一起污油装卸静电事故原因分析及预防措施

1、一起污油装卸静电事故原因分析及预防措施赵春梅 （中国石油大庆石化分公司炼油厂 163711 黑龙江省大庆市）摘 要 油品储运主要包括装卸油栈台、油罐区、运输工具、管线及附属设施等环节。在这些环节中油品会产生大量的静电荷,由于在油品装卸作业过程中，爆炸性气体混合物是客观存在的，因此各环节一旦发生高能静电放电，就可能引起燃爆事故。本文以某企业在污油装卸过程中发生的爆炸事故为背景，通过分析这起爆炸事故的成因，从如何防止静电的产生和积聚、如何及时的泄放静电荷等两个角度，提出保证油品装卸作业安全的预防措施。关键词 静电 爆炸 事故原因 预防措施引言在油品的贮运过程中，由于静电造成的爆炸事故时有发生，其中

2、以汽车槽车装卸静电事故占首位。这类事故的发生，主要原因是员工缺乏对石油静电知识的基本了解；在操作上不认真执行操作规程，在管理上监管不到位所致。静电事故原因虽不复杂，但具有极大的隐蔽性和危害性，此类问题直接危及企业的安全生产和经济效益，也是企业在日常生产管理中的重点问题。2005年3月，某企业在污油装卸过程中发生了爆炸事故，造成了三人伤亡、两台60m3贮罐和一台油罐车报废。下面以此案例，剖析这起事故发生的原因，提出炼化企业油品装卸静电爆炸事故的预防和对策。1 事故经过2005年3月3日8时30分左右，某企业炼油厂装运车间污油回收负责人刘某（司机）、在班长和一名操作人员配合下进行污油回收作业，先将

3、污油桶里的污油用泵打入汽车槽车，再由汽车槽车车载泵通过DN89导电耐油胶管将污油倒入Z4污油罐，10时05分，Z-4 污油罐突然发生爆炸 ，造成Z-4罐体被抛向东南方向约25m。随后汽车槽车被引爆并着火，相邻的污油罐（Z-3）因烘烤也发生爆炸，罐顶被抛向东北方向22m。事故中司机刘某及在Z-4罐顶作业的操作工当场死亡，班长烧伤。2 爆炸着火原因分析这起爆炸事故的直接原因是：作业人员忽视污油带水起电高的特点，违章作业，卸油过程中油品流速过快、快速接头没有接地、倒油胶管喷溅式装油导致静电积聚放电。（1）卸油过程中油品流速过快。由于回收的污油中含有水分等杂质。在输送过程中，极易产生静电积聚，油品含水

4、时规定流速1.0m/s。按现场情况分析，卸油时流速应为1.5m/s。 （2）在用车载泵向污油罐倒污油时从汽车槽车输油泵出口到污油罐内用了两根5m长的软胶管，经计算，卸油管插入罐内后，卸油管口距离罐底还有2.22m的高度，距罐内油位约有0.7m的距离，倒油胶管出口未插入污油罐液面以下,从而形成了喷溅式卸油操作（如图1），使管口周围及油面聚集较多电荷，而卸油管口是金属接头，成为静电放电的尖端，当电位梯度增大时，导致静电放电。图1：事故发生前的模拟图（3）导电输油管快速接头没有接地，形成孤立导体，其电阻值可达1011，在油品输送带电时，快速接头将吸附感应带电，静电电压可达2-10kV，一般快速接头与

5、管壁之间的电容在30-50pF4。若快速接头电压为v=5 kV，电容为c=30pF，则静电火花放电能量：w=½cv2 =½×30×10-12×（5000）2=0.38×10-3J=0.38mJ 0.38mJ足以点燃最小点火能量为0.24mJ的汽油蒸汽。（4）污油罐中的油品主要是从铁路槽车中回收的汽油，污油罐为常压拱顶罐，罐顶的检尺孔、观察孔与大气相连，油罐内液位之上有三分之二的罐体空间，汽油蒸汽与空气混合，形成了爆炸性混合气体。遇静电放电后引起爆炸。3 炼化企业油品装卸区类似静电爆炸事故的预防和对策   根据火灾和

6、爆炸理论，静电引起闪爆着火必须满足2个条件：一是可燃气体达到爆炸极限，二是点火源产生的能量足以引燃爆炸性混合气体。在油品装卸过程中，爆炸性气体混合物是客观存在的。因此必须从破坏火灾爆炸的条件点火源着手，采取以下预防措施：一是把静电荷的绝对产生量减至最低限度；二是随时将产生的静电荷泄放。3.1 把静电荷的绝对产生量减至最低限度在油品的输送过程中，要想做到不产生静电是不可能的，因此必须采取一些有效的措施，用以限制和避免静电的产生和积聚。（1）控制烃类液体灌装时的流速。控制流速是加油现场最方便最易实施的防静电安全措施。因为降低流速便降低了摩擦程度，可减少静电的产生。油品在管道中流动所产生的静电量，与

