非导电性易燃液体的静电危害及控制

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危险化学品储罐区的静电如何预防与消除

危险化学品储罐区的静电如何预防与消除

危险化学品储罐区的静电如何预防与消除2、增湿提高空气中相对湿度有利于消除现场存在的静电。

提高空气中相对湿度就是提高空气中水蒸气的饱和程度,在物体表面会吸收或吸附一定的水分,从而降低了物体表面的电阻系数,有利于静电电荷导入大地。

当然,用增加空气湿度消除静电也有其局限性,它应以不损害人员健康、不损坏设备和危险化学品品的质量为原则。

在实施增湿消除静电时,一般相对湿度在70%左右,静电积累会很快减少。

3、添加抗静电剂抗静电剂具有较好的导电性或较强的吸湿性。

因此,在容易产生静电的高绝缘材料中,加入抗静电剂之后,能降低材料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄漏,消除静电危险。

化工行业中多采用酸盐、环烷酸盐、铬盐、合成脂肪酸盐等作为抗静电剂。

国产抗静电添加剂有3个组分:烷基水杨酸铬、丁二酸二异辛酯磺酸钙和“603”的共聚物。

前两种组分是改变危险化学品导电率的基本成分,后者是稳定增效剂。

抗静电剂的使用可采用涂布法、浸渍法、喷雾法或采用混合在原料中,以降低内部电阻及表面电阻,提高物体的导电性能。

4、工艺控制法危险化学品在管道中流动所产生的静电量,与危险化学品流速的二次方成正比。

降低流速便降低了摩擦程度,可减少静电的产生。

所以当储罐输入危险化学品和输出危险化学品的时候,控制危险化学品输送流速是减少静电电荷产生的一个有效方法。

2000年10月31日,河南某石化厂机修车间一名女职工提着一带塑料柄挂钩的方形铁桶,到炼油三厂开手阀放汽油不久,油桶着火。

原因是由于阀门开度过大,汽油流速快而导致静电积聚,产生火花放电而引发的事故。

在容器内灌注液体时,应防止产生液体飞溅和剧烈搅拌现象,应从底部装卸危险化学品或将危险化学品管延伸至接近容器的底部。

一般规定,在鹤管没有被危险化学品浸没之前,流速只能限制在1m/s以下,以免产生静电。

当入口管浸没200mm后可提高流速,最高不得超过6m/s。

甲、乙类液体经过添加抗静电剂,或有专门静电消除器与静电报警仪同时具备的,流速可为6m/s。

爆炸危险性生产场所静电的危害及防护措施

爆炸危险性生产场所静电的危害及防护措施

爆炸危险性生产场所静电的危害及防护措施[摘要]化工生产过程中,气体、液体、粉体的输送、排出,液体的混合、搅拌、过滤、喷涂,固体的粉碎、研磨,粉尘的混合、筛分等,都会产生静电,有时静电电压高达数万伏,对静电防护稍有疏忽,就可能导致火灾、爆炸和人身触电。

因此,我们有必要了解静电产生的原因及可能造成的危害,并采取切实可行的防护措施。

【关键词】静电;爆炸;静电防护静电是一种无形杀手。

当风干物燥时,大气电场由于磨擦而产生静电。

它小则会造成电脑死机,软盘无法复制;大则使加油站、化纤车间等引发火灾、爆炸事故。

如2010年1月7日17时30分,中国兰州石化罐区爆炸起火,6人遇难,1人重伤,5人轻伤,事故原因系罐体泄漏,致使现场可燃气体浓度达到爆炸极限,溢出可燃气体产生静电,引发着火爆炸酿成惨剧。

所以,在易燃易爆的化工生产过程中,静电的防护是安全防护的重点之一,下面笔者就静电产生的原因一在爆炸危险性生产场所的危害和防护进行分析。

一、静电产生的原因分析(一)内部特性1、物质的逸出功不同由于不同物质使电子脱离原来物体表面所需外界做的功(称为逸出功)不同,因此,当它们两者紧密接触时,在接触面上就会发生电子转移,逸出功小的物质失去电子而带正电荷,逸出功大的物质则得到电子而带负电荷。

