液體化工罐區(qū)儲(chǔ)存的化工產(chǎn)品大多易燃易爆。在接收、儲(chǔ)存、輸送這些產(chǎn)品的過(guò)程中，液體流動(dòng)和人體作業(yè)等都會(huì)產(chǎn)生靜電，若不及時(shí)消除很有可能釀成重大火災(zāi)爆炸事故。因此有必要就液體化工罐區(qū)靜電產(chǎn)生的原因及其危害性做詳細(xì)分析，提出防范措施，以保證可靠生產(chǎn)。
在液體化工罐區(qū)，靜電的產(chǎn)生主要是液體靜電、人體靜電以及少量的氣體靜電和感應(yīng)靜電。
1 液體靜電
液體與固體、液體與氣體、液體與另一不相溶的液體之間，由于攪拌、沉降、流動(dòng)、沖擊、飛濺等接觸及分離的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于物質(zhì)電子的逸出功不同，就會(huì)形成雙電層而產(chǎn)生靜電。而液體化工產(chǎn)品大都屬于高絕緣物質(zhì)，因此，在這類非導(dǎo)電性液體生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生和積累大量的靜電荷，靜電積累到一定程度就可產(chǎn)生火花放電，如果在空間內(nèi)同時(shí)還存在爆炸性混合氣體，就可能引起火災(zāi)爆炸。
1.1 液體靜電產(chǎn)生機(jī)理
a）液體在管線中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生靜電：液體在管線內(nèi)流動(dòng)，形成液體與固體接觸、分離的條件，當(dāng)液體化工產(chǎn)品通過(guò)管線、過(guò)濾器、機(jī)泵、鶴管等流動(dòng)時(shí)，接觸和分離的現(xiàn)象就連續(xù)發(fā)生而產(chǎn)生靜電。
b）水滴、雜質(zhì)在液體產(chǎn)品中沉降起電：液體化工產(chǎn)品中含有水和雜質(zhì)，雜質(zhì)會(huì)離解成帶電離子。因此在水平液體產(chǎn)品界面處也形成偶電層。當(dāng)水滴與液體產(chǎn)品作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴帶走部分吸附在水滴界面上的電荷，于是使液體產(chǎn)品與水滴分別帶上了不同符號(hào)的靜電。
c）濺潑起電：液體從管線口噴出后，遇到板或壁，使液體向上飛濺成許多微小的液滴，形成一層薄霧，這層薄霧包含著無(wú)數(shù)小液滴，當(dāng)小液滴落在其它物體的表面上時(shí)，便在接觸面處形成偶電層。由于液滴具有慣性，碰到物體之后還要繼續(xù)滾動(dòng)，于是液珠帶走偶電層之?dāng)U散層，固定層便留在物體表面上，這樣液滴和物體帶上了不同符號(hào)的靜電。
d）噴射起電：當(dāng)液體從噴嘴或管口噴出時(shí)，液體微粒和噴嘴之間存在迅速接觸與分離的偶電層，也會(huì)使噴嘴與液體微粒帶動(dòng)上不同符號(hào)的靜電。
1.2 影響因素
a）液體流速的影響：根據(jù)有關(guān)資料，液體在管線內(nèi)流動(dòng)所產(chǎn)生的流動(dòng)電流和電荷密度的飽和值與液體流速的二次方成正比。層流時(shí)，產(chǎn)生的靜電量與流速成正比，且與管線內(nèi)徑大小無(wú)關(guān)。紊流時(shí)，產(chǎn)生的靜電量與流速的1.75次方成正比，且與管線內(nèi)徑的0.75次方成正比。
b）液體的電阻率的影響：液體的電阻率在1010~1012·Ωm范圍時(shí)，很容易產(chǎn)生靜電。而苯、醇類電阻率大多在109~1011·Ωm之間，危險(xiǎn)性很大。
c）過(guò)濾器的影響：如果在管線上有過(guò)濾器，則液體靜電量就會(huì)明顯增加，有時(shí)會(huì)增加10~200倍，這是因?yàn)檫^(guò)濾器的濾芯相當(dāng)于千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)平行的小管線，它將依照液體經(jīng)管線起電的原理而起電。
d）裝油方式的影響：裝油方式可分為兩種，一種為液下裝油，另一種為噴濺裝油。這兩種方法相比，噴濺裝油產(chǎn)生的靜電量更大。不但因?yàn)橐后w分離而產(chǎn)生新的電荷，更主要的是液面沒有充分的時(shí)間張弛，所以表層電荷密度較高，同時(shí)不因?yàn)橐后w沖擊到罐底或槽車后噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電。
e）水和雜質(zhì)的影響：液體產(chǎn)品中含有水、雜質(zhì)的量越多，產(chǎn)生的靜電量越大。
f）管壁粗糙度的影響：管壁粗糙度越大，管線內(nèi)壁就越粗糙，液體與管線內(nèi)壁接觸面積就越大，沖擊和分離的機(jī)會(huì)就越多，流動(dòng)電流、靜電量就越大。
2 人體靜電
