1、液體化工罐區(qū)靜電產(chǎn)生的原因及防范措施液體化工罐區(qū)儲(chǔ)存的化工產(chǎn)品大多易燃易爆。在接收、儲(chǔ)存、輸送這些產(chǎn)品的過程中，液體流動(dòng)和人體作業(yè)等都會(huì)產(chǎn)生靜電，若不及時(shí)消除很有可能釀成重大火災(zāi)爆炸事故。因此有必要就液體化工罐區(qū)靜電產(chǎn)生的原因及其危害性做詳細(xì)分析，提出防范措施，以保證安全生產(chǎn)。在液體化工罐區(qū)，靜電的產(chǎn)生主要是液體靜電、人體靜電以及少量的氣體靜電和感應(yīng)靜電。1 液體靜電液體與固體、液體與氣體、液體與另一不相溶的液體之間，由于攪拌、沉降、流動(dòng)、沖擊、飛濺等接觸及分離的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于物質(zhì)電子的逸出功不同，就會(huì)形成雙電層而產(chǎn)生靜電。而液體化工產(chǎn)品大都屬于高絕緣物質(zhì)，因此，在這類非導(dǎo)電性液體生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過

2、程中，就會(huì)產(chǎn)生和積累大量的靜電荷，靜電積累到一定程度就可產(chǎn)生火花放電，如果在空間內(nèi)同時(shí)還存在爆炸性混合氣體，就可能引起火災(zāi)爆炸。1.1 液體靜電產(chǎn)生機(jī)理a)液體在管線中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生靜電：液體在管線內(nèi)流動(dòng)，形成液體與固體接觸、分離的條件，當(dāng)液體化工產(chǎn)品通過管線、過濾器、機(jī)泵、鶴管等流動(dòng)時(shí)，接觸和分離的現(xiàn)象就連續(xù)發(fā)生而產(chǎn)生靜電。b)水滴、雜質(zhì)在液體產(chǎn)品中沉降起電：液體化工產(chǎn)品中含有水和雜質(zhì)，雜質(zhì)會(huì)離解成帶電離子。因此在水平液體產(chǎn)品界面處也形成偶電層。當(dāng)水滴與液體產(chǎn)品作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴帶走部分吸附在水滴界面上的電荷，于是使液體產(chǎn)品與水滴分別帶上了不同符號(hào)的靜電。c)濺潑起電：液體從管線口噴出后，遇到板

3、或壁，使液體向上飛濺成許多微小的液滴，形成一層薄霧，這層薄霧包含著無數(shù)小液滴，當(dāng)小液滴落在其它物體的表面上時(shí)，便在接觸面處形成偶電層。由于液滴具有慣性，碰到物體之后還要繼續(xù)滾動(dòng)，于是液珠帶走偶電層之?dāng)U散層，固定層便留在物體表面上，這樣液滴和物體帶上了不同符號(hào)的靜電。d)噴射起電：當(dāng)液體從噴嘴或管口噴出時(shí)，液體微粒和噴嘴之間存在迅速接觸與分離的偶電層，也會(huì)使噴嘴與液體微粒帶動(dòng)上不同符號(hào)的靜電。1.2 影響因素a)液體流速的影響：根據(jù)有關(guān)資料，液體在管線內(nèi)流動(dòng)所產(chǎn)生的流動(dòng)電流和電荷密度的飽和值與液體流速的二次方成正比。層流時(shí)，產(chǎn)生的靜電量與流速成正比，且與管線內(nèi)徑大小無關(guān)。紊流時(shí)，產(chǎn)生的靜電量與流

4、速的1.75次方成正比，且與管線內(nèi)徑的0.75次方成正比。b)液體的電阻率的影響：液體的電阻率在10101012m范圍時(shí)，很容易產(chǎn)生靜電。而苯、醇類電阻率大多在1091011m之間，危險(xiǎn)性很大。c)過濾器的影響：如果在管線上有過濾器，則液體靜電量就會(huì)明顯增加，有時(shí)會(huì)增加10200倍，這是因?yàn)檫^濾器的濾芯相當(dāng)于千千萬萬個(gè)平行的小管線，它將依照液體經(jīng)管線起電的原理而起電。d)裝油方式的影響：裝油方式可分為兩種，一種為液下裝油，另一種為噴濺裝油。這兩種方法相比，噴濺裝油產(chǎn)生的靜電量更大。不但因?yàn)橐后w分離而產(chǎn)生新的電荷，更主要的是液面沒有充分的時(shí)間張弛，所以表層電荷密度較高，同時(shí)不因?yàn)橐后w沖擊到罐底或

