1 靜電的產(chǎn)生

根據(jù)雙電層理論，兩種不同物質(zhì)相互摩擦，緊密接觸或迅速分離會(huì)導(dǎo)致分子中原子的電子脫離，讓一種物質(zhì)失去電子帶有正電荷，另一種物質(zhì)得到電子帶負(fù)電荷。若此物體與大地絕緣，無論積聚在物體上或表面的是正電荷還是負(fù)電荷，只要電荷處于相對靜止?fàn)顟B(tài)或不流動(dòng)的狀態(tài)（流動(dòng)的電荷就形成了電流），這種電荷就叫做靜電。

 

1.1 人體靜電

人體靜電是由于人的身體上的衣物等相互摩擦產(chǎn)生的附著于人體上的靜電。且干燥的環(huán)境更有利于電荷的轉(zhuǎn)移和積累，所以冬天穿化學(xué)纖維制成的衣物，會(huì)覺得身上的靜電較大，此時(shí)接觸他人或金屬導(dǎo)電體時(shí)就會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，人便會(huì)有觸電的針刺感，燈光較暗的情況下能看到火花。

 

1.2 柴油液位計(jì)輸送過程中的靜電

成品油在輸送過程中，由于油品分子之間、油品分子與其他物質(zhì)之間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生靜電，而靜電的產(chǎn)生與物質(zhì)的導(dǎo)電性能、介質(zhì)作業(yè)過程有很大關(guān)系。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得出：物質(zhì)的電阻率小于106Ω·cm時(shí)，因其本身具有較好的導(dǎo)電性能，靜電則可以很快導(dǎo)出；電阻率大于106Ω·cm且小于1010Ω·cm的物質(zhì)不易產(chǎn)生靜電；電阻率大于1010Ω·cm且小于1015Ω·cm的物質(zhì)較易帶靜電，是防靜電工作的重點(diǎn)防控的區(qū)間；但當(dāng)電阻率大于1015Ω·cm，物質(zhì)就不容易產(chǎn)生靜電，可是一旦產(chǎn)生靜電，就難以導(dǎo)出。如：蒸餾水的電阻率是1×105Ω·cm不易產(chǎn)生靜電，而汽油的電阻率通常為2.5×1013Ω·m、柴油的電阻率通常為7.3×1014Ω·m，兩者很容易產(chǎn)生和積聚靜電。而靜電積聚程度，同樣受介質(zhì)流速、柴油液位計(jì)內(nèi)壁粗糙、流經(jīng)彎頭和閥門數(shù)量、柴油液位計(jì)上密集濾網(wǎng)、管線出口與油品的距離、較高溫度、干燥空氣等因素影響。靜電會(huì)積聚在輸油設(shè)備設(shè)施上形成高電位，其電量雖然不大，但電壓很高，若不及時(shí)導(dǎo)出，當(dāng)電壓增高到一定程度時(shí)，帶靜電物體接觸零電位物體（接地物體）或與其有電位差的人或物體（設(shè)備、工器具）時(shí)都會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，就是我們?nèi)粘Ｒ姷交鸹ǚ烹姮F(xiàn)象。

 

2 靜電對柴油液位計(jì)的危害實(shí)例

成品油本屬于易揮發(fā)、易燃易爆液體，當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)跑、冒、滴、漏，或進(jìn)行采樣、排氣、回收等過程中，若遇到物料、設(shè)備設(shè)施及人體所產(chǎn)生的靜電火花就可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸，對生產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。若靜電伴隨人體行走而擴(kuò)大受威脅的區(qū)域，就會(huì)形成流動(dòng)性大、而且難以發(fā)現(xiàn)和難以控制的實(shí)時(shí)性點(diǎn)火源。