各种物质电子逸出功的不同是产生静电的基础。

2、物质的电阻率不同静电的产生和物质的导电性能有很大关系,它以电阻率来表示。

电阻率越小,导电性能越好。

根据大量实验得出的结论,物质的电阻率小于106Ω·cm时,因其本身具有较好的导电性能,静电将很快泄漏。

大于106Ω·cm且小于1010Ω·cm 的物质,通常带电量是不大的,不易产生静电。

大于1010Ω·cm且小于1015Ω·cm 的物质最易带静电,是防静电工作的重点对象。

如汽油、苯、乙醚等,它们的电阻率在大于1011Ω·cm且小于1015Ω·cm之间,静电很容易产生并积聚。

防止静电危害的规定

防止静电危害的规定

防止静电危害的规定
静电危害引起的火灾和爆炸风险是一种常见的工作场所安全问题。

为了减少静电危害,许多国家和地区制定了相关规定和标准。

以下是一些常见的防止静电危害的规定:
1. 场地设置要求:在易产生静电的工作区域内,要设置适当的地面铺设、接地导线和抗静电地板材料,以便有效地将静电释放到地面上。

2. 防护装备要求:工作人员应使用合适的防静电服装和防静电手套,以减少静电的产生和积累。

3. 工作操作要求:在易产生静电的工作环境中,要采取适当的操作措施,如减少物体的摩擦、使用导电性工具和仪器等,以减少静电的产生。

4. 静电地点标识要求:在易产生静电危害的区域内,要设置适当的警示标识,提醒人员注意静电风险,并采取相应的防护措施。

5. 储存和处理要求:对易产生静电的物质,如易燃液体、粉尘等,应按照规定的方法进行储存和处理,以减少静电引起的火灾和爆炸风险。

这些规定和标准的具体要求可能会因国家和地区的不同而有所差异。

因此,在特定工作环境中,应根据当地的法律法规和标准来制定适当的防止静电危害的措施。

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2024年化工行业仓储中静电的危害与防治(3篇)

2024年化工行业仓储中静电的危害与防治(3篇)

2024年化工行业仓储中静电的危害与防治静电是指物体在相互接触或分离时产生的电荷,它的存在在化工行业的仓储中有着重要的影响。

静电的危害主要体现在三个方面:火灾爆炸、设备损坏和工人伤害。

为了减少这些危害,有必要采取一系列的措施来预防和控制静电。

首先,静电会导致火灾和爆炸。

许多化工物质在含有易燃气体或蒸汽的环境中,静电可以引发火花,从而引起爆炸事故。

为了防止这种情况的发生,可以采取以下措施:1. 静电接地:将金属设备和管道连接到地面,以便将静电安全释放到地面,减少操作中产生的静电。

2. 使用导电容器:存储易燃液体或固体时,使用带有导电涂层的容器,以保持容器和内容物之间的导电性,减少静电的积累。

3. 防止摩擦:减少或避免制造静电的活动,如物体的拖曳、撞击和摩擦等。

其次,静电也会对设备造成损坏。

静电产生的火花可能会引起设备的电子部件损坏,从而降低设备的寿命。

为了减少这种损坏,可采取以下措施:1. 在设备和管道上安装静电消散装置:这些装置可以帮助释放设备和管道上的静电,保护设备不受静电的损害。

2. 使用防静电地板:在仓储区域铺设防静电地板,以减少人员和设备通过地面积累的静电。

再次,静电也对工人产生伤害的风险。

当工人直接接触带有静电的设备或物体时,可能会受到静电放电的伤害。

为了减少工人的伤害风险,可采取以下措施:1. 提供适当的个人防护装备:工人应佩戴适当的工作服和防静电鞋,以减少静电的积累和释放。

2. 加强培训和意识:对工人进行防静电的培训,提高他们对静电危害的认识,使他们能够正确应对静电的存在。

除了上述的措施,还需要定期进行设备和管道的维护和检查,确保设备的导电性能和防护措施的有效性。

同时,在仓储区域内设置防火设施和自动灭火系统,以降低静电引发火灾的风险。

在实施防静电措施的过程中,还应遵循相关的安全法规和标准,如防爆要求和环境保护要求等。

此外,仓储中的静电防治也需要与供应商和消费者进行密切合作,共同努力减少静电引起的损失和风险。

油品储运作业静电火灾成因及防治(三篇)