5、槽車后噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電。e)水和雜質(zhì)的影響：液體產(chǎn)品中含有水、雜質(zhì)的量越多，產(chǎn)生的靜電量越大。f)管壁粗糙度的影響：管壁粗糙度越大，管線內(nèi)壁就越粗糙，液體與管線內(nèi)壁接觸面積就越大，沖擊和分離的機(jī)會(huì)就越多，流動(dòng)電流、靜電量就越大。2 人體靜電人在許多條件下能夠帶靜電，也可感應(yīng)起電或吸附帶電。在有可燃混合氣體的環(huán)境中，人體靜電是個(gè)不可忽視的“危險(xiǎn)源”。國內(nèi)通常限制人體帶電不得超過1.5kV，一般可以通過防靜電地面、防靜電鞋、防靜電衣服以及防靜電接地棒或環(huán)得到解決。3 氣體靜電及感應(yīng)靜電當(dāng)氣體(蒸氣、氮?dú)狻嚎s空氣等)從管口高速噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體靜電。由于雷電及電氣設(shè)備存在，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)帶電消除靜

6、電的主要途徑有兩條：一是創(chuàng)造條件加速靜電泄漏或中和；二是控制工藝過程，限制靜電產(chǎn)生。第一條途徑包括兩種方法，即泄漏法和中和法，接地、增濕、加入抗靜電劑等均屬泄漏法；運(yùn)用感應(yīng)靜電消除器、高壓靜電消除器、放射靜電消除器及離子流靜電消除器等均屬于中和法。第二條途徑即工藝控制法，包括材料選擇、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作管理等方面所采取的措施。如上所述，液體化工罐區(qū)靜電產(chǎn)生的主要原因是液體靜電、人體靜電、氣體靜電和感應(yīng)靜電，而且在液體化工罐區(qū)儲(chǔ)罐、管線、機(jī)泵、鶴管很多，生產(chǎn)操作十分頻繁。因此，液體化工罐區(qū)防范靜電應(yīng)主要采用泄漏法中的接地和工藝控制法，以及人體靜電消除法。1 接地接地是消除靜電災(zāi)害最簡單、最

7、常用的辦法。接地主要用來消除導(dǎo)體上的靜電，為了防止靜電火花造成事故，應(yīng)采取以下接地措施：1.1儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽等金屬殼體已與防雷保護(hù)、電氣保護(hù)有可靠連接時(shí)，可不必再另作靜電接地。接地體應(yīng)每年定期檢測一次，保證連接完好，無斷裂、無銹蝕，接地體接地電阻不大于100。儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽原則上要求在多個(gè)部位進(jìn)行重復(fù)接地。1.2管網(wǎng)接地：對(duì)于液體化工罐區(qū)的管道可通過與工藝設(shè)備的金屬外殼的接地，取得接地的條件。管網(wǎng)內(nèi)的機(jī)泵、過濾器、緩和器等設(shè)施要設(shè)置接地連接點(diǎn)。管網(wǎng)在進(jìn)出界區(qū)或室外管道每隔100m左右處，應(yīng)與接地干線或?qū)ＴO(shè)的接地體相連接。工藝管道與伴熱線管間除用綁扎金屬絲作跨接外，伴熱線進(jìn)氣口及回水口應(yīng)與工藝管道支座相

8、跨接。1.3設(shè)備、管線用金屬法蘭連接時(shí)，其接角電阻不大于10時(shí)，可不另裝跨接線，否則應(yīng)設(shè)銅質(zhì)跨接帶進(jìn)行跨接。1.4對(duì)移動(dòng)設(shè)備及工具類可用鱷式夾鉗、專用連接夾頭、蝶形螺栓等連接器械與接地支、干線相連接。1.5儲(chǔ)存易燃液體的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，其內(nèi)浮盤應(yīng)用撓性跨接線與罐體相接，連接不應(yīng)少于兩處，跨接線須選用截面積不小于25mm2的軟銅絞線。1.6裝卸棧臺(tái)：裝卸棧臺(tái)的管道、設(shè)備支架、鶴管、建構(gòu)筑物的金屬體和鐵路鋼軌應(yīng)連接成電氣通路并接地，鐵路槽車與鐵路鋼軌應(yīng)連接成電氣通路并接地。各個(gè)鐵路槽車應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定定期測試接地，并確保達(dá)到良好狀況。汽車槽車與車體應(yīng)設(shè)有接地連接板，該端板和槽體應(yīng)連接成電氣通路，同時(shí)汽車

