静电引起安全事故

1、静电引起甲苯装卸槽车爆炸起火事故某年 7月 22日 9时 50 分左右，某化工厂租用某运输公司一辆汽车槽车，到铁路专线上 装卸外购的 46.5t 甲苯，并指派仓库副主任、厂安全员及 2 名装卸工执行卸车任务。约 7 时 20 分，开始装卸第一车。由于火车与汽车槽车约有 4m 高的位差，装卸直接采用自流方式， 即用 4 条塑料管 （两头橡胶管） 分别插入火车和汽车槽车，依靠高度差，使甲苯从火车罐车 经塑料管流入汽车罐车。约 8 时 30 分，第一车甲苯约 13.5t 被拉回仓库。约 9 时 50 分，汽 车开始装卸第二车。汽车司机将车停放在预定位置后与安全员到离装卸点 20m 的站台上休 息，

2、1名装卸工爬上汽车槽车，接过地上装卸工递上来的装卸管，打开汽车槽车前后2 个装卸孔盖，在每个装卸孔内放入 2根自流式装卸管。 4 根自流式装卸管全部放进汽车槽罐后， 槽车顶上的装卸工因天气太热，便爬下汽车去喝水。人刚走离汽车约 2m 远，汽车槽车靠近 尾部的装卸孔突然发生爆炸起火。 爆炸冲击波将 2 根塑料管抛出车外， 喷洒出来的甲苯致使 汽车槽车周边一片大火， 2 名装卸工当场被炸死。约 10min 后，消防车赶到。经 10 多分钟 的扑救，大火全部扑灭， 阻止了事故进一步的扩大，火车槽基本没有受损害，但汽车已全部 烧毁。二、背景材料据调查，事发时气温超过 35C。当汽车完成第一车装卸任务并

3、返回火车装卸站时，汽车槽 罐内残留的甲苯经途中 30 多分钟的太阳暴晒，已挥发到相当高的浓度，但未采取必要的安 全措施，直接灌装甲苯。没有严格执行易燃、 易爆气体灌装操作规程， 灌装前槽车通地导线没有接地， 也没有检测罐 内温度。三、事故原因分析（1） 直接原因是装卸作业没有按规定装设静电接地装置，使装卸产生的静电火花无法及时 导出，造成静电积聚过高产生静电火花，引发事故。（2）间接原因高温作业未采取必要的安全措施，因而引发爆炸事故。事发时气温超过 35C。当汽车完成第一车装卸任务并返回火车装卸站时，汽车槽罐内残留 的甲苯经途中 30 多分钟的太阳暴晒，已挥发到相当高的浓度，但未采取必要的安全

4、措施， 直接灌装甲苯。四、事故教训与防范措施（1）立即开展接地静电装置设施的检查和维护，加强安全防范，严防类似事故的发生。（2）完善全公司安全规章制度。事故发生后，针对高温天气，公司明确要求，灌装易燃、易爆危险化学品，除做好静电设施接地外，在第二车装卸前，必须静置汽车槽车5min 以上或采取罐外水冷却等方式，方可灌装。（3） 进一步健全全公司安全管理制度，充实安全管理力量， 落实好安全责任制， 强化安全 管理手段和措施。因堵漏不当静电火花引起的火灾事故因堵漏不当静电火花引起的火灾事故1993 年 3 月 13 日，江苏省某县化肥厂发生氢气泄漏，的氢气因摩擦起火造成火灾，导致一名操作人员死亡、一

5、人重伤（后因伤重死亡），经济损失30 多万元。3 月 13 日下午，江苏省某县化肥厂碳化车间清洗塔上一根测温套管与法兰连接处严重 漏气。车间上报厂领导后，厂领导为了保证措施，堵塞漏气处。操作工按照厂领导的要求 冒险作业，用铁卡和橡胶板进行堵漏，但是失败，漏气处仍然漏气。 17 时许，在厂领导 的再次要求下，操作工再次冒险作业，用平板车内的胎皮企图包住泄漏处。堵漏时，由于 塔内的压力较高，高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦产生静电火花，突然起火，一名操作工因 躲闪不及被当场烧死，另一名操作工被烧成重伤，送到医院后，因伤势严重抢救无效死亡。 这起事故造成直接经济损失 34 万余元。事故分析： 造成这起事故

