静电放电引起火灾爆炸必须具备以下四个条件:(1)有产生静电的来源;(2)使静电得以积聚,并具有足够大的电场强度和达到引起火花放电的静电电压;(3)静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)静电放电火花周围有爆炸性的混合物存在,其浓度必须处于爆炸极限内。反之,防止静电事故的措施是从控制这四个条件着手。控制前三个条件实质上是控制静电的产生和积累,是消除静电危害的直接措施。控制第四条件是消除或减少周围环境爆炸的危险,是防止静电危害的间接措施。
在油品的储运过程中,防止静电事故的安全措施主要有以下就个方面:
1 防止爆炸性气体的形成
在爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风,及时排出爆炸性气体,使浓度不在爆炸范围内,以防止静电火花引起爆炸。同时对应于爆炸浓度范围还与温度密切相关,把温度控制在爆炸温度范围之外也是防止静电引起爆炸的途径。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸性混合气体的形成,可采用惰性气体覆盖的方法(如氮气覆盖),或采用浮顶罐、内浮顶罐。浮顶罐或内浮顶罐虽可消除浮盘以下的油气空间,尤其是内浮顶罐浮顶上面含有较多可燃气体,但浮盘上部的可燃气体发生火花放电现象也应该予以重视。
2 加速静电泄漏,防止或减少静电聚积
静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚,因为这样能储存足够的能量,从而产生火花将可燃性气体引燃。为了加速油品电荷的泄漏,可以接地、跨接以及增加油品的电导率。
2.1 接地和跨接
静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电,是消除静电危害的最有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导线和接地体与大地连通形成等电位,并有最小电阻值。跨接是指将金属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位。显然,接地与跨接的目的在于人为地与大地造成一个等电位体,不致因静电电位差造成火花放电而引起危害。管线跨接的另一个目的是当有杂散电流时,给它以一个良好的通路,以免在断路处发生火花而造成事故。油罐取和油品作业区的管与管、管与罐、罐上的部件及其附近有可能感应带电的金属物体都应接地。根据《石油库设计规范》(GBJ74—84)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—92)的规定,防静电接地装置的接地电阻不宜大于100Ω。
2.2 添加抗静电剂
油品容器的接地只能消除容器外壁的电荷,由于油品的电导率较小,油品表面及其内部的电荷很难靠接地泄漏。添加抗静电剂既可以增加油品的导电率、加速静电泄漏和导出,又可减少油品中积聚的电荷并降低油品的电位。
2.3 设置静电缓和器
静电缓和器又叫静电中和器,它是消除或减少带电体电荷的装置。其工作原理是它所产生的电子和离子与带电体上相反符号的电荷中和,从而消除静电危险。
3 防止操作人员带电
人体表皮有一定的电阻,如果穿着高电阻的鞋,因人体和衣服之间相互摩擦等原因,会使人体带电。因此,经常在油泵房、灌发油间及从事装卸作业的人员,应避免穿着化纤服装,最好穿着棉织品内外衣和穿防静电鞋。
4 减少静电的产生
从目前的技术状况来看,还不能完全杜绝静电产生。对于防止石油静电危害来说,不能完全消除静电电荷的产生,只能采取减少产生静电的技术措施。