油品储运作业静电火灾成因及防治(三篇)

油品储运作业静电火灾成因及防治静电火灾是指在储运石油、化工等易燃易爆物品过程中,由于静电放电引发的火灾。

下面将从成因和防治两个方面详细介绍油品储运作业静电火灾。

一、成因1. 静电的生成:油品在流动、倾倒、装卸、搅拌等过程中会与容器或管道壁摩擦产生静电,造成物体带电。

2. 静电堆积:由于储运过程中油品的导电性差,静电难以迅速耗散,导致带电物体上的静电无法及时释放。

3. 静电放电:带电物体突然与容器、管道等导电物体接触或充电位置增大时,可能造成静电放电,引发火灾。

4. 点火源:当静电放电的能量高于油品的最低点火能量时,就会发生火灾。

二、防治为了防止油品储运作业中静电火灾的发生,可以采取以下措施:1. 保持工作场所的清洁:及时清理漏油,减少油品与导电物质的接触,降低静电的生成和堆积。

2. 使用导电介质:在油品储存容器及管道上涂覆导电涂料,将容器或管道与地面接地,增加导电性,便于静电的迅速耗散。

3. 选择合适的储运设备:油品储运设备应具备导电性能,采用导电材料制造,并保持设备的良好接地。

4. 避免静电产生:在油品储运过程中,应避免油品与容器、管道、搅拌设备等物体摩擦,减少静电的生成。

5. 接地装置的设置:在储存设备与周围物体之间设置导电连接,将设备接地,防止静电的堆积。

6. 加强人员培训:进行专业培训,提高人员对静电火灾的认识和防范意识,熟悉使用防静电设备的方法和步骤。

7. 定期检查和维护:对储存设备及导电连接进行定期检查,及时发现并修复潜在的安全隐患。

总结起来,油品储运作业静电火灾的成因主要是静电的生成、堆积和放电,防治措施主要包括保持清洁、使用导电介质、选择导电设备、避免静电产生、设置接地装置、加强人员培训以及定期检查和维护。

通过合理的防控措施,可以有效预防和减少静电火灾的发生,保障储运作业的安全。

油品储运作业静电火灾成因及防治(二)静电火灾是油品储运作业中的常见安全问题之一,它往往给人们生命财产带来巨大的损害。

加油站油库静电的产生原因、危害和预防措施

加油站油库静电的产生原因、危害和预防措施

加油站油库静电的产生原因、危害和预防措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX加油站油库静电的产生原因、危害和预防措施静电是加油站油库着火爆炸事故主要点火源之一,加油站油库中的油品在储存、运输、输送、装卸等过程中,不可避免地会产生静电。

油品本身属于易燃易爆液体,当静电放电能量超过油蒸气的最小引燃能量时,就可引燃引爆油品。

因此加油站油库在营运过程中静电的危害是非常大的,研究静电危害的原因,采取工程技术手段和管理对策,是加油站油库预防和避免静电事故的一项重要任务。

静电的产生根据双电层理论,油品在储存、运输、输送、装卸等过程中,不可避免地发生流动、搅拌、沉降、过滤、摇晃、喷射、飞溅、冲刷及发泡等接触、摩擦、分离的相对运动而产生静电。

按油品的运动形式分为流动带电、喷射带电、冲击带电和沉降带电等。

流动带电是油品在储运作业中常见的带电形式。

油品在金属管道流动过程中,由于油品的流动使原来的双电层发生了变化,油品中的电荷被带走时,原来管壁内侧被束缚的电荷,由于相反电荷的离去而跑到管壁外侧成为自由电荷。

若金属管线接地,则管线上除去界面双电层所束缚的电荷外,管壁外侧多余电荷被导入大地。

喷射带电是油品从喷嘴或管口以束状喷出后,这种束状的油品便与空气连续发生接触与分离现象,使油品带电。

加油站喷溅式卸油时就会产生喷射带电。

冲击带电是油品从管道出口喷出后遇到壁板时,油品与壁板不断地发生接触和分离现象,与壁板分离后的液体向上飞溅,油珠和物体就分别带上了不同符号的静电荷。

如加油站油品的喷溅式卸油,加油枪往汽车油箱加注油品。

沉降带电是油料中不同程度含有杂质,如固体颗粒和水分等,杂质会离第 2 页共 9 页解成带电离子,因此在水和油的界面处形成双电层,由于悬浮于液体中的微粒沉降时,会使微粒和液体分别带上不同符号的电荷。

