由静电引起火灾爆炸的事故分析

由静电引起火灾爆炸的事故分析

静电火花是引起火灾爆炸事故的重要原因之一。因静电引起火灾爆炸事故的物质有：可燃气体，易燃液体，可燃粉尘。

1.静电事故分析

据对静电引起的火灾爆炸事故60例的分析，事故原因的分布如表1：见表

表1 静电事故原因分布表

在以上60例事故中，爆炸事故38起，占63.3%，火灾事故22起，占36.7%。

爆炸多于火灾。

按物质分类，易燃液体事故46起，占76.7%。可燃气体9起，占15%，粉尘3起，占5%，火药2起，占3.3%。

2.预防静电事故的措施

2.1接地

液体在管道中流动时易产生静电。由于管道中充满液体，电容很大。在液体从管道中流出时，因电容急剧减小，静电压急剧上升。这时易产生静电火花，而引起贮罐等容器的着火爆炸事故。可燃气体也同理。因此，凡可燃气体的金属管道、气柜、贮罐等设备，易燃液体的金属管道、油槽、装卸台及鹤管、套筒等设备都应有可靠的接地。

表1中序号2的7起输油管引起的油槽着火爆炸事故，设备都没有接地。接地的作用是使之些设备产生的静电通过接地迅速消失。

那么，怎样正确接地呢？

防静电接地装置与防雷接地、保护接地的要求相同，也可以共用。为防两个金属物体之间放电，两个相邻金属物体之间、法兰或接头垫有绝缘物的应该有金属跨接线。跨接线一般用不小于8毫米的圆钢焊接或用扁金属以螺栓压紧。活动的接地或跨接软线应采用铜线。导线的连接最好采用焊接。用螺栓加弹簧片压接的应增加重复接地，并注意避免油脂污染和锈蚀。

用夹钳（类似电池夹子）连接的临时接地，要注意没有油漆、树脂、油脂污染。连接点要离开装料口、卸料口等有可燃蒸汽的地方。

苯、汽油等易燃液体装大桶时，大桶应放置在导电地面上使之自然接地。禁止铺非导电橡胶垫。对于橡胶、塑料等绝缘材料的输油管，应在管道表面缠金属丝，并接地。

禁止用金属网给易燃液体接地。这种近似过滤的接地，能使起电量增大近百倍。如果液体的流速太高，起电量太大，只靠接地就不能保证安全了。还需要控制流速。

2.2控制流速

表1中序号3的8起事故，都是流速高造成的。如某炼油厂向铁路槽车装0号柴油时，由于流速高，四天内发生两次爆炸。装车一分钟就发生爆炸，火焰高达10m~20m。事故后该厂对装油槽车进行检测。在装油平均流速1.7m/s时，测得电位580V，在装油流速增至2.6m/s时，静电位上升至2300V。流速越高起电量越大。静电的起电量与流速的1.5~2.0次方成正比。静电起电量还与管径有关，管径越大起电量越大。起电量与管径的3/4次方成正比例。

那么多快的流速才是安全的呢？安全流速如表2：

见表

管径（英寸）最高允许流速（m/s）

10（0.5）8.0

20（1） 4.9

50（2） 3.5

100（4） 2.5

200（8） 1.8

400（16） 1.3

600（24） 1.0

表2 不同管径的最高允许流速表

最高允许流速计算公式？

允许流速（m/s）=0.8

2.3防止冲击喷溅起电

装罐车或装储槽时，液体从管口喷出，从罐顶注入，必然要飞溅并撞击罐壁，使静电荷急剧增加。如图1：

图1 顶部注入冲击喷溅

图1的灌注方法产生大量静电。表1中序号4的4起事故，是类似图1 的冲击喷溅起电造成的。如果从底部进料，可避免冲击喷溅起电，如图2。据试验，由顶部装料比由底部装料的起电量大一倍，即2：1。某厂200吨油槽爆炸后进行模拟试验，从顶部注入测得电位7000

3300伏。从底部装油安全得多。

图2 底部进料避免冲击

油液中含有水等杂质，或含有不同组分，会加剧静电的产生。油越纯起电量越小。

2.4检尺、取样应超过规定的静置时间

表1中序号7的4起事故，有的是取样时发生的，有的是用钢尺量油时发生的，有的是油槽中的金属浮漂断了钢丝绳，集中电荷后对罐壁放电发生的。那么怎样才能避免检尺、取样时发生危险呢？

