摘要:汽車加油加氣站在加注、裝卸、量油等過程中易產(chǎn)生大量的靜電,容易將易燃易爆混合物引燃或引爆,造成巨大人員傷亡和財產(chǎn)損失。本文分析了汽車加油加氣站靜電產(chǎn)生原因、危害、放電特點及引起火災(zāi)和爆炸的規(guī)律,并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:加油加氣站靜電危害預(yù)防對策隨著交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展,汽車加油加氣站作為能源供應(yīng)的加注點被大量建立。據(jù)筆者調(diào)查,僅山東省目前就有加油加氣站9900多個,而由靜電而引發(fā)的火災(zāi)和爆炸事故也時有發(fā)生,給國家和人民生命財產(chǎn)安全造成了巨大損失。因此分析加油加氣站靜電產(chǎn)生的原因、危害,制定出切實可行的預(yù)防措施是十分必要的。
1.加油加氣站靜電產(chǎn)生的原因和放電特點
1.1靜電產(chǎn)生的原因
靜電的產(chǎn)生與物質(zhì)的電阻率有很大關(guān)系,電阻率越小,其導(dǎo)電性能越好,就越不易產(chǎn)生靜電。大量實驗資料表明:電阻率為10¹²Ω.cm的物質(zhì)最易產(chǎn)生靜電,而大于1016Ω.cm或小于109Ω.cm的物質(zhì)都不易產(chǎn)生靜電。加油加氣站經(jīng)營的汽油、柴油、液化石油氣、天然氣等燃料的電阻率都在1011-1014Ω.cm,正是最易產(chǎn)生靜電的物質(zhì)。因此,油氣、油料在加注、運輸、裝卸的過程中,油氣分子之間、油氣與輸油管壁之間、油氣與被輸入體之間、油料與空氣之間、油料與其它物體之間等,都可以因摩擦、流動噴霧、感應(yīng)、噴出、人體起電等眾多靜電產(chǎn)生的方式的一種或幾種共同作用,產(chǎn)生了難以流失而大量積聚的靜電電荷,其電壓可達到上萬伏,當(dāng)條件具備時,極易發(fā)生火花放電而引起火災(zāi)。
1.2靜電的放電特點
靜電放電過程是將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過程,這種熱能達到或超過放電間隙油氣混合物最小點火能量時,就成為爆炸性混合物的點火源,可以將油氣混合物引燃或引爆,導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。加油加氣站的靜電放電分為空間放電和表面放電兩種。
1.2.1空間放電。空間放電主要有火花放電、刷形放電、電暈放電三種形式,其中最常見的是火花放電。火花放電一般是帶電體為金屬導(dǎo)體,如罐壁、管槍等,導(dǎo)體與放電體都比較平滑,在彼此間隙較小的情況下,導(dǎo)體與放電體之間的空氣被擊穿,成為放電通道,因而其放電能量大而集中,引發(fā)火災(zāi)和爆炸的幾率較高,是加油加氣站防范的重點之一。刷形放電和電暈放電均是局部放電現(xiàn)象。其中,刷形放電對可燃氣體和可燃液體蒸氣是可引燃性放電,應(yīng)當(dāng)重點防范。電暈放電的能量較小,基本上可以看作是非引燃性放電。
1.2.2表面放電。表面放電是指當(dāng)帶電體為絕緣介質(zhì)靠近接地體時,幾乎是在帶電體與接地體之間產(chǎn)生的,沿非導(dǎo)體表面的放電現(xiàn)象。它沒有固定形狀的發(fā)光,在絕緣體帶電量特別大或在帶電絕緣體的背面或臨近處有接地導(dǎo)體存在時往往容易發(fā)生。它放電的總能量較大,與火花放電相差不大,因此形成點火源的概率也較高,也是防范的重點之一。
2.加油加氣站靜電的危害和引發(fā)火災(zāi)的規(guī)律
2.1靜電的危害
分析國內(nèi)外大量靜電火災(zāi)和爆炸事故可以得出,靜電對汽車加油加氣站的危害主要有兩種。
2.1.1引發(fā)火災(zāi)和爆炸。靜電引起的爆炸起火事故是指靜電放電火花作為點火源引燃易燃易爆物質(zhì)所造成的事故。當(dāng)加油加氣站內(nèi)靜電放電能量達到或大于油氣混合物的最小點火能量時,就會點燃易燃易爆混合氣體,造成燃燒爆炸,是靜電對加油加氣站的最大危害。