另外,加油站油库中的操作人员在危险场所频繁作业和接触设备,可能由于人体活动时,衣服与衣服、人体与衣服摩擦、鞋底与地面或地板摩擦而使人体带电造成事故。

静电的危害及预防措施

静电的危害及预防措施

塑料管流入汽车罐车。约8时30分,第一车甲苯约
13.5t被拉回仓库。约9时50分,汽车开始装卸第二
车。汽车司机将车停放在预定位置后与安全员到离
装卸点20m的站台上休息,1名装卸工爬上汽车槽
车,接过地上装卸工递上来的装卸管,打开汽车槽
车前后2个装卸孔盖,在每个装卸孔内放入2根自流
式装卸管。
.
静电引起甲苯装卸槽车爆炸起火事故
• 10、多饮水,多吃蔬菜、水果、酸奶,同时补充钙质和维生 素c,减轻静电对人带来的影响 ,最后少穿胶底的鞋,胶底的 鞋基本于地绝缘了,静电无法释. 放。
化工静电安全
• 化工工艺生产过程中常见引发静电的工序:
• (1)流动带电——利用管道输送液体时,由于液体与 配管等固体接触,在液体和固体的接触面上形成双电 层。随着液体流动双电层中一部分电荷被带走,产生 静电;
• (2)物料在管道输送过程中有静电积聚现象,塑 料管由于其导电性能差,使静电积聚情况更加严重, 物料中及塑料管壁上含有高位静电。
• (3)醋酸乙烯蒸气与空气形成可燃性混合气体。 • (4)当带有高位静电的塑料管接触到铁桶时,形
成放电,产生火花,引爆可燃性混合气体。
.
巴顿溶剂公司静电火灾爆炸
• 2007年7月17日,美国堪萨斯州巴顿溶剂厂发生了 爆炸,并引发了大火,大火摧毁了整个油库,火灾 中有 40多个规格为3000 到 20000 加仑的储油罐 被点燃,事故造成11名居民和消防员接受治疗。巴 顿溶剂厂停产。爆炸将储油罐罐顶抛向空中,炸飞 130英尺远,片刻,又破坏了两个储油罐,导致这 两个罐中成分泄漏。随着火势蔓延,附近储罐中的 成分被释放和点燃,一些碎片四溅并击中一个移动 房屋和临近的商店。事故造成 6000居民被疏散。 爆炸产生的浓烟飘散到空中超过200英尺,数公里 外都能看到。

易燃、可燃液体及可燃粉尘防静电安全管理规定

易燃、可燃液体及可燃粉尘防静电安全管理规定

XX有限公司易燃、可燃液体及可燃粉尘防静电安全管理规定一、总则1.1 目的为了规范易燃、可燃液体和可燃粉尘的防静电管理,防止发生由于静电产生的火灾爆炸事故,特制定本规定。

1.2适用范围本规定适用于公司易燃、可燃液体和可燃粉尘的生产、储存、运输等过程的安全管理。

1.3 编制依据1.3.1 中华人民共和国国务院令第344号危险化学品安全管理条例1.3.2 GB 12158—2006 防止静电事故通用导则1.3.3 GB 13384-92 液体石油产品静电安全规程1.3.4 GB 15577-1995 粉尘防爆安全规程1.3.5 GB 50160—2008 石油化工企业设计防火规范1.3.6 SH 3097—2000 石油化工静电接地设计规范电全管理规定1.4 术语和定义1.4.1易燃、可燃液体:是指易燃、可燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体。

其中闭杯试验闪点等于或低于61°C称为易燃液体。

1.4.2 易燃、可燃液体防静电:是指在易燃、可燃液体的装卸、输送、调合、采样、检尺、测温及设备清洗过程中防止产生静电和易燃、可燃液体储罐、铁路罐(槽)车、汽车罐(槽)车、鹤管、管线、人体等已有静电的消除。