装车装罐时产生的静电，电荷通过接地的罐壁逐渐消散，叫做衰减。电荷衰减一半所需的时间叫做半衰期。半衰期需要一定的静置时间。静置时间因液体的电阻率和贮罐的容积不同而不同。

在易燃液体装置装罐时禁止检尺、取样如需操作需等超过静置时间再进

行。不同液体、容积需要的静置时间如表3：

见表

表3 不同类物质所需的静置时间（分）

2.5消除对地绝缘的导体

易燃液体储罐中的锈片或其它导体杂物，也是对地绝缘的导体。在装罐时集聚静电荷，如果在液体搅拌中升至液面，又距离罐壁较近时，也有产生静电火花的危险。

在静电能引起危险的场所，凡是对地绝缘的导体（如在绝缘物体上的导体，橡胶或塑料输油管的金属管头、管件），一旦带电就可能成为火灾爆炸的原因，因此都必须接地。接地必须连接可靠，否则也是对地绝缘的导体。

2.6及时处理泄漏，降低压力，防止喷射起电

可燃气体或易燃液体从管道、设备中喷出时，越是物料含有压缩机油、管锈、灰尘、水雾等杂质，越是混合气体、混合液体，越容易产生静电火花。

气、液体喷出时能不能产生静电火花，还与压力大小有关。日本规定，喷出或排放出液体的压力应在1兆帕（10kg/cm2）以下。但在我国也有低于1兆帕发生事故的，如某厂聚合釜堵塞后，工人用有0.8兆帕压力的汽油通堵，堵塞物随汽油喷出后起火。还有压力更低出事故的。一辆液化石油气槽车卸车时，用压缩机输送液化气，压力0.5兆帕（5kg/cm2）。有一处橡胶软管老化破裂，液化气喷出后着火。

为预防喷射起电，对高压设备应加强维修，预防泄漏。发生泄漏时应及时处理，降低压力，防止喷射起电。

2.7不要用苯、汽油类易燃液体擦洗衣服

表1中序号8的3起事故就是用易燃液体擦洗衣物造成的。例如某化纤

厂纺丝甲班休息室发生一起搓洗工作服引起的爆炸事故，烧死2人，烧伤9人。当日下午全班擦洗设备后，陆续回休息室休息。一徒工又去油库冒领6kg汽油倒入休息室桶内。一女工便用汽油搓洗工作服。搓洗时产生静电火花，引起汽油蒸汽爆炸，随即起火。全班14人有的从二楼窗口跳出，有的从壁洞跑出。有2人逃脱不及烧死在室内。

某厂用汽油洗过氯乙烯滤布。汽油盛在铝盆内，放在水泥地上。工人带橡胶手套，将滤布泡入汽油中搓洗。当洗完8块放入第9块滤布时，听到盆内有“噼啪”的响声。当时没在意，仍继续搓洗，在取出拧干时突然起火。这起事故发生较慢，可能与铝盆放在水泥地上近似接地有关。

用苯、汽油等易燃液体擦地也有危险。如某厂13车间研磨间，面积40m2，通风不良。下午2时，21人擦洗地面。拉来一车据末，拨上63kg汽油，然后大家用扫帚扫，拖把拖。2点23分突然爆炸，满屋起火。烧死1人，轻伤4人，重伤16人，住院后又死亡5人。据分析，这起事故是人体带电引起的。

3.人体带电及预防

表1序号6中有4起人体带电事故，占6.7%。但实际上人体带电引起的事故比例要大得多。据日本安全工业、电气技术研究所铃木肇先生统计，日本的“静电火灾每年约发生100起。其中人体带电所酿成的火灾约占22%。”

某厂司机驾驶130小货车去丰台火车站东货场提货，带车人员办理提货手续时，司机检查车辆，发现油管接头漏油。便钻在车下拆下接头缠棉纱。缠好后紧螺母，为便于用力翻身时，漏在地上的汽油着火。原因是他穿的涤卡外衣和尼龙衫在翻身时产生静电火花。他右手被烧伤，治疗了5个月。

