引言（1）
介紹了化工生產(chǎn)過程中靜電的產(chǎn)生、積聚和放電的過程，分析了化工生產(chǎn)過程中的靜電火災(zāi)爆炸危險，并提出了相應(yīng)的防護(hù)措施。
工業(yè)靜電是工業(yè)生產(chǎn)、貯運過程中，在物料、裝置、人體、器材和構(gòu)筑物上產(chǎn)生和積累起來的靜電。它對安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量有著極大的影響。而化工生產(chǎn)過程普遍存在著磨擦、流送、裝卸、噴射、攪拌、沖刷等極易產(chǎn)生靜電聚積的操作工序，同時化工生產(chǎn)有著易燃、易爆的生產(chǎn)特點，靜電火花同明火相比有著顯著的隱蔽性，因而，了解工業(yè)靜電的產(chǎn)生原理，分析其火災(zāi)危害特點，對探討和掌握靜電火災(zāi)爆炸的預(yù)防工作有著十分重要的意義。
靜電火災(zāi)危險分析（2）
1 靜電放電
靜電可產(chǎn)生高電壓及靜電場。如電場強度超過附近電介質(zhì)的絕緣擊穿電場時，就要開始放電。一般來說，氣體的介電常數(shù)比液體或固體的要小，因而也更易放電。防止氣體放電，特別是空氣中的放電是靜電火預(yù)防的重點。
靜電放電可分為空中放電和表面放電。空中放電有電暈放電、刷形放電和火花放電。各種放電形式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，放電形式的不同取決于電荷的數(shù)量。分布和泄漏速率。
電暈放電一般發(fā)生在相距較遠(yuǎn)且表面有尖凸的不同電極間。放電時局部空氣電離，放電能量小，危險性較小。
刷形放電多發(fā)生在絕緣體上，放電時，電極間的空氣被擊穿，形成了許多分叉的放電通路，放電能量略大于電暈放電時的能量，危險性較大。
火花放電多發(fā)生在金屬物體之間，放電時電極間的空氣被擊穿，形成了很集中的放電通路，引燃的危險性最大。防止火花放電是化工生產(chǎn)過程中需要特別控制的靜電危害。
靜電引起危害的主要原因在于靜電放電火花有足夠能量，其計算公式如下：
E=1/2QU－1/2CU2
式中：Q——電量，C; C——電容，F(xiàn);U——靜電壓，V;E——放電能量，J。
2 靜電引起火災(zāi)爆炸的條件
火災(zāi)爆炸是在一定條件下造成的，靜電引起的爆炸一般也是燃燒爆炸，因而靜電引起爆炸和火災(zāi)的條件可以歸納為以下幾點：①要具備產(chǎn)生靜電電荷的條件；②要具備產(chǎn)生火花放電的電壓；③有能引起火花放電的合適間隙；④現(xiàn)場環(huán)境有爆炸性混合物；⑤放電火花的足夠能量。5個條件消除任何一個都可避免事故的發(fā)生。從預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的角度出發(fā)，一般以控制靜電積聚為主要手段，對于一些靜電無法消除的場所，也可以通過防止爆炸性混合物生成達(dá)到預(yù)防靜電火災(zāi)事故的目的。
靜電火花能量釋放引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的前提是靜電火花能量大于爆炸性混合物的最小點火能，幾種常見物質(zhì)的最小點火能（空氣中）見表1。
表1 幾種常見物質(zhì)的最小點火能
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物質(zhì) |
最小點火能/mJ |
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丙烷 |
0.305 |
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乙烯 |
0.02 |
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苯 |
0.20 |
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氫氣 |
0.019 |
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硫磺粉 |
15 |
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氨 |
＞1.000 |
靜電火花能量一旦集中釋放便可引爆多數(shù)混合爆炸系，雖然能量釋放的集中程度因放電方式不同而有所差異，但這種集中程度的控制難以掌握，因而我們把易造成靜電積聚和存在有爆炸性混合物的場所或部位作為預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的危險場所或部位。
3 靜電火災(zāi)爆炸危險場所或部位的形成
可能同時滿足易造成靜電積聚和環(huán)境有爆炸性混合物場所或部位的形成一般有兩種情況：一是靜電的積聚來自于可燃物或爆炸混合系的本身，如可燃液體或氣體的輸送或沖刷；另一種則是靜電的產(chǎn)生獨立于爆炸混合系，如人在有可燃性氣體泄漏的場所脫毛衣或進(jìn)行其他產(chǎn)生靜電的作業(yè)。爆炸混合系的形成一般有4種情況：①可燃性氣體與助燃性氣體相混合并達(dá)到爆炸極限。②工作溫度大于閃點溫度的易燃液體的蒸氣與空氣的混合系。③霧化了的可燃液體與空氣混合系。④達(dá)到爆炸極限范圍的可燃性物質(zhì)粉塵與空氣的混合系。