9、槽車不宜采用金屬鏈條接地線，而應(yīng)采用140200的導(dǎo)電拖地帶。1.7如對(duì)設(shè)備、管道等進(jìn)行局部檢修會(huì)造成有關(guān)物體靜電連接回路斷路時(shí)，應(yīng)事先作好臨時(shí)性接地，檢修后及時(shí)復(fù)原，并重新測定接地電阻。1.8儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽梯子進(jìn)門處，應(yīng)在已接地的金屬扶欄上留出1m長的裸金屬面，作為操作人員的手握接地體。1.9液體化工罐區(qū)區(qū)域內(nèi)的其他設(shè)備，如通風(fēng)機(jī)械、空氣壓縮機(jī)、裝桶機(jī)、機(jī)泵及電機(jī)都必須有可靠的接地。2 工藝控制法2.1甲、乙類液體進(jìn)入儲(chǔ)罐和槽車時(shí)，初始流速成不得大于1m/s，當(dāng)入口管浸沒200mm后，可提高流速，但最高不得超過6m/s。當(dāng)甲、乙類液體輸送管線上有過濾器時(shí)，液體輸送自過濾器至料口之間應(yīng)有30s的緩

10、和時(shí)間，如果滿足不了緩和時(shí)間，可配置緩和器或采取其它防靜電措施。見表1。表1防靜電緩和器配置關(guān)系表見表2.2裝入易燃、可燃液體時(shí)，必須做到：嚴(yán)禁從儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽上部注入甲、乙類液體。在變更注入液體品種時(shí)，必須用惰性氣體置換，置換后測定空氣中的油氣濃度，使之符合安全規(guī)定范圍。對(duì)于難以進(jìn)行惰性氣體置換的桶、槽等容器，必須嚴(yán)格進(jìn)行靜電接地并控制流速。2.3鐵路槽車在裝卸車時(shí)，要采用液下密閉裝車設(shè)施，鶴管應(yīng)插入槽車底部，距槽車底不大于200mm為宜。槽車浸沒裝油速度應(yīng)滿足下式關(guān)系：VD0.8，V油品流速，m/s；D輸油管徑，m。2.4汽車槽車裝卸車時(shí)，須將車體接地，裝卸車結(jié)束后，必須靜置2min后，才能進(jìn)

11、行提升鶴管、拆除接地線等作業(yè)，且浸沒裝油速應(yīng)滿足下式關(guān)系VD0.5，V油品流速，m/s；D輸油管徑，m。2.5為了減輕鶴管注油時(shí)的噴濺，減少注油時(shí)產(chǎn)生的靜電，改變鶴管頭的形狀，采用T形頭、錐形頭比直接圓管形頭要好。2.6裝桶時(shí)要注意，桶體、注沒管嘴必須接地，且要注意控制流速。不準(zhǔn)在作業(yè)現(xiàn)場用絕緣材料的桶充裝易燃液體。2.7 裝卸油膠管宜采用導(dǎo)電膠管，且要在膠管管卡處接地。2.8 甲、乙類液體的檢尺、測溫、采樣應(yīng)遵守以下規(guī)定a)液體進(jìn)入儲(chǔ)罐，須經(jīng)一定的靜置時(shí)間(見表2)，方可進(jìn)行檢尺、測溫、采樣等作業(yè)。b)不準(zhǔn)使用兩種不同材質(zhì)的檢尺、測溫、采樣工具進(jìn)行作業(yè)。c)對(duì)固定頂油罐或內(nèi)浮頂油罐在未浮起之

12、前，進(jìn)行液體測溫和采樣時(shí)，不得猛拉快提，上提速度不大于0.5m/s，下落速度不大于1m/s。2.9 嚴(yán)禁用壓縮空氣、蒸汽進(jìn)行掃線作業(yè)。3 人體靜電消除為防止人體帶靜電產(chǎn)生電擊或放電，引起可燃性物質(zhì)著火、爆炸等事故，必須消除人體靜電。表2儲(chǔ)罐檢尺、測溫、采樣靜置時(shí)間表見表3.1為使人體所帶靜電安全泄入大地，爆炸危險(xiǎn)場所宜將地面做成導(dǎo)靜電性地面，其電阻率應(yīng)在1106m左右為宜。儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽梯子進(jìn)門處，應(yīng)在已接地的金屬扶欄上留出1m長的裸金屬面，作為手握接地體。3.2為防止人體帶電，著裝應(yīng)注意：在爆炸危險(xiǎn)場所不準(zhǔn)穿易產(chǎn)生靜電的服裝和鞋靴，不準(zhǔn)穿脫衣服、鞋靴，不準(zhǔn)梳頭，除雨天之外不準(zhǔn)穿橡膠雨衣和高統(tǒng)皮鞋，巡檢時(shí)不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指等。3.3 清洗油罐時(shí)，必須穿防靜電工作服、防靜電雨衣、導(dǎo)電膠靴。3.4 嚴(yán)禁用汽油、苯等易燃溶劑清洗設(shè)備。3.5 在易燃易爆場所不準(zhǔn)用化纖材料