浅谈高原地区加油站静电事故分析及预防措施

　　摘要：青藏高原地区占我国领土面积四分之一,平均海拔高度4000m以上,交通主要依靠公路运输，加油站集中分布公路沿线，由于高原气候的特殊性，以及地理条件，一些加油站地处偏远，安全管理的不到位及安全设施不健全，加油站储存的油品在储存、运输、装卸等过程中，不可避免地会产生静电。油品本身属于易燃易爆液体，当静电放电能量超过油蒸气的最小引燃能量时，就可引燃引爆油品。因此加油站在营运过程中静电的危害是非常大的，研究静电危害的原因，采取工程技术手段和管理措施，是预防和避免静电事故的一项重要任务。
　　主题词：高原地区，加油站，油品，静电，预防
　　
　　一、引言
　　静电是加油站着火爆炸事故主要点火源之一，加油站中的油品在储存、运输、输送、装卸等过程中，不可避免地会生静电。油品本身属于易燃易爆液体，当静电放电能量超过油蒸的最小引燃能量时，就可引燃引爆油品。油品与储罐内壁,油品与管道内壁,油品与泵、阀门、计量器具等摩擦都会产生静电荷。由于油品是静电的非导体,易产生静电积聚,静电荷积聚到一定程度就会形成静电放电。如果静电放电能量超过可燃气体的最小点燃能量,就会引起火灾、爆炸事故。由于静电比明火引发的事故更具有隐蔽性,所以对静电灾害的预防已经成为加油站安全技术的一个突出问题。因此加油站在营运程中静电的危害是非常大的，研究静电危害的原因，采取工程技手段和管理对策，是预防和避免静电事故的一项重要任务。
　　二、静电事故分析
　　1、静电产生
　　根据双电层理论，油品在储存、运输、输送、装卸等过程中，不可避免地发生流动、搅拌、沉降、过滤、摇晃、喷射、飞溅、冲刷及发泡等接触、摩擦、分离的相对运动而产生静电。按油品的运动形式分为流动带电、喷射带电、冲击带电和沉降带电等。液体流动带电是油品在储运作业中常见的带电形式。油品在金属管道在流动过程中，由于油品的流动使原来的双电层发生了变化，油品中的电荷被带走时，原来管壁内侧被束缚的电荷，由于相反电荷的离去而跑到管壁外侧成为自由电荷。若金属管线接地，则管线上除去界面双电层所束缚的电荷外，管壁外侧多余电荷被导入大地。喷射带电是油品从喷嘴或管口以束状喷出后，这种束状的油品便与空气连续发生接触与分离现象，使油品带电。加油站喷溅式卸油时就会产生喷射带电。冲击带电是油品从管道出口喷出后遇到壁板时，油品与壁板不断地发生接触和分离现象，与壁板分离后的液体向上飞溅，油珠和物体就分别带上了不同符号的静电荷。如加油站油品的喷溅式卸油，加油枪往汽车油箱加注油品。沉降带电是油料中不同程度含有杂质，如固体颗粒和水分等，杂质会离解成带电离子，因此在水和油的界面处形成双电层，由于悬浮于液体中的微粒沉降时，会使微粒和液体分别带上不同符号的电荷。
　　另外，加油站中的操作人员在危险场所频繁作业和接触设备，可能由于人体活动时，衣服与衣服、人体与衣服摩擦、鞋底与地面或地板摩擦而使人体带电造成事故。
　　再者，静电感应而造成起电、放电过程，在装油作业中并不少见，如用采样器取样，油面为带电体，如果采样器没有接地，成为独立导体，在采样器接近油面时，就会发生静电感应和放电现象。当采样器进入油层取样时，它又收集了油中部分电荷而成为带电体，提起时，若它与接地的罐口靠近，上述静电感应和放电现象又将重演。
　　2、静电积聚和放电
　　当静电产生后，由于容器内的油面上积聚的电荷亦可通过油向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油产品本身存在着导电性差和对地电容，所以静电电荷积累是必然的。静电除流散外，还以放电进行消散，当静电积累到一定程度空间放电。放电有电晕放电、刷形放电和火花放电三种形式。晕放电能量小而分散，引起火灾的几率较小。刷形放电因放电不集中，所以释放的能量也较小，但具有一定的危险性，比电晕放电的灾害几率高。火花放电是两极间的气体被击穿而形成通路，又没有分叉的放电，这时电极有明显的放电集中点，在瞬间内能量集中释放，因而危险性最大。
　　静电的实质是存在剩余电荷。当两种不同物体接触或摩擦时，物体之间就发生电子得失，在一定条件下，物体所带电荷不能流失而发生积聚，这就会产生很高的静电压，当带有不同电荷的两个物体分离或接触时，物体之间就会出现点火花，产生静电放电（EsI）。
　　储罐油品放电有电晕放电和火花放电两种形式。电晕放电往往发生在靠近油面的突出接地金属（如罐壁的突出物、装油鹤管等）与油面之间，这种形式的放电能量是极微小的，一般不会点燃液面蒸气，但也有可能发展成为火花放电。
　　火花放电大都发生在两金属体之间，如油面上的金属与容器壁之间（例如偶然落入容器内而又飘浮在液面上的金属采样器等），这种放电能量较大，很可能点燃液面蒸气。