2007年7月17日，美國堪薩斯州巴頓溶劑廠發(fā)生火災(zāi)爆炸，并引發(fā)大火，點(diǎn)燃了40多個(gè)規(guī)格為3000到20000加侖的儲(chǔ)油罐，造成巴頓溶劑廠停產(chǎn)重創(chuàng)，11名居民和消防員接受治療，6000居民被疏散。根據(jù)美國化學(xué)品安全與危害調(diào)查委員會(huì)（CSB）對美國巴頓溶劑廠靜電火災(zāi)爆炸事故的調(diào)查報(bào)告顯示，這是一起由油罐車向儲(chǔ)油罐卸油過程中發(fā)生的爆炸事故。爆炸介質(zhì)為石腦油，屬非導(dǎo)電性液體，產(chǎn)生靜電不易導(dǎo)出。在由油罐車向油罐卸放石腦油之前，油罐車已做接地，隨后開始卸油作業(yè)。石腦油經(jīng)過管線、泵后進(jìn)入儲(chǔ)油罐過程中，管線內(nèi)混入部分空氣，產(chǎn)生泡沫和紊流，使得油品產(chǎn)生大量靜電。同時(shí)，油罐內(nèi)液位計(jì)的金屬浮子隨著油位的升高而浮動(dòng)，金屬浮子與鋼尺之間存在輕微縫隙，且由于液位計(jì)的鋼尺始終處于接地狀態(tài)，造成金屬浮子與鋼尺之間因縫隙而存在電位差，產(chǎn)生放電火花點(diǎn)燃儲(chǔ)罐內(nèi)達(dá)到爆炸極限的混合氣體。

 

3 靜電的防范措施及實(shí)例

3.1 柴油液位計(jì)站內(nèi)、閥室設(shè)備設(shè)施接地

設(shè)備設(shè)施防靜電接地是消除靜電較簡單可靠、費(fèi)用較低的方式，主要將需要接地的設(shè)備設(shè)施通過接地線與接地網(wǎng)連接，接地類型主要包含直接接地、間接接地、跨接接地3種類型。

（1）按照《中國石化銷售企業(yè)油庫與輸油場站接地標(biāo)準(zhǔn)手冊》（2014版 試行），在輸油站，用于貯存、輸送、計(jì)量、過濾、截?cái)喑善酚偷脑O(shè)備設(shè)施都必須設(shè)置接地。如：地上儲(chǔ)油罐需沿罐體周長均勻布置接地點(diǎn)，其罐壁周長間距不應(yīng)大于 30 米，且不少于兩組，另明確了儲(chǔ)罐內(nèi)浮頂、少于五根螺栓連接的油罐附件、油罐儀表、消除人體靜電裝置的接地要求，及相應(yīng)接地線、扁鐵材質(zhì)和尺寸，接地連接類型等。

（2）其他接接地實(shí)例。針對輸送、存儲(chǔ)、檢尺設(shè)備設(shè)施材質(zhì)的要求，提出：一是輸送易燃易爆液體的軟管必須采用導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料軟管或有金屬編織層的軟管，（保證確保軟管電阻率小于1×1010Ω·cm，表面電阻率應(yīng)小于1012Ω·cm）且導(dǎo)電軟管、金屬編織層應(yīng)可靠接地。二是嚴(yán)禁用塑料容器儲(chǔ)存易產(chǎn)生靜電的易燃易爆液體。三是油品取樣過程，必須通過靜電連接線，將取樣口、采樣金屬桶和周圍設(shè)備與地網(wǎng)連接。

 

3.2 介質(zhì)物料控制手段

（1）控制流速。限制易燃易爆液體的流速，可以減少靜電的產(chǎn)生和積聚。當(dāng)易燃易爆液體處于層流狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的靜電電量與流速成正比，且與管徑的大小無關(guān)。當(dāng)易燃易爆液體處于湍流時(shí)，產(chǎn)生靜電電量與流速的2次冪成正比，因此湍流集聚靜電的速度更快，其危險(xiǎn)性也就越大。所以提出：一是禁止在輸油站站內(nèi)、外高壓段柴油液位計(jì)進(jìn)行取樣作業(yè)。二是向污油罐傾倒污油時(shí)，因含水、雜質(zhì)等，為防止飛濺和沖擊產(chǎn)生靜電，則采用鋁制長頸漏斗伸入油面以下，再將污油沿漏斗壁緩慢流入污油罐內(nèi)，同時(shí)對鋁制長頸漏斗采取接地措施。三是向浮盤未起浮的儲(chǔ)罐內(nèi)下載油品時(shí)，進(jìn)罐油品流速不應(yīng)大于1m/s，直至確定浮盤起浮后，可逐步提高油品流速，但較大流速不應(yīng)超過4.5m/s。

