關于油品靜電產生及罐區防靜電措施的綜述

劉斌 張文鵬 馮艷 付潔

摘要：油品靜電是引起火災或爆炸的一個重要原因，直接威脅罐區作業安全，應該引起廣大油氣儲運行業從業人員重視。本文通過查閱文獻并結合作者工作經驗從油品靜電的產生原因及危害，影響因素，防范措施等幾個方面進行總結論述，希望對油庫防靜電工作起到借鑒作用。

關鍵詞：油品靜電;爆炸;火災

一、靜電產生原因

靜電產生的常見原因大致可以分為兩大類，一類是基于雙電層理論，另一類是靜電感應引起靜電。

根據雙電層理論，當兩種不同屬性的物質相接觸時，由于得失電子的能力不同，在接觸面處發生電荷的重新排序和電子轉移，這樣就在界面兩側形成極性不同的等量靜電。具體到油品裝卸作業中表現為油品與管道、儲罐罐壁、空氣等介質由于流動、攪拌、沉降、過濾、沖刷、噴射、灌注、飛濺、劇烈晃動等動作發生相對運動，都會在介質中產生靜電[1]。靜電產生的另一種原因是靜電感應，在帶電物體附近有絕緣的導體時，因其受到靜電感應而產生電荷分布不均勻，而使物體帶電。這兩種靜電產生途徑都存在與油氣儲運過程中，所以油氣儲運過程中靜電是不可避免的。

二、影響靜電產生的因素

靜電的產生與物質的導電性能有很大關系。油品的導電性能常用電導率r表示，單位是西門子每米（S/m），它是衡量油品導電性能好壞的物量參數。

按照BG6950-2001《輕質油品安全靜止導電率》之規定：當油品的靜止導電率大于或等于油品安全靜止導電率值時，為油品安全靜止導電率，在該導電率值時，油品不會發生靜電聚積。標準規定安全靜止導電率值為50ps/m[2]。

三、油品儲運過程中容易產生靜電的幾個環節及危害

1.油品輸送產生靜電

油品輸送主要有運輸、卸油、發油、倒罐等四項作業。在這些作業過程中，火車槽車、汽車油罐車在行駛中晃動產生靜電，輸送油品過程中，油品通過油泵、管道、過濾器、管道附件、鶴管、加油槍等設備設施時，液體流動摩擦產生靜電。同時，油品在進入盛油容器時，由于自身摩擦、沖擊、沉降也產生靜電。

2.人體活動產生靜電

人體活動起電基本上屬于不同固態介質的接觸起電，也可受靜電感應起電。另外，帶電微粒吸附在人體上，也會使人體帶電。在一定條件下，人體帶電可達4-5kV。油庫、加油站體活動產生靜電的形式有兩種：一種是人體自身活動時衣物等相互摩擦產生靜電;另一種是人在工作過程中，與設備的接觸及摩擦產生靜電，如擦拭、清洗設備，靠近高電位體等。

3.感應產生靜電

主要有雷電感應產生靜電和其他形式的電磁感應產生靜電。雷電感應是由于雷電放電時，在附近導體上產生靜電感應，它可能產生靜電放電或使金屬部件間產生火花。其他形式的電磁感應主要指隨著加油站信息技術的發展和大量電器設備的投入使用，產生的各種形式的靜電感應現象。

4.靜電的危害

石化產品都屬于高絕緣物質，這類非導電性液體在生產和儲運過程中，產生和積聚大量的靜電荷，靜電聚積到一定程度，具備放電條件后就發生放電。如果在放電空間還同時存在處于爆炸極限的的油氣混合物，同時放電能量達到引燃混合氣體的最小引燃能量，便可能引起著火和爆炸。

四、防止油品靜電事故的安全措施及相關規定

1.防止爆炸性氣體的形成

對于可能形成爆炸性氣體集聚的場所采用通風裝置加強通風，及時排出爆炸性氣體使濃度不在爆炸極限范圍內，以防止靜電火花引起爆炸。對于油面空間不能采用正壓通風的辦法來防止爆炸性混合氣體的形成，可采用惰性氣體覆蓋的方法，或采用浮頂罐、內浮頂罐。

2.加速靜電泄漏

靜電的產生本身并不危險。實際的危險在于電荷的積聚，因為這樣能儲存足夠的能量，從而產生火花將可燃性氣體引燃。為了加速油品電荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的電導率。

（1）接地和跨接

靜電接地和跨接是為了導走或消除導體上的靜電，是消除靜電危害的有效措施之一。靜電接地的具體方法是把設備容器及管線通過金屬導線和接地體與大地連通形成等電位。跨接是指將金屬設備以及各管線之間用金屬導線相連形成等電位。接地與跨接的目的在于人為地與大地造成的一個等電位體，不致因靜電電位差造成引起危害。

（2）添加抗靜電劑

油品容器的接地只能消除容器外壁的電荷，由于油品的電導率較小，油品表面及其內部的電荷很難靠接地泄漏。添加抗靜電劑既可以增加油品的導電率、加速靜電泄漏和導出，又可減少油品中積聚的電荷并降低油品的電位。

3.防止操作人員帶電

人體表皮有一定的電阻，如果穿著高電阻的鞋，因人體和衣服之間相互摩擦等原因，會使人體帶電。因此，經常在油泵房、灌發油間及從事裝卸作業的人員，應避免穿著化纖服裝，在進入罐區等場所時應主動觸碰靜電消除裝置，及時消散人體靜電。

4.減少靜電的產生

從目前的技術狀況來看，還不能完全杜絕靜電產生。對于防止石油靜電危害來說，不能完全消除靜電電荷的產生只能采取減少產生靜電的技術措施。

（1）控制油品的流速

油品在管道中流動產生的流動電荷和電荷密度的飽和值與油品流速的二次方成正比，因此控制流速是減少油品靜電產生的有效方法。

（2）控制加油方式

油罐從頂部濺裝油時，油品必然要沖擊油罐壁，攪動罐內油品，使其靜電量急劇增加。實驗表明，從頂部噴油裝油產生靜電量與底部進油產生的靜電量之比為2：1。可見從油罐底部（或從頂部沿油罐壁伸至罐底）裝油比頂部裝油安全得多。

五、預防油庫作業靜電的建議措施

（1）人員培訓。做好員工防靜電安全教育提高防范靜電的意識，消除僥幸心理。

（2）流程管控。強化檢查督導，裝卸車作業采取雙人確認的方式，由司機和發油員共同檢查靜電接地連接情況，連接正常后方可開始作業，作業過程中實行限流措施，嚴格把控油品流速。

（3）設備技術。采取靜電接地與發油裝置連鎖模式，實現設備的本質安全。定期開展防靜電裝置檢測，掌握靜電消除系統整體狀況，及時開展設備改造。定期清理過濾器，保障油品流動順暢。

六、通過上述論述可得出如下結論：

（1）油品儲運過程中靜電產生是不可不免的，主要存在于油品傳輸過程，人體靜電及感應靜電。

（2）靜電是威脅罐區安全的重要因素，必須引起重視，應嚴格按照有關防靜電的規范進行落實，確保罐區安全。

（3）靜電只有在滿足相關條件的情況下，才會引發危險。因此在防控靜電危害時應注意消除其形成危險的條件。

參考文獻：

[1]蔣恩星. 探討火、化工領域用靜電安全技術[J]. 中國科技投資，2019（34）：291-292.