6、的直接原因，是高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦。产生静电火花而引起火 灾，堵漏操作人员躲闪不及导致伤亡。造成事故的间接原因，一是厂领导违章指挥，为了 生产不顾安全，严重的不负责任。二是操作工违章冒险作业，没有采取有效的安全措施就 冒险作业，从而导致事故的发生。事故教训与防范措施： 这起事故之所以导致发生火灾，是因为当时的状况完全具备了静电放电引起火灾的条 件：第一，具备了产生静电放电的条件。当时含量70的氢气从破裂的管道高速喷出，操作工用橡胶内胎皮企图包住泄漏处，橡胶内胎是绝缘体，不仅易产生静电，而且积聚静电。 高速喷出的氢气与橡胶内胎皮摩擦产生了静电，当积聚到很高的电位时，就发生静电放电， 产生电

7、火花 (即火源 ) 。第二，具备了可燃物和助燃物。当时从管道中泄漏的气体大约70是氢气， 21是氮气， 其余为一氧化碳和其他杂质。 高速喷出的氢气与空气中的氧 (助燃物 ) 形成混合性可燃气体，因未和空气充分混合，不在氢气的爆炸极限范围内，因而发生了燃 烧。第三，当时静电放电的能量等于或大于氢气的最小点火能重。在安全与生产的权衡中， 不能怀着侥幸的心理，违背客观规律，违反操作规程，否则就要受到惩罚，这起火灾的发 生就是一个明显的例证。为了保证堵漏的安全性，应严格遵守下列安全措施：(1) 严格执行防火、防爆、防毒、防腐蚀、防辐射等安全技术措施及安全技术规范。 (2) 堵漏人员应由责任心强、经验丰

8、富、熟悉设备工作状况的人员作业，并配有监护人12人,人员应少而精。(3) 按规定穿戴好适应介质工况条件的劳动防护用品，备齐所需的安全用品、用具和设备。(4) 清理堵漏现场，对危险介质视其情况，视其介质性质做好疏散、引流、通风及必要 时遮盖等防护措施。(5) 对易燃、易爆介质的堵漏，要尽量避免焊接堵漏法，禁止采用有可能引起火花的工 具和操作方法。应采用铜制工具、风枪、风钻，不使用电器设备和电器工具。(6) 松、紧螺栓，活接头等部位，应用煤油、除锈剂等清洗干净后，涂敷石墨、二硫化 钼润滑螺纹处，方能轻而慢地操作以免螺栓、丝扣断裂。(7) 高空作业应设平台，不能设平台的应采用升降机、机、吊车做平台，

9、用标志、口 令等联系。（8）水下堵漏应遵守水下操作规程，穿好不透水的潜水服保证通气管完好无损，水上水 下信息联通， - 安全措施可靠。（9）在室内、地沟、井下、容器内操作时，注意防毒、防窒息，并应有抢救措施。下坑、 井、窖或容器内前，应取样化验合格后方能进行。（10）堵漏时，操作人员应按事先确定好的方案进行，要既慎重又果断，边干边观察， 发现异常现象应及时反映，共同研究解决，严禁主观蛮干。两起静电事故及分析（ 1）两起静电事故及分析（ 1）1静电引爆醋酸乙烯事故案例分析2002 年 12 月，在江苏丹阳某厂浆料车间，工人用真空泵吸醋酸乙烯到反应釜，桶中约 剩下 30kg 时，突然发生了爆炸，工

