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。
(责任编辑:蚂蚁) |