根據(jù)靜電火花放電條件的形成，可以發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中幾種常見工序的靜電火災(zāi)爆炸危險場所或部位：①易燃液體的輸送：流動液體帶電，電荷存在于液體中，在管道中流動的液體即使有較高的平均電荷密度，也會因為液體有較大的電容而不顯示出較高的靜電電位。易燃液體主要在液體剛與空氣接觸的空間部位帶電，即輸送管線出口。②易燃液體的裝卸或貯存：易燃液體在裝卸或貯存時，靜電會隨著液體進(jìn)入槽車或貯罐，自液面導(dǎo)向容器內(nèi)壁，再由接地裝置導(dǎo)走。此過程中若在液面上進(jìn)行取樣、檢尺作業(yè)或接地裝置不完好均易造成火花放電。③易燃?xì)怏w的流送：氫氣等易燃?xì)怏w在流送過程中若混入空氣，可在管道中放電造成靜電引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。易燃?xì)怏w管道輸送過程中閥門、法蘭泄漏，泄漏面未做等勢體連接或高壓噴射，易在泄漏面造成靜電火災(zāi)爆炸事故。
靜電引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故舉例（3）
1972年1月，日本橫濱市的石油煉廠一容積為10 000m3的苯儲罐在取樣時發(fā)生爆炸，并引起火災(zāi)。事故是由于迅速將取樣罐上提時苯摩擦產(chǎn)生靜電，在與檢測孔接觸時產(chǎn)生放電火花，引發(fā)事故。
1975年8月，某廠丁苯橡膠處理工段防老劑粉末在布袋過濾器中摩擦產(chǎn)生靜電，引發(fā)火災(zāi)。
1977年12月，某247號油罐爆炸起火，頂蓋包括7m長的鋼柱一起拋上天空，經(jīng)分析是罐內(nèi)油面上飄浮著3個金屬浮子，浮子帶電 ，并放電引起爆炸。
1980年7月，某制藥廠工人在用塑料管頭在二甲苯桶內(nèi)抽二甲苯時突然發(fā)生爆炸，1名正在操作的工人當(dāng)場被炸身亡。據(jù)分析系管頭與液面脫離時產(chǎn)生靜電火花，點燃了桶內(nèi)達(dá)到爆炸極限的二甲苯蒸氣混合物。
1983年11月，某液化氣站發(fā)生爆炸，整個裝置被破壞，炸毀了20多個氣瓶。據(jù)查是活動灌液槍沒有可靠的接地，灌裝液化氣時，大量靜電未及時導(dǎo)走而引發(fā)了事故。
2002年7月，某苯胺裝置在停車過程中，用壓縮空氣向流化床添加催化劑，靜電火花引爆聚積在系統(tǒng)中因殘余未經(jīng)再生處理的催化劑而釋放出的氫氣，致使防爆膜破裂。
2002年12月26日，某石化企業(yè)槽車回收污油，因槽車靜電接地設(shè)施不完好，且抽油泵出口采用了導(dǎo)電性能很差的消防水龍帶，造成靜電積聚，導(dǎo)致槽車爆炸。
靜電火災(zāi)事故的防治（4）
1 可燃性氣體輸送靜電火災(zāi)事故防治措施
a)管道或系統(tǒng)通入可燃性氣體前應(yīng)用惰性氣體置換合格，保證氧含量≤1％。
b)對可燃性氣體進(jìn)行提純處理，盡量除去霧滴和因體雜質(zhì)。
c)控制氣體壓力和流速，如氫氣流速不大于8 m/s。
d)管道法蘭、閥門安裝靜電跨接銅線，防止可燃性氣體泄漏時在泄漏面發(fā)生靜電火花放電。
2 可燃性液體灌裝、貯運、運輸過程靜電火災(zāi)事故的防治措施
a)控制流速：降低摩擦速度或流速等工作參數(shù)可限制靜電的產(chǎn)生。一般規(guī)定，當(dāng)電阻率不起過107Ω.cm時，流速不超過10 m/s；電阻率在107～1 011Ω.cm時，流速不超過5 m/s；電阻率大于1 011Ω.cm時，流速更低。當(dāng)向空罐開始裝液時，先控制流速1m/s,當(dāng)入口管浸沒200mm后可提高流速，高出管線出口0.6m時，再達(dá)到規(guī)定速度。
b)采用浮頂式油罐可以防止靜電的積聚。浮頂油罐在油面上有一只浮船，隨液面的高低而升降，浮船的上面有2根直徑為5.64mm以上的軟紫銅導(dǎo)線，接到罐壁上，可燃性液體所帶靜電荷可以導(dǎo)到浮船上，順導(dǎo)線導(dǎo)走，避免靜電荷的積聚。
c)避免可燃性液體在空氣中噴射、飛濺，貯罐進(jìn)料采用低進(jìn)低出方式。
d)裝卸設(shè)備、儲罐、管線應(yīng)保證接地良好。
e)避免使用靜電非導(dǎo)體材質(zhì)的管線輸送可燃性液體。
f)儲罐內(nèi)各金屬構(gòu)件必須與罐體等電位連接并接地。
g)規(guī)定靜置時間。易燃、易爆液體在輸送停止后，須按規(guī)定靜置一定時間，方可進(jìn)行檢尺、測溫、采樣等作業(yè)。日本《靜電安全指南》提出靜置時間要求，見表2。
表2 日本《靜電安全指南》靜置時間 min
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可燃液體的 電阻率/Ω.cm |
貯罐容積/m3 | |||
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10以下 |
10～50 |
50～5 000 |
5 000以上 | |
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108以下 |
1 |
1 |
1 |
2 |
|
108～1012 |
2 |
3 |
10 |
30 |
|
1012～1014 |
4 |
5 |
60 |
120 |
|
1014以上 |
10 |
15 |
120 |
240 |
3 工作人員防靜電注意事項
a)按照規(guī)定的靜置時間規(guī)范自己的操作和行為。
b)工作中應(yīng)盡量不做與人體帶電有關(guān)的行動，如接近或接觸帶電體，在工作場所穿脫衣服等。
c)使用規(guī)定的防護(hù)用品。
d)在有靜電危害的環(huán)境中，不攜帶與工作無關(guān)的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指和項鏈等。