10、人自行扑灭了大火， 1 名工人被烧伤。经现场察看，未 发现任何曾发生事故的痕迹，电器开关、照明灯具都是全新的防爆电器。吸料的塑料管悬 在半空，管子上及附近无接地装置，还有一只底部被炸裂的铁桶。此案例为较典型的静电事故，此次爆炸事故的原因是：醋酸乙烯的物料在快速流经塑料 管道时产生静电积聚，当塑料管接触到零电位桶时，形成高底压电位差放电，产生火花引 爆了空气中的醋酸乙烯蒸气。具体分析如下：（1）醋酸乙烯是无色液体，有挥发性，曝光容易聚合成固体。其蒸气能与空气形成爆 炸性混合物，遇火星、高热、氧化剂有火灾危险。闪点：-7.78C;爆炸极限：2.6%-13.4%。属于易燃液体。（2）物料在管道输送过

11、程中有静电积聚现象，塑料管由于其导电性能差，使静电积聚 情况更加严重，物料中及塑料管壁上含有高位静电。（3）醋酸乙烯蒸气与空气形成可燃性混合气体。（ 4）当带有高位静电的塑料管接触到铁桶时，形成放电，产生火花，引爆可燃性混合 气体。2静电引爆可燃性混合气体的事故案例分析2002 年 7 月，江苏姜堰某厂二车间的离心机（封闭式） ，在刚开始分离从搪瓷反釜卸出 的 W-100-1 纺织用抗氧化剂和甲苯溶剂时突然发生爆炸， 致使 1 名职工死亡， 1 名职工重伤。调查发现此物料经过 23 小时不停地机械搅拌，又经过塑料导管直接送入离心机，离心 机转鼓内垫有非导电体的化纤过滤布袋。因此可以判断，经长时

12、间搅拌，含有甲苯溶剂的 物料产生静电积聚，快速流经塑料管道时得到加强，当物料进入离心机时带有很高的电位。 但如果没有电火花是不能引爆的。我国安全工程专家崔克清教授指出，低电位点是转鼓上 部暴露的螺丝，当物料冲击到离心机的转鼓时，高压电位与螺丝顶端的零电位形成高低压 电位差放电，产生火花引爆了离心机内混合性爆炸气体。具体分析如下：（1）物料在反应釜中经长达 20 多小时机械搅拌， 积聚了静电， 由于该釜是搪瓷反应釜， 所积聚的静电不能通过反应釜接地线入地，物料中含有高位静电。（2）反应釜与离心机进料口采用塑料管道连接，由于塑料管为绝缘体，当反应釜内的 物料快速流经连接管时，原料液中积聚的静电不但

13、不能得到有效地释放，反而因为快速流 动得到增强。（3）该离心机脱液和甩干物料为甲类易燃液体甲苯溶剂、W-100-1 o甲苯的闪点为4 C,(易燃液体的燃点高于闪点1-5 C),易挥发，具有快速成流动时易产生和积聚静电的特性。从反应釜中放出的物料的温度是10C左右，具备了闪燃和可燃条件。(4) 离心机中的空气和甲苯蒸气迅速形成爆炸性混合气体。甲苯的爆炸极限为 1.2%7% ( V )。(5) 离心机中过滤袋材质为丙纶纤维，是非导电体，不能将物料中的静电传导到离心 机金属转毂而后及时入地。加之，过滤布袋未能遮盖住转毂罩壳顶部的螺栓，带有高压静 电的物料与紧固螺栓顶端的零电位形成高低压电位差，在此具

14、备了放电条件，发生放电现 象并产生电火花，引爆了离心机内爆炸性混合气体。由上述两起事故的分析可以看出，由静电引起的事故有三个因素：一是有大量电荷的积 聚，这常在管道输送过程中产生；二是有零电位点，这些地方易被忽视；三是周围有可燃 性气体，很多化工原料的蒸气可与空气混合形成可燃性混合气。在生产中如果注意防止这 三个因素同时具备，就可以防止事故的发生。静电的产生及防范措施( 2)1 静电的产生 当物料在管道中流动时，摩擦的机械能转化为静电能，物料与管道摩擦界面会形成电偶 电层。随着液体的流动，会使液体成为带电液流。若物料的导电率小，绝缘性能好，则能 良好地保持电能，静电在短时间内不能消除。如果管道

