闫素红
生产生活中,静电无处不在。物体产生静电荷,人体带上静电,当接触他人或金属导电体时,会有触电的针刺感;化纤衣物与人体摩擦带上静电,在夜间会看到火花。电压达到300伏以上,所产生的静电火花,可引燃周围的可燃气体、粉尘,造成火灾、爆炸等事故。
2002年12月某日,丹阳某厂浆料车间,工人用真空泵通过塑料管吸醋酸乙烯到反应釜,当桶中剩约30kg物料时,突然发生了爆炸。事故的原因是:物料醋酸乙烯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物料桶时,形成高低压电位差,放电产生火花,引爆了空气中的醋酸乙烯蒸气。
2019年9月某日,张家港某公司槽罐车装甲苯时,发生燃爆事故。事故原因是:司机在甲苯装车的同时,进行取样作业,取样器从甲苯槽罐车液相内提升时产生静电放电,点燃槽罐车上部空间爆炸性混合气体。
以上两起案例可以发现,微不足道的静电,一旦引发事故,将会造成不可估量的损失。
一般可燃液体都有较大的电阻,在灌装、输送、运输或生产过程中,由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时,都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快等,都会产生很强摩擦,所产生的静电荷在没有良好导除静电装置时,便积聚电压而发生放电现象,极易引发火灾。案例1就是塑料管静电集聚瞬间放电引起,而案例2则是甲苯由储罐灌装入槽罐车内时甲苯表面集聚静电遇到取样器后放电导致。
分析这两起事故的原因,可以看出这两个案例均是由于作业人员操作不当造成的。案例1中用真空泵吸醋酸乙烯,在操作过程中未控制液体物料流速,导致静电集聚在塑料管口,在接触物料桶形成电位差而放电,正确的操作是控制物料流速。案例2中,在槽罐车进行灌装的过程中,物料表面静电集聚,在接触取样器瞬间放电,正确的操作是要灌装完成后静置几分钟,操作人员才可进行取样。
设备方面:为可燃液体的管道、储罐、机械设备等能产生静电的设备设置良好的接地装置,以保证所产生的静电能迅速导入地下。为防止设备之间、设备与管道或容器之间产生电位差,在其连接处,特别是在静电放电的部位,用金属导体连接在一起,以消除电位差,达到安全的目的。对非导体管道,应在其连接处的内部或外部的表面缠绕金属导线,以消除部件之间的电位差。装设接地装置及静电跨接要严格按照通用导则操作。
介质方面:在不导电或低导电性能的物质中,如果允许可掺入导电性能较好的填料和防静电剂,加入防静电添加剂,会使烃类物料电导率提高至250pS/m以上。这样可消除生产过程中产生静电的火灾危险性。针对易燃易爆物质,应严防设备、容器和管道泄漏,要加强通风,以降低可燃物料蒸气的浓度。
环境方面:可采用旋转式风扇喷雾器向空气中喷射水雾的方法,增大空气相对湿度,增强空气导电性能,也可以在易燃易爆蒸气存在的场所,由房外向内喷射水雾,防止和减少静电的产生与积聚。还可以用惰性气体保护法(向输送或储存易燃、易爆液体的管道、储罐中充入二氧化碳或氮气等惰性气体以防止静电火花引起爆燃等)。
人员管理方面:大多事故都由员工违章作业引发,所以加强管理极为重要。预防静电事故,应做好以下事项:进入易燃易爆危险性较高场所的工作人员,应先触摸接地金属器件,等导除人体所带静电后方可进入。同时,还要严禁工作人员穿化纤衣物和导电性能低的胶底鞋。
此外,在进行液态物料操作方面,生产工艺的设计上,对有关物料应尽量做到接触面积和压力较小,接触次数较少,运动和分离速度较慢。进行灌装作业上,控制烃类液体灌装时的流速,应防止液体的飞散喷溅;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。当设备在灌装工作过程中,禁止进行取样等相关的现场操作。槽罐车灌装停止后,须静置2分钟以上才可进行取样操作。金属材质的取样器在操作中,应接地或采用具有防静电功能的工具。储罐、罐车等大型容器内,可燃性液体的表面,不允许存在不接地的导电性漂浮物。