油品静电事故的分析与预防

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[摘 要]油品静电事故是油品在运输、存储过程中极易发生的安全事故之一，会造成生命财产的重大损失。本文对静电产生机理及事故原因进行了详细分析，并提出了相应的预防措施。

[关键词] 油品静电事故；原因；预防措施

中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：

引言：油品在运输、储存、加注过程中由静电引发的事故，西方国家早在1930年就有记载。据统计，美国 1960—1973 年发生静电引起的油罐火灾事故 116 起，原西德 1962—1973 年发生静电引起的油罐火灾事故 22 起，中石化销售系统在近 20 年间，共发生静电引起的油罐火灾 20 多起。占事故总数的 10%以上，由此可见，油品静电事故是油品储运中安全技术的重要问题。

1 静电产生的原因及影响因素

1.1 静电的产生机理

静电的形成是十分复杂的过程，与许多因素有关。目前还没有统一解释静电的理论，只有一些假说。这些假说的共同之处是双电层的形成。在所有的情况下，双电层是发生静电的直接原因。物质接触起电是最流行的假说。按照这种假说，静电是由于原子力和分子力在两种不同物质接触表面上的不平衡性而发生的，伴随而来的是物质电子或离子的重新分配，并形成符号相反的双电层。实验证明，正电荷聚集在两种接触（摩擦）物质中介电常数较大的那一种的表面上。如果接触物质介电常数相同，则不产生正负电荷。

物质接触起电是在不同金属、金属与半导体或电介质，以及非金属物体接触的情况下产生的。接触电位差的值差异很大，这个值取决于接触表面的电气性能、表面状态、它们之间的压力，也取决于环境湿度和温度。表面分离时，每个表面保留自身的电荷。因此，在物质变形、分裂（喷射）时，在两层处在接触中的物体、液体层或粉体物料相对位移时，以及在物质剧裂搅拌、结晶、蒸发时，均会产生静电荷。

另外，冲击和断裂现象、含有电偶极子的中性分子表面取向、摩擦时的压电现象、接触面上电解液的形成以及其他过程也会产生静电。

同理，油品在流动、冲击、飞溅等情况下，与设备发频繁的接触和分离，从而产生静电。电位越高，放电的可能性就越大，危险性也就越大。

1.2 油品静电产生的影响因素

①、油品粘度。粘度越大，油品内部摩擦力越大，产生的静电电位越高。

②、油品对管壁、储油容器的冲击力和管口喷射的速度越大，静电电位越高。

③、油品的流速。流速越大，产生的静电电位越高。

④、管路的摩擦阻力。管路的摩擦阻力越大，管路越长，越细，越粗糙，产生的静电电位越高。

⑤、管路设备数量。管路的设备（如过滤器，阀门等〕越多，产生的摩擦阻力越大，产生的静电电位越高。

⑥、空气湿度。空气相对湿度越小，空气越干燥，静电电位越高。

⑦、绝缘性越好的油品，静电电位越高。

2 油品静电事故原因分析

静电事故的发生一般要具备四个条件：

①、是有足够的静电荷产生（包括感应电荷）；

②、是产生的静电荷积聚并放电；

③、是有足够的火花能量；

④、是在放电火花间隙中存在浓度极限的爆炸性气体混合物。

在油品储运过程中，上述条件同时存在的机会很多，所以静电放电是发生火灾和爆炸的重要原因。

油品在储存、输转过程中，由于摩擦总是存在，静电的产生是不可避免的，但静电的积聚是可以避免的。引发静电事故的原因主要表现在油库设计、施工、设备的操作以及人员的思想松懈等方面。人员如果责任心不强，而且对静电的产生机理，危害和预防措施以及安全规程缺乏系统的学习，对油品的特性了解较少，以致人员对静电危害认识不够，警惕性不强，为油库安全埋下隐患，以致发生静电事故。下面通过一些具体静电事故的案例分析其原因。

2.1 静电接地装置不合理

静电接地装置存在问题，或是根本未设该装置，会使油品在储存、输转过程中易产生和积聚静电荷，以致发生事故。

2.2 防静电设施维护不善

防静电设施能防止静电的积聚，是消除静电的重要设施，但如果防静电设施维护不善，反而更容易引发事故。如管路连接法兰处跨接铜线断裂、过度腐蚀生锈、导静电接地线电阻过大等，都将使静电无法泄漏，积聚到一定程度后放电，引发静电事故。

2.3 人体静电引发事故

在静电事故中，人体静电也是一个重要因素。人体与衣服等物品摩擦产生静电，当静电积聚到一定程度时将放电，引燃爆炸危险场所中的爆炸性气体混合物发生爆炸，故在作业现场作业人员严禁穿脱衣物应正确穿戴防静电工作服。