15、足够长，则液流电流将趋近于一个 稳定值， 从防止物料静电的观点出发， 流动所产生的静电量， 往往大于最大电流发生量 IM 。2静电基本防护措施( 1 )减少静电核产生：对接触起电的有关物料，应尽量选用在带电序列中位置较临近 的，或对产生正负电荷的物料加以适当组合，使最终达到起电最小。在生产工艺设计上， 对有关物料应尽量做到接触面积、压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢。( 2)使静电荷尽快对地泄漏：在存在静电引爆危险的场所，所有静电导体必须接地， 金属体应与大地作通导性连接，金属以外的静电导体及亚导体则应作间接。静电导体与大 地的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Q，每组专设的静电

16、接地体的接地电阻值一般不应大于100Q。局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。对于带高电位的物料，宜在接近排放口前的适当位 置装设静电缓和器。在某些物料中，可添加少量适宜的防静电添加剂，以降低其电阻率。 在生产现场使用静电导体制作的操作用具应予接地。( 3)为消除静电非导体的静电，易采用高压电源式、感应式或放射源式等不同类型的 静电消除器。( 4)将带电体进行局部或全部静电屏蔽，同时屏蔽应可*接地。( 5)在设计和制作工艺装置或设备时，应尽量避免存在静电放电的条件，如在容器内 避免出现细长的导电性突出物和避免物料高速剥离等。(6) 控

17、制气体中可燃物的浓度，保持在爆炸下限以下。3液体物料静电防护措施(1) 控制烃类液体灌装时的流速： 灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的允许流速 VD1012欧姆。计量机和摩托车的接地电阻值计量机的接地电阻为 2.2 欧姆；摩托车的支撑架在撑起状态时，油箱（从油箱上距地面最近的金属螺栓处 测）到地面的绝缘电阻是 30103 欧姆。模拟事故模拟事故目的是测定工作人员的服装、鞋子以及同样型号摩托车油箱的带电压，并进行 放电实验；进行接地线断开的加油管的放电实验。服装的带电压测定 让实验人员穿上该服装和运动鞋站在绝缘的丙烯板上，挥动双臂后， 用静电电位测定器对工作服表面的带电压进行数次测定，其结果是衣服带

18、电压为4kV5kV。 另外，保持带电状态，用手去碰接地极，有放电现象存在，说明人体带电和放电火 花现象存在。摩托车油箱的带电压测定 用静电发生装置强制使强化塑料材质的油箱产生静 电，可测 得最大带电压为10kV。断开接地线的加油管的放电实验断开加油管的接地线，强制使加油管带电10kV ,使它靠近接地极，能发现放电现象。虽然加油管破损部的接地线 有部分断开， 但静电仍可导通。 只是转动加油喷枪和油管的连接部 “万向节 ”时， 静电导通程 度会发生变化，所以可判断连接部的 “万向节 ”存在导通不良问题。起火原因分析综合以上调查分析和模拟实验结果认定：此次事故是由静电引起的，但还必须要分析静 电产生

19、的渠道，即：在加油管中流动液体的带电情况和人体（服装）的带电情况。加油管 中流动液体的带电情况 被烧毁的摩托车油箱里，几乎没有多少燃料进入，根据加油工作人 员叙述，刚给摩托车加油就从油箱口喷出火苗。另外，可根据着火时从加油喷枪流出的汽 油量为 1.5L 推定，加油管中流动液体的带电量不大。人体（服装）的带电情况根据测定结果可知，加油前衣服摩擦产生的静电压为 4KV 5KV ，人体的静电容量平均为 150pF 200pF,根据公式E=C V2 / 2焦（E:放电能量C:静电容量V:产生的电压），可计算出人体放 电能量为1.2 mJ,也就是加油站工作人员身体所带放电能量为1.2mJ,另外，汽油的着