　　在油品储存、装卸过程中，静电火灾是最容易发生的。所谓静电火灾是指静电放电火花引燃可燃气体、可燃液体、蒸汽等易燃易爆物而造成的火灾或爆炸事故。
　　三静电放电引起火灾的条件
　　1.有产生静电的条件。一般可燃液体都有较大的电阻，在装卸、输送过程中，由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时，都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快时，都会产生很强的摩擦，从而产生静电。
　　2.静电得以积聚，并达到足以引起火花放电的静电电压。油品的物理特性决定了其内产生的静电电荷难以流失而大量积聚，其电压可达上万伏，遇到放电条件，极易产生放电引起火灾。
　　3.静电火花周围有足够的爆炸性混合物。油品蒸发、喷溅时产生的油雾和储油罐良好的蓄积条件致使油面上部空间形成油气一空气爆炸性混合物。
　　4.静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量。当静电放电所产生的电火花能量达到或大于油品蒸气引燃的最小能量(0.2～0.25mJ)时，就会点燃可燃混合气体，造成燃烧爆炸.
　　四、防静电安全管理措施
　　1.进行防静电危害安全教育。加油站管理人员应对全体工作人员进行防静电危害安全教育，在业务培训中安排相应的培训内容。规章制度、设备检查都要有防静电方面的具体内容。
　　2.建立防静电设施档案。绘制各场所静电接地分布图，详细记载接地点的位置、接地体形状、材质、数量和埋设情况等。所有防静电设施、设备必须有人负责定期检查、维修，并建立设备档案。
　　3.检查测试。每年春、秋季应对各静电接地体的接地电阻进行测量，并建立测量数据档案。.
　　4.制作警示标志，在高原民族地区应用双语书写标语，如穿静电工作服，禁止打手机等标志。
　　五、防静电技术管理对策措施
　　1.储油罐必须进行防雷接地，接地点不应小于两处，接地电阻不得大于10Ω。
　　2.埋地油罐的罐体、量油孔、阻火器等金属附件，应进行良好的电油连接并接地，接地电阻不宜大于10Ω。
　　3.装卸油站房及罩棚需防直击雷时，应采用避雷带保护。
　　4.储油罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置用，但其静电接地电阻不应大于30Ω。
　　5.地上或管沟铺设的输油管线的始端、末端，应设防静电或防感应雷的接地装置。
　　6.加油站的汽车油罐车卸油场地，须设用于汽车油罐车卸油时的防静电接地装置和人体静电消除装置，接地电阻不应大于100Ω。
　　7.卸油前连接好静电接地线输油管线与储油罐都安装有静电接地装置，卸油前必须连接好静电接地线，否则为违章作业；个别加油站在打开卸油阀门后才接上静电接地夹，而且有的接到油罐车的绝缘部位,这样将影响静电荷的泄漏。
　　8.检测接地电阻值加油站防雷、防静电接地装置每年至少在雷雨季节前检测一次其有效性。油罐，站房和罩棚的接地电阻值不得超过10欧，输油管线的接地电阻值不得超过30欧，卸油静电接地电阳值不得超过100欧。经常检查加油枪胶管上的金属屏蔽线和机体之间的静电连接，加油枪胶管上的金属屏蔽线和机体之间的静电连接由于经常移动，有可能发生断裂，从而造成静电事故。某加油站曾经发生过在加油过程中油箱爆燃事故，经检查是加油枪上静电接地导线断裂造成的。所以操作人员应经常检查加油枪胶管上的静电接地导线的完整性。
　　9.严禁向塑料捅直接加注汽油向绝缘的塑料捅直接加注汽油时，由于塑料的绝缘会使捅内的油品静电菏在量积聚，静电电压很快升高，当静电电压升高到静电电压放电电压时，发生静电放电引燃油蒸气，发于火灾事故。正确的操作是将油品加人铁捅内，再将铁捅提到安全区域，通过漏斗将油品注入塑料捅内。
　　10.高原地区气候干燥，人体易产生静电，在加油站营业室设置人体静电消除器。
　　五、结束语
　　引起加油站油品燃爆的因素有很多，但只要严格执行安全管理
　　度和安全操作规程，并采取相应安全技术措施，预防加油站油品燃爆是故是全可以做到的，是可以预防的。
　　参考文献
　　1.《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）
　　2.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50085-1992）
　　3.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000）

《浅谈高原地区加油站静电事故分析及预防措施》

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