人体带电比机器设备带电更危险，因为人是走动的。如果他在危险场所走动或操作，就等于一个流动的火种。

人体带电的危险程度有多大呢？据测试，在人体对地绝缘的情况下，人的不同活动所产生的静电电压如表4：

见表

表4 不同活动方式人体带电程度

注：当时的试验条件，温度、湿度、人体最低电阻、人体对地电容从略。

人体带电放电时，约2000V有感觉，约5000V有电击感。

在一般情况下，如此穿鞋底13mm厚的皮鞋，电容约200pf。人体带电2000V，放电火花可产生0.4毫焦耳的能量。一些物质的最小点燃能量如表5：

见表

表5 危险物质最小点燃能量（毫焦耳）

那么应该采取哪些措施预防人体带电事故呢？

3.1穿防静电鞋，采用导电地面

人体对地绝缘才能蓄积静电。如果产生的静电由大地消散了，人体就不可能带电。从防静电角度考虑，电阻小于108欧的物质就是导体。防静电鞋的电阻在0.5×105欧到108欧的范围内，对静电是导体，对工频交流电又是绝缘体，还有防触电性能。还有一种电阻率更低的导电鞋，适用于生产炸药的工厂。

穿防静电鞋必须在导电地面上才有效。泥土、砂石、水泥等地面，电阻都不会超过106欧，都是静电导体。凡可能泄漏可燃气体、易燃液体的场所，都应该采用导电地面。

为保证防静电鞋可靠，穿防静电鞋应遵守下列规定：

①不要穿羊毛和化纤的厚袜子。有导电纤维的除外；

②禁止垫鞋垫；

③不要使鞋底受到油脂、漆类污染，鞋底不可沾有绝缘杂质。

3.2穿防静电服

防静电服中有导电纤维，不蓄积静电。凡可能出现爆炸混合气体（可燃气体、易燃液体蒸汽）的场所，其可燃物质的最小点燃能量在0.25毫焦耳以下者，都应该穿防静电工作服。为保证静电服可靠，穿防静电服应注意以下几点：

①禁止在静电危险场所穿脱；

②禁止在静电工作服上附加或佩带任何金属件。必须使用金属件时，不得外露。钮扣必须扣好，不可使前襟、下摆处接近脱衣的状态；

③必须与防静电鞋配套使用；

④不可接近配电线路或有电磁波放射之处；

⑤如果穿防静电服的人有电击的感觉，或脱衣时感到电击时，以及工作服上有大量油漆、树脂等附着时，即不宜穿用，应进行试验检查；

⑥洗衣应轻柔，不可使用强酸强碱。用洗衣机选“普通”，不可用“强洗”，每次不宜超过20分钟。

处理易燃液体的跑冒事故应该穿防静电鞋，如果来不及宁可赤脚。

环境湿度在70%以上时，物体表面出现水膜，空气中的二氧化碳溶解于水膜，提高了导电性能，可以不使用防静电工作服。

3.3禁止穿化纤服装

由于化纤服装电阻率很高，易产生静电。且产生的电荷几乎不能移动，难以消散。其放电时间常达数小时甚至若干天之久。因此，在有可燃气体、易燃液体的场所禁止穿化纤服装。

3.4静电危险场所慎用软椅

从软椅上起立，起电量大。据测试，从人造革面的软椅上起立，人体带电18400V；从铺聚氯乙烯薄膜的软椅上起立，人体带电18000V。因此在静电危险场所不可使用人造革面或塑料面、化纤面等绝缘面料的软椅。

3.5应采取措施的静电危险现象

在静电危险场所，出现下列现象时，表明人体带电已可能成为引起火灾爆炸的原因，必须立即采取措施。

①内衣缠绕在身上；

②身体有连续刺扎的不快感；

③接触金属物体时有静电电击感。

只有静电危险场所才有必要采取防人体带电措施。有下列情况之一的场所为静电危险场所：

①在敞开的状态下处理可燃气体、易燃液体的场所；

②可燃气体、易燃液体虽在密封状态下，但有可能泄漏的场所；

③冒煤气等可燃气体检修，如带煤气抽、堵盲板，换阀门、接管等。禁止在静电危险场所穿脱衣服。