20、火能量为0.2mJ,这样，工作人员所带放电能量是汽油着火能量的6倍，足以成为引燃汽油的火源。另外，工作人员所穿鞋子是普通运动鞋，鞋底为树脂材质，静电不会流向大地，而是聚 积在工作人员身体上，处于带电状态。工作人员加油时，加油枪与加油管连接部以及加油管是绝缘的，而且汽油的固有电阻高达 10121014欧?厘米，所以，静电很难通过汽油流向 计量机。所以，这起火灾是加油站工作人员给摩托车加油时，由于聚积在身体上的静电未能通过 加油枪的手柄和加油管的接地线导走，当加油枪喷嘴靠近油箱口边上的螺栓时，静电顺螺 栓和摩托车车体及车支撑流向大地，并在喷嘴和螺栓之间产生静电火花，引燃了加油过程 中汽油的挥发气，

21、从而起火。静电现象在日常生活中危害很大。在空气干燥的地区，人们穿衣脱衣、用手拉门、在塑 料地板或合成材料地毯上行走、触碰其他物体时，经常会产生静电现象，使人有麻痹感， 静电所引起的火花和 “劈啪”声对老人及心脏病患者有可能产生不利影响。 有关专家曾做过测 试：用玻璃棒在化纤布料上摩擦 20 下，马上用仪器测量，结果表明，最高电压可达到 1.5 万伏。而在一些加油站、工矿、油田、炼油厂、液化气站等单位，静电危害就更为严重， 静电压常常会高达几千伏甚至几万伏，当静电引起火花放电时还可能导致着火、爆炸。对于一些加油站、石油公司等特殊行业来说，为保障安全，员工上班时必须穿防静电纯 棉制服，不得穿跟带铁

22、钉的鞋；装置设备要接有地线；采用能进行油气回收的加油设备， 减少汽油挥发蒸汽；加油前，加油枪应先搭在汽车油箱口，把静电导走后再启动加油泵； 加完油后由工作人员将油箱盖盖好，避免司机接触，防止有些司机身上带静电，在油箱口 处放电，引燃油箱口汽油蒸气等等。但是也不能认为设备有了接地的装置和纯棉的工作服 就完全可以避免静电放电现象，只有将防静电的各项规定和措施真正理解和落实才能作到 防微杜渐。一起油罐采样闪爆事故原因分析及其预防 以某企业采样人员在油罐顶采样发生的闪爆事故为背景， 通过分析这起轻微闪爆着火事故的 成因，提出治理隐患、保证油罐采样安全的预防措施。0 前言多年来国内外石油工业的静电事故不

23、断发生， 造成很大的经济损失和人身伤亡。 由于防 静电方面的安全管理制度没有出台， 操作人员当时认为并未违章反操作规定， 往往查不出事 故的原因， 以致使人们对静电事故有一种神秘感。 许多国家在石油防静电研究上取得了一些 可喜的成果，但石油静电事故并未能完全杜绝。我国石油工业近年来发展得较快， 伴随而来的静电事故也屡屡发生。 值得注意的是， 静 电往往在油品储存和装卸两个环节，即在罐区和装卸车台中发生，从而引发油罐爆炸事故。 这些事故的发生， 主要原因是缺乏对石油静电知识的基本了解， 以致对操作和管理不够科学， 直接危及着企业的经济效益和安全生产。 静电事故原因虽不复杂， 但具有极大的隐蔽性，

24、 在 管理上给企业带来了巨大的压力。 2005 年春未，某企业采样人员在轻油罐顶采样时发生了 一起轻微闪爆着火事故， 未造成人员伤亡和其他设备损坏。 下面以此为例， 具体分析一下这 起事故发生的原因，以避免此类事故的重复发生。1 事故经过2005年春未， 某企业采样人员携带 1个样品瓶、 1个铜质采样壶、 1个采样筐（铁丝筐）， 在一化工轻油罐和罐顶进行采样作业。 8 时 30 分左右，当采集完罐下部和上部样品，将第 二壶样品向样品瓶中倒完油时， 采样绳挂扯了采样筐并碰到了样品瓶， 样品瓶内少量油品洒 落到罐顶， 为防止样品瓶翻倒， 采样人员下意识去扶样品瓶， 几乎同时，洒出的敞口及采样 绳上

