静电火灾(化工生产过程中)爆炸危害与防护一、引言介绍了化工生产过程中静电的产生、积聚和放电的过程，分析了化工生产过程中的静电火灾爆炸危险，并
提岀了相应的防护措施。工业静电是工业生产、贮运过程中，在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。它对安全生产、产
品质量有着极大的影响。而化工生产过程普遍存在着磨擦、流送、装卸、喷射、搅拌、冲刷等极易产生静电聚积的操作工序，同时化工生产有着易
燃、易爆的生产特点，静电火花同明火相比有着显著的隐蔽性，因而，了解工业静电的产生原理，分析其火灾危害特点，对探讨和掌握静电火灾爆
炸的预防工作有着十分重要的意义。二、静电火灾危险分析1静电放电静电可产生高电压及静电场。如电场强度超过附近电介质的绝缘击穿电场
时，就要开始放电。一般来说，气体的介电常数比液体或固体的要小，因而也更易放电。防止气体放电，特别是空气中的放电是静电火预防的重
点。静电放电可分为空中放电和表面放电。空中放电有电晕放电、刷形放电和火花放电。各种放电形式没有本质的区别，放电形式的不同取决于电
荷的数量。分布和泄漏速率。电晕放电一般发生在相距较远且表面有尖凸的不同电极间。放电时局部空气电离，放电能量小，危险性较小。刷形放
电多发生在绝缘体上，放电时，电极间的空气被击穿，形成了许多分叉的放电通路，放电能量略大于电晕放电时的能量，危险性较大。火花放电多
发生在金属物体之间，放电时电极间的空气被击穿，形成了很集中的放电通路，引燃的危险性最大。防止火花放电是化工生产过程中需要特别控制
的静电危害。静电引起危害的主要原因在于静电放电火花有足够能量，其计算公式如下：E=1/2QU—1/2CU2式中：Q——电量，C;C
——电容，F;U——静电压，V;E——放电能量，J。2静电引起火灾爆炸的条件火灾爆炸是在一定条件下造成的，静电引起的爆炸一般也是燃
烧爆炸，因而静电引起爆炸和火灾的条件可以归纳为以下几点：①要具备产生静电电荷的条件；②要具备产生火花放电的电压；③有能引起火花
放电的合适间隙；④现场环境有爆炸性混合物；⑤放电火花的足够能量。5个条件消除任何一个都可避免事故的发生。从预防静电火灾爆炸的角度
出发，一般以控制静电积聚为主要手段，对于一些静电无法消除的场所，也可以通过防止爆炸性混合物生成达到预防静电火灾事故的目的。静电火
花能量释放引发火灾爆炸事故的前提是静电火花能量大于爆炸性混合物的最小点火能。静电火花能量一旦集中释放便可引爆多数混合爆炸系，虽然能
量释放的集中程度因放电方式不同而有所差异，但这种集中程度的控制难以掌握，因而我们把易造成静电积聚和存在有爆炸性混合物的场所或部
位作为预防静电火灾爆炸的危险场所或部位。3静电火灾爆炸危险场所或部位的形成可能同时满足易造成静电积聚和环境有爆炸性混合物场所或部位
的形成一般有两种情况：一是静电的积聚来自于可燃物或爆炸混合系的本身，如可燃液体或气体的输送或冲刷；另一种则是静电的产生独立于爆
炸混合系，如人在有可燃性气体泄漏的场所脱毛衣或进行其他产生静电的作业。爆炸混合系的形成一般有4种情况：①可燃性气体与助燃性气体相
混合并达到爆炸极限。②工作温度大于闪点温度的易燃液体的蒸气与空气的混合系。③雾化了的可燃液体与空气混合系。④达到爆炸极限范围的可
燃性物质粉尘与空气的混合系。根据静电火花放电条件的形成，可以发现化工生产过程中几种常见工序的静电火灾爆炸危险场所或部位：①易燃
液体的输送：流动液体带电，电荷存在于液体中，在管道中流动的液体即使有较高的平均电荷密度，也会因为液体有较大的电容而不显示出较高的
静电电位。易燃液体主要在液体刚与空气接触的空间部位带电，即输送管线出口。②易燃液体的装卸或贮存：易燃液体在装卸或贮存时，静电会随
着液体进入槽车或贮罐，自液面导向容器内壁，再由接地装置导走。此过程中若在液面上进行取样、检尺作业或接地装置不完好均易造成火花放
电。③易燃气体的流送：氢气等易燃气体在流送过程中若混入空气，可在管道中放电造成静电引发火灾爆炸事故。易燃气体管道输送过程中阀门、
法兰泄漏，泄漏面未做等势体连接或高压喷射，易在泄漏面造成静电火灾爆炸事故。三、静电引发的火灾爆炸事故举例1972年1月，日本横滨
