加油站静电事故灾害分析及控制措施

加油站静电事故灾害分析及控制措施

张利明

中石化云南曲靖石油分公司,云南曲靖655000

摘要：本文在双电层理论基础上，对加油站可能产生静电事故及危害的原因进行了分析，从工程技术和管理对策等方面，提出了预防和避免静电事故的措施和手段。

关键词:加油站；静电危害；静电事故

Abstract:The reasons of electrostatic Accidents and hazards in petrol filling station were analyzed on the basis of double electrical layer theory in the article, and the preventive measures and means of electrostatic Hazards were provided from the respect of engineering technology and Management Measures.

Key Words：Petrol Filling Station； Electrostatic Hazards； Electrostatic Accidents

一、引言

加油站作为经营及储存汽油、柴油等易燃易爆危险化学品的场所，在油品的接卸、输转、加油及清罐等过程中，油品与储罐内壁、油品与管道内壁，油品与泵、阀等摩擦极易产生静电集聚，静电荷集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。黄岛油库因雷击而引发爆炸事故、上海浦东加油站爆炸事故、河南郑州闹市区加油站爆炸事故等引发的灾害，至今还历历在目，因此加油站也成为防静电的重点单位。但是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成为加油站安全技术的一个突出问题。我们通过研究静电积聚和静电放电的原理，找到引发静电灾害的因素，从而采取相应的对策及防护措施，预防和避免加油站静电事故的发生。

二、静电事故分析

1.静电的产生

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。

2.静电放电

静电放电是指当带电体周围的电场强度超过周围介质(气体)的绝缘击穿电场强度时，因介质产生电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。静电放电通常是一种电位较高、能量较小，处于常温常压下的气体击穿，与带电体的几何形状、电压作用时间和带电体的材质有关。当静电产生后，容器内油面上积聚的电荷可通过油品向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油产品本身存在着导电性能差和对地电容，所以静电电荷积累是必然的。当静电积累到一定程度会在空间放电。按放电形式的不同，静电放电有电晕放电、刷形放电和火花放电三种形式。电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，比电晕放电的灾害机率高。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。

三、加油站静电灾害的原因

1. 形成静电灾害的条件

静电灾害是在一定条件下造成的，静电作为火源引起爆炸和燃烧可归纳为四点：一是有静电产生的来源；二是静电得以积聚，并达到足以引起火花放电的静电电压；三是静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量；四是静电放电火花周围必须有爆炸性的混合物存在。

2. 加油站常见的引发静电灾害的行为

（1）顶部喷溅式注油；加油速度过快；（2）油中含水作业；（3）使用塑料桶装油；（4）油罐、加油机、管道及其它设备不接地；（5）油罐内有孤立导体、金属突出物；（6）汽车油槽车装卸油时不接防静电装置或防静电接地卡子接触位置不正确；（7）雷雨天气时进行卸油、付油或进行人工检尺、测温和采样作业；（8）加油站卸油结束未及时关闭卸油口；（9）加油站员工在加油、卸油作业场所梳头、穿脱衣服和互相打闹；（10） 加油站员工未穿着防静电服、防静电鞋，或佩戴手表、戒指等上岗。

四、消除静电危害的措施

通过以上分析，在油品作业过程中，可采取四种方法消除静电危害一是减少静电产生；二是促进静电流散；三是避免火花放电；四是加强安全管理。

1.减少静电产生

（1）控制流速。油品流速愈高，则产生的静电量也愈大，因此控制流速是减少静电产生的有效措施。一般要求灌装油初速度限制在lm／min左右，待油管出口被浸没以后，可适当提高流速。

（2）控制油罐车卸油方式。如果油罐是从顶部喷溅卸油，油品必然冲击罐壁，搅动罐内油品，同时加速油品蒸发、雾化，使容器内油品的静电量急剧增加。采用潜流式灌装油代替喷溅式灌装油，可以减少冲击、喷溅。加油站要求必须密闭卸油，即进油管应距离油罐罐底不大于0．2m，以减少静电量的产生。