2.1.2導(dǎo)致電擊。由于靜電造成的電擊,可能發(fā)生在人體接近帶電物體的時候,也可能發(fā)生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時候。電擊程度與所儲存的靜電能量有關(guān),能量愈大,電擊愈嚴重。其關(guān)系式如下:W=CU2/2式中W——靜電場的能量,單位:J;C——電容,單位:F;U——電壓,單位:V。但由于一般情況下,靜電的能量較小,因此這種電擊不會直接使人致命,但是可引起員工緊張,影響生產(chǎn)和經(jīng)營,因而也不可忽視。
2.2靜電引發(fā)火災(zāi)的規(guī)律
2.2.1易在氣候炎熱、干燥地區(qū)發(fā)生。統(tǒng)計資料表明,氣溫達到37℃以上,空氣濕度在15%以下,易發(fā)生靜電著火事故。如,在夏季,氣候干燥、炎熱的西北和華北地區(qū),靜電著火的幾率相對其他地區(qū)要大的多。
2.2.2易在燃料加注時發(fā)生。向機動車輛加注燃料時,大量外泄的蒸氣或易燃氣體在加油口附近形成了一個爆炸危險區(qū)域,一旦條件具備,容易引發(fā)靜電起火或者爆炸。
2.2.3易在卸油時發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計,60%~70%的加油加氣站火災(zāi)事故發(fā)生在卸油作業(yè)中。由靜電引起的事故主要是由于油管無靜電接地、采用噴濺式卸油、卸油中油罐車無靜電接地等原因,均會造成靜電積聚放電,產(chǎn)生爆炸燃燒。
2.2.4易在量油時發(fā)生。油車在運行過程中,由于汽油、柴油在運輸過程中的移動而晃動,增加了靜電產(chǎn)生、積聚的可能性,當(dāng)油車到站后立即開蓋量油,運輸過程中產(chǎn)生的大量靜電極易放電,就會點燃罐內(nèi)油蒸氣。
2.2.5由人體帶電引起。由于身著化纖衣物都會使人體帶電,可能會因人體攜帶靜電發(fā)生放電,進而引起火災(zāi)。
3.加油加氣站靜電火災(zāi)的預(yù)防對策
加油加氣站靜電火災(zāi)的預(yù)防措施主要的兩個方面。一方面是技術(shù)層面上的預(yù)防,即要根據(jù)靜電的形成原因、放電特點和引發(fā)事故的規(guī)律,從客觀上采取有效的技術(shù)措施抑制靜電荷的產(chǎn)生和積聚。另一方面是管理層面上的預(yù)防,即要從主觀上加強消防安全管理,落實各項防靜電制度和措施以減少靜電產(chǎn)生和放電現(xiàn)象,從而達到預(yù)防靜電火災(zāi)和爆炸事故的目的。
3.1技術(shù)層面上靜電的預(yù)防根據(jù)上述靜電產(chǎn)生原因和放電特點,采取相應(yīng)的技術(shù)措施,杜絕或盡可能的減少靜電產(chǎn)生,對已產(chǎn)生的靜電,應(yīng)盡量限制,使其達不到危險程度是預(yù)防靜電火災(zāi)和爆炸的首要措施。
3.1.1靜電接地法。接地可以將帶電物體上的電荷通過接地裝置或接地導(dǎo)體迅速地釋放到大地,是消除導(dǎo)體上靜電大量積聚最簡單、最有效的方法,也是防止靜電的最基本的措施。在加油加氣站中必須接地有以下幾個部位:油罐體、加油站臺以及燃料等管道的始、末端、分支處應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置,并且其接地電阻不應(yīng)大于30Ω;卸油場地應(yīng)安裝防靜電接地裝置,并設(shè)置能檢測跨接線及監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電接地報警儀器;在燃料輸送管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應(yīng)用金屬線跨接,當(dāng)法蘭連接螺栓不少于5根時,可不跨接;采用絕緣管道輸送燃料能產(chǎn)生靜電的,在管道外的金屬屏蔽層應(yīng)接地,最好采用內(nèi)壁襯有銅絲的軟管并接地。
以上靜電接地的方式可采取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式,把設(shè)備上各部分經(jīng)過接地極與大地連接,靜電接地裝置的電阻不應(yīng)大于100Ω。
3.1.2增加空氣濕度。當(dāng)空氣的相對濕度在65%-70%以上時,物體表面往往會形成一層極微薄的水膜,能溶解空氣中的二氧化碳,使表面電阻率大大降低,靜電荷就不易積累。特別當(dāng)天氣炎熱干燥時,應(yīng)向站內(nèi)場地上澆水,以降低溫度和增加濕度,這對預(yù)防靜電極為有效。