7、油品的流速的平方成正比，所以控制流速是减少静电荷产生的一个有效办法。在灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的允许流速V0.8/D；灌装汽车罐车时，液体在鹤管内的允许流速V0.5/D，V烃类液体流速（m/s），D鹤管内经（m）1。（2）控制加油方式。加油方式有顶部进油和底部进油两类。从底部进油的安全程度要比顶部进油要高一些，底部进油时油罐口应有缓冲板。如果受设备条件限制，必须在顶部进油时，应将注油管延伸至油槽的底部，且离罐底不大于200mm。在注油管末端应设计成不易使液体飞散分流头，如T形头、450或锥形头等形状，尽量避免喷溅式的加油方式。不论哪种加油方式，必须遵守lms的初速度限制。（3）尽量排除油品

8、中的积水和金属杂质。油品里混入水分，不论是在输送管道中还是油罐里，都增加了带电危险性。油品中含水时，静电的发生量将增大，实验证明，油中含水5%，会使起电效应增大1050倍。当油品含水时，其流速应限制在lms以内。油品混有金属杂质时，将是十分危险的。试验证明，在油面有金属物的场合，油面电位只要12kV就可以出现引燃性放电。原因是这些金属导体与地绝缘，形成孤立的绝缘导体，具有电容器的作用，在油罐内可收集电荷，使电荷局部集中。另外这些孤立导体漂浮不定，容易接近罐壁，形成适宜的放电间隙，就会出现引燃性放电。（4）油罐静置时间。当油品在灌装完毕后，油品内的静电荷将向器壁、液面集中并通过接地装置泄入大地，

9、这个过程要需要持续一段时间。为了避免剩余电荷引起静电灾害，油罐加油后要规定一个静置时间。静置时间对加油后再进行的取样、检尺或测温等现场操作，尤其重要。静置时间的长短，主要取决于油品的电导率和油罐容积的大小，油品的电导率越低、油罐容积越大，电荷越不容易泄散，需要的静置时间越长。不同液体所需静置时间见表11。表1 不同液体所需静止时间（min）液体电导率(Sm)液体体积m3<101050(不含)505000(不含)>5000>10-8111210-1210-823203010-1410-12（汽油、煤油等）4560120<10-141015120240（5）消除人体静电。人

10、在穿普通衣物时，如穿的绝缘鞋，人就成了孤立导体，所产生的静电电压很容易达到2000 V以上。当人体静电电压为2000V，对地电容为100-200pF时，放电能量w=½CV2=0.2-0.4毫焦，而大多数烃类的爆炸性混合物的最小点火能量都在这个范围之内。而人的活动范围较大，因此消除人体静电也是防止静电事故的关键。   进入爆炸性危险场所的人员必须做到人体整体防静电：穿防静电工作服、防静电鞋、袜，内衣要避免穿化纤制品，尽量减少静电在人体上的积累。避免在有爆炸性气体、蒸汽、粉尘场所穿、脱衣物、鞋靴和梳头，因为穿、脱衣物极易产生静电及高电位，在穿、脱衣物时人体与衣服、衣服

11、与衣服均可产生发电现象。在爆炸性危险场所操作和巡检时，应避免靠近或接触高压带电场所，以防极化带电。特别是不准佩戴孤立的金属物体，如钥匙、硬币、手表、戒指等。因金属与其带电物体接近时，容易极化带电，如果处于绝缘状态下，容易与接地体放电而引燃爆炸性混合物。3.2 随时将产生的静电荷泄放3.2.1通过防静电接地泄放静电防静电接地是泄放静电荷最简单、最常用的办法。接地主要用来泄放导体上的静电，防止静电积累放电造成事故。具体有以下几项措施：（1）贮存、运输易燃液体的固定设备，如储油罐、输油泵、输油管线、过滤器等都必须有可靠的接地，一般的防静电电阻小于100即可满足泄放静电的目的，但考虑到防雷的安全性，接

12、地电阻小于10。输送易燃液体的管线、阀门、法兰之间,应增设金属跨接线,跨接线的电阻应小于10。（2）注油漏斗、浮顶油罐罐顶、装车栈桥、磅秤、金属检尺等辅助设备均应接地。大于50m3，直径2.5m以上的立式罐，应在罐体对应两点处接地，接地点沿外围的距离应不大于30m，但应注意，接地点不要装在进液口附近2。（3）运输油品的移动设备，如汽车槽车、火车罐车的停留处，要装设专用的接地装置。装卸时在打开罐盖前，先行接地，同时对加油的鹤管等活动部件也应分别单独接地。注油完毕先拆掉油管，经一定时间的静止，才能把接地线拆除。汽车槽车上应装设专用的接地软铜线，牢固连接在槽车上并垂挂于地面，以便及时泄放掉汽车行驶时产生的静电。（4）使用软管输送易燃液体时，应使用导电软管或内附金属丝、网的橡胶管，橡胶管之间有快速接头时，这些接头部位也应可靠的接地。3.2.2 安装静电消除器静电消除器是专门用以消除油品中静电电荷的设施。当不能以控制流速等方法来减少静电积聚时，可以在管道的末端装设液体静电消除器2。在泵房的入口处、罐区、易燃易爆区平台梯子等入口处、油品装卸栈桥等易燃易爆区设置人体静电消除器。操作人员操作前扶摸静电消除器，导除人体静电后再进行相应的操作。4 结束