（3）减少油品与高起电材质剧烈摩擦。电导率很低的高分子聚合物、丝绸、水、杂质、空气等都是高起电材质。禁止在加油管口、加油枪口加装绸套进行过滤。输油前，注意排放输油系统的水分和杂质，吸入口系统的连接和填料应密封，不让空气吸入。不要用高起电材质制作轻油容器和输油管，不能用非导电的塑料桶装汽油。

（4）人体静电防护。操作人员在危险场所频繁作业和接触设备，可能由于带电会造成事故。人体穿着的内外衣，由于材料不同，在穿、脱情况所产生的静电也有差异。人体穿着的内外衣为化纤织品或毛织品产生的静电最高，放电可能引燃引爆爆炸性混合气体的机遇较多。因此，在危险场所应避免穿化纤衣服，应穿着防静电服，或棉织品的衣服；在加油站勿用化纤和丝绸类纱布去擦试加油机、油罐口、量油口等；在爆炸危险场所设置座椅，也勿选用人造革或化纤类作靠垫的座椅；在爆炸危险场所，工作人员严禁穿脱衣服，不得梳头、拍打衣服。

2、促进静电流散

（1）静电接地与跨接。金属储罐、泵房工艺设备、输油管线、鹤管等均应可靠地接地。地上或管沟敷设的输油和输气管道的始端、末端和分支处应设防静电接地装置。卸车场地，应设用于罐车卸车时用的防静电接地装置，为卸油设施跨接的静电接地装置。油罐测量孑L应有接地端子，以供采样器、测温盒、导电绳子等接地。需接地的设备应与接地干线或接地体直接相连，不得彼此串联。接地电阻不大于100n，容量大于50m 油罐接地点不应少于二处。油品的输油、输气管道的法兰接头、胶管两端、阀门等连接处应用金属线跨接。

（2）其他导静电措施。其他措施主要有汽车油罐车采用导电橡胶拖地带，以消除油罐车运输途中产生的静电；在可能产生静电危险的危险场所的入口处设置人体导静电的接地柱，以消除人体静电；场地喷水，增加湿度；在储油罐进口设静电缓和器；油料中加静电添加剂；在油罐车装卸系统消静电器；在输油管线审计上尽量减少弯头、阀门的设置，缩短输油管线的距离，以减少静电产生等等。

3.避免或减少静电放电机会

静电产生也往往伴随着静电流散，如果自然流散就不会形成危害，但以火花放电的形式流散，就具有很大的危险陛，因此避免形成或减少放电的机会，也是防止静电灾害的措施。

（1）金属设备进行电气连接并接地，相邻设备形成等电位。罐、管、泵都有良好接地，与零电位大地相通，使他们彼此间成为等电位，则无发生电火花可能。汽车油罐车和灌装油管路之间应设置临时夹(卡)，使之成为导静电通道。

（2）油品静置，正确选用检测工具。储油容器内的静电来源主要由油品输送过程中，油品同管道，泵、阀门及过滤器等部位产生大量大静电，流入储罐后，在储罐中产生静电，静电电位随装卸结束后逐渐下降。因此防静电的发生对刚进油和运输后的容器进行作业时，应对进站油罐车静置15分钟后保证容器内静电和泄漏后，方可作业。

4、防静电危害的安全管理

（1）进行防静电危害安全教育。必须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。若接地电阻不合格，应立即进行整改。

五、结束语

静电的存在非常隐蔽和抽象，事故前不容易被发觉，一旦发生静电放电事故，后果严重，在加油站安全中，我们因根据静电起电事故采取有效措施，预防和避免静电事故的发生，从而增强防范成品油火灾、爆炸事故的能力，确保加油站安全运营。

参考文献

【1】崔克清.安全工程大辞典【M】.北京：化学工业出版社，1995.

【2】中华人民共和国建设部.GB 50156-2002汽车加油加气站设计与施工规范【S】.北京：中国计划出版社，2002.

1/5