人在許多條件下能夠帶靜電，也可感應(yīng)起電或吸附帶電。在有可燃混合氣體的環(huán)境中，人體靜電是個(gè)不可忽視的“危險(xiǎn)源”。國(guó)內(nèi)通常限制人體帶電不得超過(guò)1.5kV，一般可以通過(guò)防靜電地面、防靜電鞋、防靜電衣服以及防靜電接地棒或環(huán)得到解決。
3 氣體靜電及感應(yīng)靜電
當(dāng)氣體（蒸氣、氮?dú)?、壓縮空氣等）從管口高速噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體靜電。由于雷電及電氣設(shè)備存在，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)帶電
消除靜電的主要途徑有兩條：一是創(chuàng)造條件加速靜電泄漏或中和；二是控制工藝過(guò)程，限制靜電產(chǎn)生。弟一條途徑包括兩種方法，即泄漏法和中和法，接地、增濕、加入抗靜電劑等均屬泄漏法；運(yùn)用感應(yīng)靜電消除器、高壓靜電消除器、放射靜電消除器及離子流靜電消除器等均屬于中和法。弟二條途徑即工藝控制法，包括材料選擇、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作管理等方面所采取的措施。
如上所述，液體化工罐區(qū)靜電產(chǎn)生的主要原因是液體靜電、人體靜電、氣體靜電和感應(yīng)靜電，而且在液體化工罐區(qū)儲(chǔ)罐、管線、機(jī)泵、鶴管很多，生產(chǎn)操作十分頻繁。因此，液體化工罐區(qū)防范靜電應(yīng)主要采用泄漏法中的接地和工藝控制法，以及人體靜電消除法。
1 接地
接地是消除靜電災(zāi)害濟(jì)簡(jiǎn)單、濟(jì)常用的辦法。接地主要用來(lái)消除導(dǎo)體上的靜電，為了防止靜電火花造成事故，應(yīng)采取以下接地措施：
1.1儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽等金屬殼體已與防雷保護(hù)、電氣保護(hù)有可靠連接時(shí)，可不必再另作靜電接地。接地體應(yīng)每年定期檢測(cè)一次，保證連接完好，無(wú)斷裂、無(wú)銹蝕，接地體接地電阻不大于100Ω。儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽原則上要求在多個(gè)部位進(jìn)行重復(fù)接地。
1.2管網(wǎng)接地：對(duì)于液體化工罐區(qū)的管道可通過(guò)與工藝設(shè)備的金屬外殼的接地，取得接地的條件。管網(wǎng)內(nèi)的機(jī)泵、過(guò)濾器、緩和器等設(shè)施要設(shè)置接地連接點(diǎn)。管網(wǎng)在進(jìn)出界區(qū)或室外管道每隔100m左右處，應(yīng)與接地干線或?qū)ＴO(shè)的接地體相連接。工藝管道與伴管間除用綁扎金屬絲作跨接外，伴進(jìn)氣口及回水口應(yīng)與工藝管道支座相跨接。
1.3設(shè)備、管線用金屬法蘭連接時(shí)，其接角電阻不大于10Ω時(shí)，可不另裝跨接線，否則應(yīng)設(shè)銅質(zhì)跨接帶進(jìn)行跨接。
1.4對(duì)移動(dòng)設(shè)備及工具類可用鱷式夾鉗、專用連接夾頭、蝶形螺栓等連接器械與接地支、干線相連接。
1.5儲(chǔ)存易燃液體的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，其內(nèi)浮盤應(yīng)用撓性跨接線與罐體相接，連接不應(yīng)少于兩處，跨接線須選用截面積不小于25mm2的軟銅絞線。
1.6裝卸棧臺(tái)：裝卸棧臺(tái)的管道、設(shè)備支架、鶴管、建構(gòu)筑物的金屬體和鐵路鋼軌應(yīng)連接成電氣通路并接地，鐵路槽車與鐵路鋼軌應(yīng)連接成電氣通路并接地。各個(gè)鐵路槽車應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定定期測(cè)試接地，并確保達(dá)到良好狀況。汽車槽車與車體應(yīng)設(shè)有接地連接板，該端板和槽體應(yīng)連接成電氣通路，同時(shí)汽車槽車不宜采用金屬鏈條接地線，而應(yīng)采用140~200Ω的導(dǎo)電拖地帶。
1.7如對(duì)設(shè)備、管道等進(jìn)行局部檢修會(huì)造成有關(guān)物體靜電連接回路斷路時(shí)，應(yīng)事先作好臨時(shí)性接地，檢修后及時(shí)復(fù)原，并重新測(cè)定接地電阻。
1.8儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽梯子進(jìn)門處，應(yīng)在已接地的金屬扶欄上留出1m長(zhǎng)的裸金屬面，作為操作人員的手握接地體。
1.9液體化工罐區(qū)區(qū)域內(nèi)的其他設(shè)備，如通風(fēng)機(jī)械、空氣壓縮機(jī)、裝桶機(jī)、機(jī)泵及電機(jī)都必須有可靠的接地。
2 工藝控制法