1.4.3可燃粉尘:是指一定条件下能与气态氧化剂或空气发生剧烈氧化反应的粉尘。

1.4.4 可燃粉尘防静电:是指在可燃粉尘的储存、运输、制备等过程中防止静电引燃发生火灾、爆炸。

1.5工作职责1.5.1 HSSE部1.5.1.1负责易燃、可燃液体和可燃粉尘的防静电措施的监督检查。

1.5.1.2 负责协调防雷防静电检测工作的落实。

1.5.2生产运行部负责生产过程中静电防护和消除措施的监督检查。

1.5.3 机动工程部负责设备设施防静电措施的监督检查。

1.5.4机电仪中心(维修部)1.5.4.1 负责防静电设施的日常维护和维修。

1.5.4.2 负责检维修作业过程防静电措施的落实。

1.5.4.3 负责防雷防静电检测报告的存档。

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非导电性易燃液体的静电危害及控制在流程工厂中,广泛使用易燃液体。

在涉及易燃液体的生产过程中存在静电累积释放产生引火源的危害。

常见的操作如管道输送、槽车装卸、搅拌、混合、过滤、真空操作和清洗等都可能产生静电累积(如图1、图2所示),当累积的静电有接受对象时就可能发生静电释放,为爆炸性的混合气体提供能量,引起着火或爆炸。

行业中普遍采用静电接地和跨接措施控制静电的危害。

这些措施是可取的,但在某些情况下却不足够。

以下事故案例为我们控制静电危害提供了一些启发。

图1物料在管道内流动产生静电图2反应器内搅拌时产生静电图3化学品储罐燃烧爆炸时的情景图4化学品槽车与储罐间有静电接地图5绿灯亮时表示接地良好图6静电释放设想图图7非导电性液体累积静电(本文部分图片源于CSB相关视频的截图)案例在2007年7月17日,美国堪萨斯州的一个化学品罐区发生了爆炸(图3),导致11位居民和1名消防人员就医治疗。

由于引发后续爆炸,损毁了整个化学品罐区,周围6 000多名居民被迫疏散,对他们的正常生活造成了严重影响。

发生事故的储罐位于一个化学品罐区内,它储存了一种用于油漆生产的石脑油。

事故发生当天,一名槽车司机从化学品槽车向其中一个容积约为57m3的储罐卸料(即上述石脑油)。

往储罐卸料之前,他先完成槽车和储罐之间的静电接地(图4),以便在卸料过程中消除静电累积。

该罐区的静电接地系统安装了报警装置(如图5),当图中的绿灯亮时,表示接地良好;反之,红灯亮则表示没有妥善连接。

操作人员按照正常程序确认接地妥当后,开始往储罐卸料。

在卸料过程中,接受物料的储罐发生了爆炸,很快另外2个储罐破裂并发生泄漏。

随着火势蔓延,引起周围数个储罐超压爆炸,个别罐顶飞到了罐区以外的地方,整个罐区严重损毁。

美国化学安全和危害调查委员会(CSB)对事故进行了深入调查,发现发生事故的储罐内有一个金属浮子液位计,该液位计的浮子与一条金属带松散连接。

CSB的调查人员认为,用泵往储罐输送物料时,液体物料累积了静电;而在卸料过程中,储罐液面以上的空间内形成了易燃蒸气和空气的混合气体;在储罐接受进料过程中,金属浮子上积聚了静电,当浮子摆动时,在浮子和连接它的金属带之间形成了间隙(即所谓的“火花隙”),金属浮子向连接它的金属带释放静电(见图6),提供足够能量引燃了储罐内事先形成的爆炸性混合气体。

本案例中的卸料操作是行业中常见的做法,即在开始卸料之前确认有良好的接地,以防止静电累积。

CSB的调查人员确认,卸料操作人员曾妥当地完成了静电接地,但为什么并没有消散静电以避免事故呢?原因是槽车所卸物料是一种电导率很低的物质,虽然静电接地妥当,但在卸料过程中产生的静电仍不能及时经接地装置消散,静电不断累积直至发生释放。