3.1.3操作規(guī)程改造法。從操作規(guī)程、設(shè)備構(gòu)造及操作管理等方面采取措施,限制靜電的產(chǎn)生或控制靜電的積累,使之在安全的范圍之內(nèi)。主要措施有:改進操作程序,進一步規(guī)范加注、裝卸、測量等操作方法;控制油氣的流速;對設(shè)備和管道選用適當(dāng)?shù)牟牧系取H纾幼⑷剂蠒r,流速不宜過大;禁止向剛停車和剛卸過燃料的油車、罐車取樣和測量,應(yīng)在加油車到達停放點10min~20min后再從事加油業(yè)務(wù),以徹底消除車體所攜帶的靜電。
3.1.4預(yù)防人體靜電。一是人體接地。在工作場所裝設(shè)金屬接地棒,工作人員隨時用手接觸接地棒,以消除人體所帶的靜電。二是安全操作。工作中應(yīng)盡量不進行可使人體帶電的活動;工作時應(yīng)有條不紊,避免急性動作;在防靜電的場所不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品;不準使用化纖材料制作的拖布或抹布擦洗物品及地面等。三是規(guī)定著裝。必須穿著防靜電鞋、防靜電服或棉制工作服,使用符合規(guī)定的防靜電工具。
3.2消防安全管理層面上的靜電預(yù)防汽車加油加氣站的監(jiān)管者、經(jīng)營者和管理者應(yīng)牢固樹立預(yù)防第一的思想,重視靜電的危害,加強日常監(jiān)督管理和安全生產(chǎn)經(jīng)營管理,把靜電的危害通過合理的安全措施給予消除,從而保證加油加氣站的消防安全,避免火災(zāi)事故的發(fā)生。
3.2.1增強法制觀念,依法改、擴、建加油加氣站。加油加氣站的新建、改建和擴建應(yīng)以《中華人民共和國消防法》、《危險化學(xué)品安全管理條例》、公安部有關(guān)易燃易爆化學(xué)物品消防監(jiān)督管理的行政規(guī)章以及現(xiàn)行相關(guān)的消防技術(shù)規(guī)范和標準為依據(jù),對不符合法律法規(guī)要求的加油加氣站,應(yīng)立即停業(yè)整頓,徹底整改,經(jīng)消防監(jiān)督部門檢查、驗收合格后方可重新經(jīng)營。
3.2.2公安消防監(jiān)督部門要加強監(jiān)督管理。從加氣站的設(shè)計審批、施工檢查和竣工驗收等環(huán)節(jié)層層把關(guān),確保防靜電設(shè)施的規(guī)范施工和安裝,杜絕先天性的火災(zāi)隱患。此外,公安消防監(jiān)督部門還應(yīng)當(dāng)特別加強對加油加氣站日常的監(jiān)督檢查,按照公安部令第61號《機關(guān)、團體、企業(yè)、事業(yè)單位消防安全管理規(guī)定》將所有加油加氣站納入消防安全重點單位,實施重點監(jiān)督檢查,督促單位認真履行消防安全職責(zé),對違反消防法律法規(guī)的行為,嚴格依法查處。
3.2.3健全防靜電安全制度,強化靜電安全管理。要建立健全防靜電安全管理制度和安全操作規(guī)程,落實防靜電安全崗位責(zé)任制,建立站領(lǐng)導(dǎo)和各崗位員工安全目標責(zé)任制度,并切實抓好各項規(guī)章制度的落實。對防靜電裝置要嚴格貫徹誰主管誰負責(zé)、誰使用誰負責(zé)的原則,杜絕違章操作和防靜電裝置的失控漏管,由專業(yè)人員負責(zé)日常維護,并嚴格落實獎懲措施,發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患及時排除。
3.2.4強化安全教育培訓(xùn),提高員工防范靜電火災(zāi)的消防安全素質(zhì)。首先,通過消防安全教育培訓(xùn),使員工全面了解加油加氣站靜電產(chǎn)生的原因,切實弄清靜電放電特點和著火的條件,摸清和掌握加油站靜電火災(zāi)的規(guī)律,提高防范靜電火災(zāi)的消防安全知識,從而為預(yù)防靜電火災(zāi)打下堅實的理論基礎(chǔ)。其次,要制定防靜電火災(zāi)事故應(yīng)急處置預(yù)案,并進行演練,提高員工緊急狀態(tài)下的快速反應(yīng)和處置能力。
3.2.5定期進行靜電檢測管理,以便及時發(fā)現(xiàn)和整改隱患。結(jié)合每年的防雷檢測,通過電氣消防安全檢測中介機構(gòu),對靜電接地電阻的進行測量,檢驗防靜電裝置和設(shè)備的有效性,發(fā)現(xiàn)隱患及時整改。