市的石油炼厂一容积为10000m3的苯储罐在取样时发生爆炸，并引起火灾。事故是由于迅速将取样罐上提时苯摩擦产生静电，在与检测孔
接触时产生放电火花，引发事故。1975年8月，某厂丁苯橡胶处理工段防老剂粉末在布袋过滤器中摩擦产生静电，引发火灾。1977年12月
，某247号油罐爆炸起火，顶盖包括7m长的钢柱一起抛上天空，经分析是罐内油面上飘浮着3个金属浮子，浮子带电，并放电引起爆炸。19
80年7月，某制药厂工人在用塑料管头在二甲苯桶内抽二甲苯时突然发生爆炸，1名正在操作的工人当场被炸身亡。据分析系管头与液面脱离时
产生静电火花，点燃了桶内达到爆炸极限的二甲苯蒸气混合物。1983年11月，某液化气站发生爆炸，整个装置被破坏，炸毁了20多个气
瓶。据查是活动灌液枪没有可靠的接地，灌装液化气时，大量静电未及时导走而引发了事故。2002年7月，某苯胺装置在停车过程中，用压缩
空气向流化床添加催化剂，静电火花引爆聚积在系统中因残余未经再生处理的催化剂而释放出的氢气，致使防爆膜破裂。2002年12月26日
，某石化企业槽车回收污油，因槽车静电接地设施不完好，且抽油泵出口釆用了导电性能很差的消防水龙带，造成静电积聚，导致槽车爆炸。四、
静电火灾事故的防治1可燃性气体输送静电火灾事故防治措施a）管道或系统通入可燃性气体前应用惰性气体置换合格，保证氧含量Ml%。b）
对可燃性气体进行提纯处理，尽量除去雾滴和因体杂质。c）控制气体压力和流速，如氢气流速不大于8m/sod）管道法兰、阀门安装静电跨接
铜线，防止可燃性气体泄漏时在泄漏面发生静电火花放电。2可燃性液体灌装、贮运、运输过程静电火灾事故的防治措施a）控制流速：降低摩擦速
度或流速等工作参数可限制静电的产生。一般规定，当电阻率不起过107Q.cm时，流速不超过10m/s；电阻率在107?1Oll
Q.cm时，流速不超过5m/s；电阻率大于1OllQ.cm时，流速更低。当向空罐开始装液时，先控制流速lm/s,当入口管浸没
200mm后可提高流速，高出管线出口0.6m时，再达到规定速度。b）釆用浮顶式油罐可以防止静电的积聚。浮顶油罐在油面上有一只浮
船，随液面的高低而升降，浮船的上面有2根直径为5.64mm以上的软紫铜导线，接到罐壁上，可燃性液体所带静电荷可以导到浮船上，顺
导线导走，避免静电荷的积聚。c）避免可燃性液体在空气中喷射、飞溅，贮罐进料釆用低进低出方式。d）装卸设备、储罐、管线应保证接地良好
。e）避免使用静电非导体材质的管线输送可燃性液体。。储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地。g）规定静置时间。易燃、易爆液体在
输送停止后，须按规定静置一定时间，方可进行检尺、测温、釆样等作业。3工作人员防静电注意事项a）按照规定的静置时间规范自己的操作和
行为。b）工作中应尽量不做与人体带电有关的行动，如接近或接触带电体，在工作场所穿脱衣服等。C）使用规定的防护用品。d）在有静电危害
的环境中，不携带与工作无关的金属物品，如钥匙、硬币、手表、戒指和项链等。静电起火要素1危险化学品潜在的静电危险基本上是通过三个阶段
形成。电荷分离、电荷积聚、静电放电。电荷分离：每当两种不同物质互相接触时，就会在其界面发生电荷分离现象。电荷积聚：异性电荷彼此被分
开以后，就有重新结合与互相中和的趋势。（物质导电性越低，电荷衰减时间就越长。）静电荷放电：两点之间能引起放电，其击穿能力取决于两
点之间的静电电场强度。2危险化学品生产储运过程中的静电。液体危险化学品在流动、过滤、混合、喷雾、喷射、冲洗、加注、晃动等情况下，
由于静电荷的产生速度高于静电泄漏速度，从而积聚静电荷。而这些作业造成静电储集，到一定程度时就会突然放电，遇到爆炸性混合气，且能量
足够，由静电而引发的火灾和爆炸事故会立即发生。三、装卸储运过程中注意事项液体危化品在装卸、储运过程中应制定防静电操作规程，改善工
艺操作，防止人体带电，釆取预防静电的技术措施，实施静电接地操作。1防止静电积聚控制流速和流量。严格执行初始流速lm/s和作业最大
流速及流量。1.1接收货物容器进出入口的流速要求水平入口的，货物液面必须没过入口上顶端0.6m后（不再有液体扰动和湍流），方可提速
