過(guò)濾器等設(shè)備材料中，以便抑制靜電的產(chǎn)生。

3.2 油品裝卸作業(yè)的靜電預(yù)防

3.2.1 油罐的進(jìn)油宜從油罐下部接入。當(dāng)油品以4.5m/s的速度從儲(chǔ)罐上部噴入和從下部注入產(chǎn)生的靜電比2比1，因此應(yīng)盡量避免上部注油的方式，應(yīng)采取下部注油的方式。

3.2.2 采用快速接頭連接兩罐體時(shí)必須采用密閉方式，以避免空氣進(jìn)入形成油品與空氣的混合氣。

3.3 油品運(yùn)輸過(guò)程中的靜電預(yù)防

3.3.1 油罐車(chē)要安裝性能良好的靜電接地裝置，同時(shí)要配備適用的滅火器。

3.3.2 采用小容器承裝油品時(shí)，在裝卸和運(yùn)輸過(guò)程中，盡量減少晃動(dòng)和沖撞。

3.3.3 將車(chē)罐內(nèi)分成幾個(gè)小室，避免油體整體晃動(dòng)。

3.3.4 汽車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中要保持低速，盡量保持勻速行駛，避免緊急停車(chē)，以免產(chǎn)生劇烈沖撞。

3.4 油品存儲(chǔ)油品時(shí)的控制對(duì)策預(yù)防

3.4.1 防止緊急泄溢，且在泄溢過(guò)程中應(yīng)盡可能減少流速。

3.4.2 當(dāng)不可避免的罐內(nèi)調(diào)和、加入新油和攪拌時(shí)，或估計(jì)在操作的罐中，形成爆炸的環(huán)境，此時(shí)特殊的防火措施，必須處于隨時(shí)啟用狀態(tài)。

3.4.3 油罐外壁電荷為自由電荷，通過(guò)油罐的靜電接地，可將其導(dǎo)入大地。否則，也會(huì)產(chǎn)生靜電放電火花。如遇油氣與空氣的混合物，會(huì)發(fā)生爆炸火災(zāi)事故，因此油罐要有良好的靜電接地。這是十分重要的環(huán)節(jié)。

3.4.4 防止油罐內(nèi)存在火花促發(fā)物。如防止樹(shù)葉、雜物進(jìn)入，確定罐內(nèi)壁的制造質(zhì)量不許留有尖端（焊瘤）等。

4 提高操作員工的防靜電意識(shí)

日常作業(yè)和管理上加強(qiáng)員工的消防意識(shí)，尤其是安全防靜電意識(shí)，因?yàn)槿梭w靜電具有流動(dòng)性、隱蔽性?xún)纱筇攸c(diǎn)，較難控制，在放電時(shí)人體僅有針刺感極易被忽視。工作人員在操作時(shí)要著防靜電服。油品儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)要制定詳細(xì)的安全管理制度并切實(shí)執(zhí)行，應(yīng)經(jīng)常性對(duì)工作人員開(kāi)展安全教育，增強(qiáng)操作員工執(zhí)行安全制度的自覺(jué)性，以減少火災(zāi)事故的發(fā)生。

[1]張曉鐘.油品儲(chǔ)運(yùn)檢測(cè)診斷技術(shù)綜述[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，1995-12-15.