这个案例告诉我们,对于易燃液体的卸料或其它可能形成静电累积的操作,仅仅依靠静电接地在某些情况下是很不安全的。

非导电性易燃液体我们在化工、石化、制药等流程工厂中,广泛使用各种易燃液体,如乙醇和甲苯等等。

虽然他们都是易燃液体,但是从静电危害预防方面而言,它们存在较大的区别,主要是由于具有不同的电导率。

静电本身并不存在危害,其危害在于电子转移和回归的不平衡导致电荷分布不均,从而形成局部累积,当累积到一定程度并有接受放电的对象时,就可能发生静电释放,提供引火源。

因此,要消除静电的危害,一方面需要避免形成静电累积,另一方面应该使产生的静电及时消散。

如果液体物料处于静电接地的容器内,该液体物料在进入容器之前所累积的静电可以通过静电接地装置消散掉。

消散速度取决于液体本身的电导率;如果液体本身的电导率高并接地妥当,可以非常快地消散掉事先累积的静电。

反之,电导率低的物料需要相当长的时间才能完成所累积静电的消散;如果产生静电积累的操作持续,即使此时接收物料的容器有良好的静电接地,也会不断地形成静电累积(如图7所示),对于易燃液体的容器,这种情景能产生引火源,具有潜在的着火或爆炸危险性。

据美国NFPA77-2007标准的定义,如果液体物质的电导率大于104 pS/m,属于导电性的液体。

如果电导率小于104 pS/m而大于50pS/m,属于半导电性的液体;当电导率小于50 pS/m时,就属于非导电性的液体。

液体物质的电导率与温度也有关联,因为电导率取决于离子的移动,当温度升高时,导电性会有所增强。

对于导电性的液体,在通常的操作过程中只要静电接地妥当,不会形成静电累积而带来危害(如果被绝缘隔离会存在严重危害)。

就半导电性的物质而言,在炼油和石化行业的通常操作中,如槽车装卸、物料输送等,由于要求采用金属管道并配合适当的静电接地(禁止使用塑料软管),风险相对较小;精细化工行业由于广泛采用非金属衬里的材质、进行多相操作和使用小孔过滤器等原因,半导电性的液体往往也意味着较大的风险。

据文献报道,电导率在1000pS/m左右的易燃液体,在某些条件下(如流经过滤器、液体喷雾操作等)也存在静电累积并释放提供引火源的危害。

在表1和表2中列出了部分常见的非导电性易燃液体和半导电性易燃液体的电导率及静电累积后的消散时间。

控制措施就静电释放引起着火或爆炸而言,非导电性易燃液体具有比普通易燃液体更大的危害。

为了安全地进行非导电性易燃液体的使用或转移操作,需要更加审慎地选择危害控制措施。

以下是可以考虑的一些措施:了解所使用的化学品的特性对于流程工厂而言,主要危害来源于2个方面,即所涉及的化学品的危害和工艺系统设计本身存在缺陷所带来的危害。

化学品的危害是基本的危害来源,一旦使用某种化学品就必须接受它内在特性所赋予的危害,例如使用甲苯,就自然而然地拥有它易燃的危害以及其电导率低所导致的难以消散静电的危害。

因此,为了控制电导率低的易燃液体的着火或爆炸风险,当我们选择使用某种易燃液体时,首先需要了解它的电导率大小。

可以通过查阅相关化学品的安全技术说明书(也称MSDS)获取该数据,但是目前很多化学品的MSDS信息不完整,缺乏电导率的数据;也可以通过查阅化学品手册获取相关化学品的电导率。