。下弯型入口，应满足管边下端口到货物表面的距离已超过入口管径的2倍距离，方可提速。上弯型入口，管口需满足管口到货物液面1.2m以上
的距离，方可提速。1.2浮顶式货罐则应保持lm/s流速，直到罐顶开始浮动为止（包括固定罐顶的内浮式货罐），方可提速，防止流速快速
湍流静电积聚。1.3在进行危险化学品的冲桶取样时，应保证流速不超过lm/s,并防止液体产生飞溅和积聚静电。1.4危险液化品船舶在抵
港或刚装卸完毕货物，容器应静置30min,后方可进行釆样、测温、检尺等作业。1.5液体危险化学品在釆样、计量和测温时，控制动作速度
，上下提放器具速度不得大于0.5m/So2静电消除装卸高危或易积蓄静电的液体化学品作业前，应先将所有装卸设备、设施进行有效连接并实
施接地。2.1接地线应使用软铜绞线，导线直径应大于2.6mm,截面积大于5.5mm2。2.2船上接地点距管线接口应大于3m。2.3
装卸易燃易爆危险品时，应对管线法兰间进行铜线跨接。2.4作业前，必须先连接静电接地线后接通管线；作业完毕，必须先拆卸管线，后拆静电
接地线。2.5进行货物取样、装桶时，各金属部件必须保持良好的接触或连接，并进行可靠接地。2.6禁止使用绝缘性容器加注易燃易爆液化危
险品。2.7码头固定管线必须进行可靠接地。2.8不准使用绝缘材质的检尺、测温、釆样工具进行作业。在船舱或货罐进行釆样、测量时，金属
部件必须与船体或货罐进行连接。2.9在发货装车时，罐车进行装卸前，必须将鹤管、管道、罐车有效地跨接和接地。2.10增加空气湿度。
促使工作区域电阻率大大降低，静电就不易积累。2.11定期对危险化学品操作现场接地极进行检测，使接地极电阻小于25Q。3改善工艺操作
3.1油舱或作业容器、管线必须惰化处理，并且检测容器内的含氧量，确保含氧量低于1.5%。闪点低于10°C的货物装卸应釆用密闭式回
路管线，并及时填充氮气。3.2闪点低于10°C危险液化品的作业管线进行吹扫时必须使用惰性气体。3.3货物装卸作业过程中，作业压力必
须缓慢提升，每次提压不大于0.2MPa,两次提压间隔不小于30min。3.4严格控制作业流速。编者注：《液体石油产品静电安全规程》
(GB13348—92)对油轮和舶船的装油的流速规定：装油初速度不大于lm/s,当入口管浸没后，可提高流速，但100mm管长不
大于9m/s；150mm管径不大于7m/so3.5装卸易产生静电积积聚的货物或闪点低于10°C的货物，需有效地加入抗静电添加剂
。3.6现场监护人员要定时用气体检漏仪测试现场挥发气体浓度。3.7严禁使用化纤和丝绸织物快速擦拭洒漏的液体危险化学品。3.8作业现
场禁止使用非防爆通讯工具。3.9进入危险化学品区域人员，必须消除人体静电。3.10现场作业人员必须穿防静电服和防静电鞋。作业现场禁
止穿脱衣服、帽子或类似物。3.11拆卸管线必须用铜扳手、轻拿轻放。将货物残液及时回收，密闭储存移离现场。3.12装卸易聚合危险化学
品时，作业前需要掌握：是否添加了稳定剂，所加稳定剂的名称、数量。稳定剂的加入日期及有效期。4重点环节的安全控制4.1装卸低闪点、易
聚合危险化学品，必须用惰性气体吹扫。货舱或货罐上部空间填充惰性气体覆盖。4.2作业管线必须打球扫线，扫线球临近管线终端时，降低吹扫
压力，防止货舱或罐内的货物飞溅和液体扰动产生静电。4.3取样环节需要注意事项：取样枪不能碰撞桶口，以免产生火星。取样枪和取样桶都必须落实静电接地。控制枪口流速，防止产生过量的气泡和静电积聚。4.4进行货物取样或检尺时必须要等货物静置30min以上。工具各部件必须保持良好的接触或连接。并可靠接地。4.5禁止使用绝缘性容器加注闪点低于10°C液化危险品。4.6对于与空气接触易聚合、自燃及货物储存温度有要求的：作业容器管线必须惰化处理，含氧量检测确保1.5%以下。货物装卸应釆用密闭式回路管线，并及时填充氮气。货物对温度有界限的，要严格执行货物装卸储存的温度条件(必须保持液体温度低于在正常大气压的沸点)。严格执行随货单证上货物特殊要求及安全注意事项。不定期分享安全咨询，助力企业安全发展第1页共7页 |
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