25、吸附的油品发生着火， 采样人员立即将罐顶采样口盖盖上， 把已着火的采样壶和采样绳 移至失梯口处，在罐顶呼喊罐下不远处供应部的人员报警，采样绳及油口燃尽后熄灭。尽管这次事故造成人员伤亡和财产损坏， 但是说明了在采样作业过程中存在着严重的事 故隐患。如果不认真加以分析，今后就会发生更大的事故。2 闪爆着火原因分析闪爆着火事故发生后， 经现场勘查， 并向事故发生时在场人员和其他有关人员了解情况， 认为静电是引起这次着火事故的直接原因，并从以下几个方面进行了深入分析。2.1 静电的积聚本次事故，静电积聚来源于以下三个过程：（1）采样人员没有控制提拉采样绳速度的意识，在采样作业时猛拉快提，使采样壶在 与

26、油品及空气频繁地快速摩擦中产生静电。（2）采样作业过程中，采样人员所戴橡胶手套与采样绳之间亦频繁摩擦产生静电，当 采样壶时，橡胶手套上的静电传导至采样壶，并在壶的边沿部位积聚。（3）罐中油品表面积聚了一定数量的静电荷，在采样壶与其接触时传导至采样壶。2.2 静电的接地在采样作业过程中， 静电的泄漏与消除主要是通过静电接地来完成的，即将设备 （采样壶和油罐） 通过金属导体和接地体与大地连通并形成等电位， 并有符合规范要的电阻值， 将 设备上的静电荷迅速导入大地。根据液体石油产品静电安全规程 （GB 13348-92 ）及石油与石油设施雷电安全规范 （GB 15599-95 ）的有关规定，油罐的设

27、计时，不只是考虑防静电，其更主要的是考虑油罐 的防雷电灾害。 防雷接地、 防静电接地和电气设备接地可以共用同一接地装置。 规范规定的 防畦电的冲击接地电阻值不大于10Q，而规定的防静电接地电阻值不大于100Q。由于防雷电接地要求比防静电要求高，在每年雷雨季节到来之前，企业对所有设备（包括所有油罐） 的接地电阻进行防雷防静电测试， 共用同一接地装置以满足防雷为主。 事发油罐有接地专用 的断接卡4个，接地电阻值的测试数据均小于1Q,在10-1数量级上，说明该油罐接地装置良好。根据调查，此罐封罐时间为前一天的 23 时，至事发当日 8 时 30 分，有将近 9.5h 的 静置时间。该罐为内浮顶罐，设

28、有检尽井，当时满罐操作，浮顶充分接触油面，所以，油品 表面积聚静电荷能够充分地被导走。 说明罐中油品表面即使积聚了的静电荷， 也不是静电积 聚的主要来源。经现场考察，有以下 2 点，造成采样壶的前 2 个积累过程中静电难以消防。 具体情况是：（1）在罐顶采样操作平台上，操作口的两侧没有供采样绳、检尽等工具接地用的接地 端子，采样人员在采样作业时，采样壶、采样绳未采取任何接地措施，导致采样壶、采样绳 上的静电无法及时导走。（ 2）采样壶为铜质材料，采样绳名为防静电绳，实为非金属的防静电绳，而非夹金属 防静电绳， 与铜质采样壶材质不同， 导电性极差。 两者的结合部是采样绳简单地在采样壶的 提手上打了一个普通的结扣。即使采样绳可* 接地，采样壶上的静电荷通过采样绳在短时间内也难以及时消防。2.3 静电放电当采样人员采完第二壶油样品， 起身准备去采第三壶油样品时， 由于采样绳挂扯了采样 筐并碰到了样品瓶， 为防止样品瓶翻倒， 采样人员下意识去扶样品瓶， 松开了手中的采样壶， 采样壶与罐顶平台发生接触。 由于采样壶积累了大量的静电荷， 与接地的罐体相比， 存在着 较高的电位。在接触的瞬间，产生静电火花，引燃了样