2.1甲、乙類液體進(jìn)入儲(chǔ)罐和槽車時(shí)，初始流速成不得大于1m/s，當(dāng)入口管浸沒200mm后，可提高流速，但濟(jì)高不得超過(guò)6m/s。
當(dāng)甲、乙類液體輸送管線上有過(guò)濾器時(shí)，液體輸送自過(guò)濾器至料口之間應(yīng)有30s的緩和時(shí)間，如果滿足不了緩和時(shí)間，可配置緩和器或采取其它防靜電措施。見表1。
表1防靜電緩和器配置關(guān)系表
見表
2.2裝入易燃、可燃液體時(shí)，必須做到：嚴(yán)禁從儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽上部注入甲、乙類液體。在變更注入液體品種時(shí)，必須用惰性氣體置換，置換后測(cè)定空氣中的油氣濃度，使之符合可靠規(guī)定范圍。對(duì)于難以進(jìn)行惰性氣體置換的桶、槽等容器，必須嚴(yán)格進(jìn)行靜電接地并控制流速。
2.3鐵路槽車在裝卸車時(shí)，要采用液下密閉裝車設(shè)施，鶴管應(yīng)插入槽車底部，距槽車底不大于200mm為宜。槽車浸沒裝油速度應(yīng)滿足下式關(guān)系：VD≤0.8，V——油品流速，m/s；D——輸油管徑，m。
2.4汽車槽車裝卸車時(shí)，須將車體接地，裝卸車結(jié)束后，必須靜置2min后，才能進(jìn)行提升鶴管、拆除接地線等作業(yè)，且浸沒裝油速應(yīng)滿足下式關(guān)系VD≤0.5，V——油品流速，m/s；D——輸油管徑，m。
2.5為了減輕鶴管注油時(shí)的噴濺，減少注油時(shí)產(chǎn)生的靜電，改變鶴管頭的形狀，采用T形頭、錐形頭比直接圓管形頭要好。
2.6裝桶時(shí)要注意，桶體、注沒管嘴必須接地，且要注意控制流速。不準(zhǔn)在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)用絕緣材料的桶充裝易燃液體。
2.7 裝卸油膠管宜采用導(dǎo)電膠管，且要在膠管管卡處接地。
2.8 甲、乙類液體的檢尺、測(cè)溫、采樣應(yīng)遵守以下規(guī)定
a）液體進(jìn)入儲(chǔ)罐，須經(jīng)一定的靜置時(shí)間（見表2），方可進(jìn)行檢尺、測(cè)溫、采樣等作業(yè)。
b）不準(zhǔn)使用兩種不同材質(zhì)的檢尺、測(cè)溫、采樣工具進(jìn)行作業(yè)。
c）對(duì)固定頂油罐或內(nèi)浮頂油罐在未浮起之前，進(jìn)行液體測(cè)溫和采樣時(shí)，不得猛拉快提，上提速度不大于0.5m/s，下落速度不大于1m/s。
2.9 嚴(yán)禁用壓縮空氣、蒸汽進(jìn)行掃線作業(yè)。
3 人體靜電消除
為防止人體帶靜電產(chǎn)生電擊或放電，引起可燃性物質(zhì)著火、爆炸等事故，必須消除人體靜電。
表2儲(chǔ)罐檢尺、測(cè)溫、采樣靜置時(shí)間表
見表
3.1為使人體所帶靜電可靠泄入大地，爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所宜將地面做成導(dǎo)靜電性地面，其電阻率應(yīng)在1×106Ω·m左右為宜。儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽梯子進(jìn)門處，應(yīng)在已接地的金屬扶欄上留出1m長(zhǎng)的裸金屬面，作為手握接地體。
3.2為防止人體帶電，著裝應(yīng)注意：在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所不準(zhǔn)穿易產(chǎn)生靜電的服裝和鞋靴，不準(zhǔn)穿**服、鞋靴，不準(zhǔn)梳頭，除雨天之外不準(zhǔn)穿橡膠雨衣和高統(tǒng)皮鞋，巡檢時(shí)不得攜帶與工作無(wú)關(guān)的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指等。
3.3 清洗油罐時(shí)，必須穿防靜電工作服、防靜電雨衣、導(dǎo)電膠靴。
3.4 嚴(yán)禁用汽油、苯等易燃溶劑清洗設(shè)備。
3.5 在易燃易爆場(chǎng)所不準(zhǔn)用化纖材料的拖布、抹布來(lái)拖擦物體和地面。
4 其它因素
除了嚴(yán)格遵守以上規(guī)定外，還應(yīng)注意其它因素也可能引發(fā)靜電災(zāi)害，如雷雨天氣易產(chǎn)生感應(yīng)靜電，為避免靜電災(zāi)害，雷雨天氣嚴(yán)禁收付油作業(yè)。
此外，靜電災(zāi)害的發(fā)生與空間內(nèi)是否存在可燃性爆炸性混合物、是否達(dá)到爆炸極限直接關(guān)系，因此，除了嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定消除靜電外，還應(yīng)加強(qiáng)控制空間內(nèi)可燃液體蒸氣爆炸性混合物的產(chǎn)生，防止其達(dá)到爆炸極限，確保不發(fā)生靜電火災(zāi)、爆炸事故。