2.4 工作人员思想松懈，违反操作规程

操作规程是人们在漫长的探索中总结的经验，是经过惨痛的教训总结而来，是进行正常安全作业的保障。违反操作规程，将引起事故的发生。

3 油品静电事故预防措施

在油品进行输转和装卸作业过程中，油品静电的产生、积聚、作业场所的爆炸性气体混合物是客观存在的，目前难以彻底消除。因此，油品静电事故预防实际上只能采取措施抑制静电荷的产生、积聚，具体措施如下：

3.1 掌握静电产生和积聚的规律

任何事物的发展都有其规律性。油品在以下情况下易产生和积聚静电：一是向油罐收油时，油品与油罐车、鹤管、油泵、过滤器、管线、阀门等设备摩产生的静电荷，随着油品流入油罐中，油品积聚的静电荷很多，而且油罐中存在大量的可燃性气体，易发生静电事故。二是向加油车、油罐车灌装油料时，装油开始 1-2 分钟，油品易发生飞溅和冲击，产生大量的静电，易发生静电事故；油品装到 3/4 容积以后（铁路油罐车 6-7 分钟），积聚的静电达到很高的电位，易产生静电事故。三是采用明流发油时，油蒸汽不断溢出，使管口周围始终存在爆炸极限和燃烧范围内的油蒸汽，且油品与管壁、阀门和过滤器、流量表等产生的大量静电荷积聚在发油管口，易产生油品静电事故。

3.2 严格遵守防静电安全规程进行油库设计

设计时应严格遵守《石油库设计规范》，尽可能避免油品在输转、装卸过程中静电荷的大量产生和积聚。

3.2.1 减少静电荷的产生

在危险场所设置人体静电手握体；合理布置设施设备和管线，尽量减少易产生静电荷的设备（如过滤器、阀门等）的数量；管线布设时应尽量减少拐弯和变径的次数；选用设备时，尽量选用粗糙度小，内壁光滑的设备，减小管线、油泵、阀门、以及油罐内壁的粗糙度，减小油品与设备的摩擦；在过滤器、鹤管、油泵、油罐等易产生静电荷的设备附近安装静电缓和器，减小静电荷的产生。

3.2.2 防止静电荷的积聚

设施设备均应做防静电接地。如输油管线、油泵房、加油站、自动检测计量装置等工艺设备、铁路装卸油设施设备、码头装卸油设施设备、法兰处应做好跨接。要按照《石油库设计规范》要求，选定接地电阻值。只作静电接地的接地装置，其接地电阻不大于 100 欧母，与防感应雷接地装置共同设置时，其接地电阻应小于 10 欧母，材料应选用镀锌防腐材料。还有在气候干燥区域，设置自动喷水装置，喷水可以降低接地体的电阻和升高空气的湿度，防止静电的积聚。

3.3 积极做好静电接地装置、静电消除装置的检测和维护管理按照要求

一般每半年对静电接地装置和接地电阻、消除静电设施等测试一次，主要检查连接螺栓是否齐全牢固，接地线有无损伤、碰断和腐蚀现象，接地线同接地网的连接处是否接触良好，有无松动、脱落、跨接部位是否完好有效。同时还要经常观察接地体周围的环境情况，看接地线是否完好无损。在设施设备维修或改造后，应组织专家进行检测消除隐患，确保设施设备的完好率。

3.4 加强工作人员的教育和管理

在事故成因的各要素中，人是主要因素。这是因为物的不安全状态，可以通过有安全意识和行为的人去控制，因此油品储运防静电事故应以人为本，加强人员的教育和管理。

3.4.1 加强教育

提高工作人员的安全意识对工作人员应进行经常性防静电安全知识方面的教育。主要包括油品静电产生的机理、危害、影响因素、放电规律、预防措施、操作规程及安全规范等内容。使油库工作人员从感性上和理性上认识油品静电事故的危害，牢记每条制度和操作规程及安全规范，使工作人员随时知道自己的行为是否合乎安全要求提高隐患意识。

3.4.2 加强人员的管理

确保安全规程的落实在作业前、作业中和作业后，各负责人应到各岗位检查安全操作规程及各项安全制度的落实情况，用规章制度来管理人员。

3.4.3 引入多种激励机制

加强安全工作效果人的心理是极其复杂的，单纯用制度来管理人员，有时效果并不明显，也容易引起人员的反感，所以，应把握人员的心理活动，根据其心理活动引导。引入激励机制是对制度管理的重要补充。如把安全制度的落实好坏同晋职、奖金挂钩；对于违反规章制度的人员进行严厉的惩罚；各项工作分配到个人，明确责任。

4 结束语

总之，油品储运中静电的产生及其消除和预防是一个较为复杂的安全课题，涉及到油品储运中的方方面面，而且突发因素很多，特别是人的因素，应加强对油品静电事故中人为因素的研究，进一步完善理论和实际措施，以建立可靠的静电预防措施。

参考文献：

1、GB 16994-1997油码头安全技术基本要求

2、《油气储运》 1993年02期 人体静电的危害及其预防 熊水舟

3、石油气储运事故分析及预防；油气储运；1999年03期 孔昭瑞；