（2）適當(dāng)加入防靜電添加劑。根據(jù)GB13348《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》規(guī)定，為保證輸油作業(yè)安全，減少靜電積聚，可在成品油中加入微量的防靜電添加劑，從而減輕靜電的危害。

（3）減少空氣、雜質(zhì)和水。消除成品油中空氣、雜質(zhì)和水，減少其他物質(zhì)與油分子的摩擦可減少靜電的產(chǎn)生和集聚。一是密閉輸送過程中減少空氣，杜絕油品與空氣分子摩擦。二是低電導(dǎo)率液體中出現(xiàn)第二相液體時(shí)，會(huì)減少液體電導(dǎo)率，增大靜電的產(chǎn)生與積聚，所以需盡量消除第二相液體，特別是成品油中的水分。三是除雜質(zhì)，雜質(zhì)可能堵塞柴油液位計(jì)，增加與油品分子摩擦幾率。

（4）采取其他措施，抑制靜電放電。一是輕質(zhì)油品進(jìn)入油罐后，需靜置30分鐘后，才進(jìn)行檢尺、測溫及取樣作業(yè)。二是避免儲(chǔ)罐內(nèi)存在尖銳部分，防止靜電積聚。

 

3.3 環(huán)境溫濕度控制

在易燃易爆場所，空氣干燥、溫度較高的季節(jié)，尤其應(yīng)注意靜電防控，必要時(shí)可將濕度增加至50％以上，可有效防止靜電危害的發(fā)生。

 

3.4 消除人的不安全因素影響

（1）加強(qiáng)作業(yè)人員的個(gè)體防護(hù)。一是進(jìn)入易燃易爆場所的人員必須穿戴防靜電工作服或防靜電大衣，防靜電鞋等勞保用品。二是在易燃易爆場所的入口處，人員必須觸摸電阻率小于108Ω·cm的無火花放電人體靜電釋放器后，才允許進(jìn)入。三是嚴(yán)禁在易燃易爆場所穿、脫衣物。四是在易燃易爆場所內(nèi)，作業(yè)過程中應(yīng)佩戴導(dǎo)電或不易產(chǎn)生靜電的防護(hù)手套，以消除或減少靜電的產(chǎn)生。五是進(jìn)行油品采樣、計(jì)量和測溫時(shí)，不得快提猛拉，上提速度不得大于0.5m/s，下放速度不得大于1m/s。

（2）管理因素。一是加強(qiáng)對作業(yè)人員防靜電意識(shí)的提升，開展事故警示教育，防靜電危害安全教育。二是加強(qiáng)對防靜電設(shè)備設(shè)施的年度檢查，有針對性開展接地螺母松動(dòng)、脫落等不易發(fā)現(xiàn)的問題的排查。三是除外委防雷接地檢測外，單位需組織開展每年2次的全覆蓋接地檢測。

 

4 結(jié)束語

對于柴油液位計(jì)企業(yè)，只有在油品質(zhì)量上降低電阻率，在設(shè)計(jì)源頭防止湍流和沖擊，在施工階段嚴(yán)格實(shí)施設(shè)備設(shè)施防靜電接地，在操作過程中嚴(yán)格落實(shí)操作規(guī)程和企業(yè)規(guī)章制度，在直接作業(yè)環(huán)節(jié)落實(shí)特種設(shè)備作業(yè)管理制度要求，才能有效杜絕靜電事故的發(fā)生。