閆素紅
生產(chǎn)生活中,靜電無處不在。物體產(chǎn)生靜電荷,人體帶上靜電,當接觸他人或金屬導(dǎo)電體時,會有觸電的針刺感;化纖衣物與人體摩擦帶上靜電,在夜間會看到火花。電壓達到300伏以上,所產(chǎn)生的靜電火花,可引燃周圍的可燃氣體、粉塵,造成火災(zāi)、爆炸等事故。
2002年12月某日,丹陽某廠漿料車間,工人用真空泵通過塑料管吸醋酸乙烯到反應(yīng)釜,當桶中剩約30kg物料時,突然發(fā)生了爆炸。事故的原因是:物料醋酸乙烯在快速流經(jīng)塑料管道時產(chǎn)生靜電積聚,當塑料管接觸到零電位物料桶時,形成高低壓電位差,放電產(chǎn)生火花,引爆了空氣中的醋酸乙烯蒸氣。
2019年9月某日,張家港某公司槽罐車裝甲苯時,發(fā)生燃爆事故。事故原因是:司機在甲苯裝車的同時,進行取樣作業(yè),取樣器從甲苯槽罐車液相內(nèi)提升時產(chǎn)生靜電放電,點燃槽罐車上部空間爆炸性混合氣體。
以上兩起案例可以發(fā)現(xiàn),微不足道的靜電,一旦引發(fā)事故,將會造成不可估量的損失。
一般可燃液體都有較大的電阻,在灌裝、輸送、運輸或生產(chǎn)過程中,由于相互碰撞、噴濺與管壁摩擦或受到?jīng)_擊時,都能產(chǎn)生靜電。特別是當液體內(nèi)沒有導(dǎo)電顆粒、輸送管道內(nèi)表面粗糙、液體流速過快等,都會產(chǎn)生很強摩擦,所產(chǎn)生的靜電荷在沒有良好導(dǎo)除靜電裝置時,便積聚電壓而發(fā)生放電現(xiàn)象,極易引發(fā)火災(zāi)。案例1就是塑料管靜電集聚瞬間放電引起,而案例2則是甲苯由儲罐灌裝入槽罐車內(nèi)時甲苯表面集聚靜電遇到取樣器后放電導(dǎo)致。
分析這兩起事故的原因,可以看出這兩個案例均是由于作業(yè)人員操作不當造成的。案例1中用真空泵吸醋酸乙烯,在操作過程中未控制液體物料流速,導(dǎo)致靜電集聚在塑料管口,在接觸物料桶形成電位差而放電,正確的操作是控制物料流速。案例2中,在槽罐車進行灌裝的過程中,物料表面靜電集聚,在接觸取樣器瞬間放電,正確的操作是要灌裝完成后靜置幾分鐘,操作人員才可進行取樣。
設(shè)備方面:為可燃液體的管道、儲罐、機械設(shè)備等能產(chǎn)生靜電的設(shè)備設(shè)置良好的接地裝置,以保證所產(chǎn)生的靜電能迅速導(dǎo)入地下。為防止設(shè)備之間、設(shè)備與管道或容器之間產(chǎn)生電位差,在其連接處,特別是在靜電放電的部位,用金屬導(dǎo)體連接在一起,以消除電位差,達到安全的目的。對非導(dǎo)體管道,應(yīng)在其連接處的內(nèi)部或外部的表面纏繞金屬導(dǎo)線,以消除部件之間的電位差。裝設(shè)接地裝置及靜電跨接要嚴格按照通用導(dǎo)則操作。
介質(zhì)方面:在不導(dǎo)電或低導(dǎo)電性能的物質(zhì)中,如果允許可摻入導(dǎo)電性能較好的填料和防靜電劑,加入防靜電添加劑,會使烴類物料電導(dǎo)率提高至250pS/m以上。這樣可消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生靜電的火災(zāi)危險性。針對易燃易爆物質(zhì),應(yīng)嚴防設(shè)備、容器和管道泄漏,要加強通風(fēng),以降低可燃物料蒸氣的濃度。
環(huán)境方面:可采用旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇噴霧器向空氣中噴射水霧的方法,增大空氣相對濕度,增強空氣導(dǎo)電性能,也可以在易燃易爆蒸氣存在的場所,由房外向內(nèi)噴射水霧,防止和減少靜電的產(chǎn)生與積聚。還可以用惰性氣體保護法(向輸送或儲存易燃、易爆液體的管道、儲罐中充入二氧化碳或氮氣等惰性氣體以防止靜電火花引起爆燃等)。
人員管理方面:大多事故都由員工違章作業(yè)引發(fā),所以加強管理極為重要。預(yù)防靜電事故,應(yīng)做好以下事項:進入易燃易爆危險性較高場所的工作人員,應(yīng)先觸摸接地金屬器件,等導(dǎo)除人體所帶靜電后方可進入。同時,還要嚴禁工作人員穿化纖衣物和導(dǎo)電性能低的膠底鞋。
此外,在進行液態(tài)物料操作方面,生產(chǎn)工藝的設(shè)計上,對有關(guān)物料應(yīng)盡量做到接觸面積和壓力較小,接觸次數(shù)較少,運動和分離速度較慢。進行灌裝作業(yè)上,控制烴類液體灌裝時的流速,應(yīng)防止液體的飛散噴濺;當不能以控制流速等方法來減少靜電積聚時,可以在管道的末端裝設(shè)液體靜電消除器。當設(shè)備在灌裝工作過程中,禁止進行取樣等相關(guān)的現(xiàn)場操作。槽罐車灌裝停止后,須靜置2分鐘以上才可進行取樣操作。金屬材質(zhì)的取樣器在操作中,應(yīng)接地或采用具有防靜電功能的工具。儲罐、罐車等大型容器內(nèi),可燃性液體的表面,不允許存在不接地的導(dǎo)電性漂浮物。