在NFPA77-2007的表B.2中列举了一些常见物质的电导率,可以参考。

对于非常特殊的化学品,还可以委托研究机构或类似的服务单位进行试验测试。

消除静电液体在管道内流动(特别是流经过滤器)、搅拌器的搅拌、液体进入容器时冲击原有液体的液面、输送泵的转动、液体喷射或喷雾操作等都可能形成静电。

静电的危害在于积聚到一定程度时可能放电,为爆炸性混合气体提供引火源。

因此,要预防静电的危害,首先是要防止静电发生积聚。

可以从避免产生静电和促进静电消散两个方面来防止静电累积。

无论是电导率高或低的易燃液体,减少静电的产生都是有益的。

通常可以采取降低液体在管道内的流速、采用液下管或挂壁管进料等方式减少静电的产生。

静电接地是促进静电消散的常见方法。

妥善接地有助于静电的消散(管道和设备的设计需要为液体物料提供足够的静电消散时间)。

静电接地对于导电性的液体非常有效;相反,对于非导电性的液体,静电接地的作用非常有限,需要考虑其它方法(如惰性气体保护和添加抗静电剂等方法)来防止火灾和爆炸事故。

惰性气体保护着火需要3个基本要素,即可燃物、氧气(空气或其它氧化剂)和引火源。

只要消除其中任何一个要素就可以避免着火。

对于化工、石化和制药等涉及易燃物料的工厂,可燃物通常是原料、中间产品或产品,难以消除;能够消除的是氧气和引火源。

引火源种类很多,控制的方法也不相同,例如采用动火作业许可证制度控制明火,依靠良好的静电接地和跨接消除静电。

但是,对于电导率很低的非导电性易燃液体,静电接地消除引火源的做法在很多时候并不奏效(这也是流程工厂中涉及甲苯的火灾爆炸事故多于其它溶剂如甲醇的原因,甲苯电导率低,属于非导电性液体,而甲醇的电导率高,属于导电性液体)。

消除引火源是防止着火或爆炸的途径之一,但完全消除引火源难度较大。

有人做过统计,在流程工厂中,虽然试图采取控制引火源的方法来预防火灾或爆炸,但仍然有37%的严重火灾和爆炸事故是因为引火源的控制失效所引起的。

与消除或控制引火源相比较,控制氧气浓度是更加可靠的防止易燃液体着火和爆炸的方法。

每种易燃气体或液体的蒸气只有在与足够的氧气混合后才能发生燃烧(爆炸是一种特殊的燃烧形式),也就是说氧气浓度需要到达或超过该物质的最低需氧浓度(LOC)才能维持持续的燃烧。

每种物质的最低需氧浓度各不相同,对于大部分的易燃气体和易燃蒸气,LOC约为9%~12%(体积百分数,下同)。

易燃液体在其爆炸上限以上范围不能持续燃烧,就是因为氧气的浓度过低的缘故。

因此,工业中广泛采用氮气、二氧化碳或水蒸气等控制工艺系统的氧气浓度以防止火灾或爆炸,尤其是氮气,它被广泛用于工艺系统的惰性化。

惰性化的方法通常适用于密闭的工艺系统,因为便于控制氧气的浓度。

理论上讲,如果工艺系统在LOC 以下操作,总是安全的,重要的是需要确保系统的确是处于足够低的氧气浓度下。

在实际生产中,工艺系统内的实际氧气浓度应考虑最坏的情形,并且有足够的裕量。

大部分的易燃气体或蒸气要求将氧气浓度控制在约5%以下,表3中列出了一些常见物质分别在采用氮气和二氧化碳进行惰性化保护时的最低需氧浓度。

据NFPA69-2002的要求,如果有连续的氧气浓度监控,实际的氧气浓度应该比相关物质的LOC低2%;假如相关物质的LOC低于5%,则实际操作时不能超过其LOC的60%。

如果工艺系统没有连续的氧气浓度监控,实际操作时的氧气浓度不应该超过LOC的60%;当LOC小于5%时,则取不超过LOC的40%;并且需要定期检查氧气的浓度。

对于低压储罐,如果气相有氮封,则不要求检查氧气的浓度。

与控制引火源相比,利用氮气等惰性化的方法可以更加安全地实现易燃液体的操作,这种策略对于非导电性的易燃液体尤其重要(接地对它们而言效果不理想,仅靠接地存在较大风险;当然我们在采用氮气保护的同时仍然应该确保静电接地和跨接的完好性,一旦氮气保护失效时,静电接地和跨接可以充当后续的安全措施)。

氮气有排除空气中氧气的特点,如果在室内或相对密闭的空间采用氮气保护措施时,需要有适当的措施(如可靠的通风系统或低氧报警等)防止操作人员遭受窒息伤害。

总之,易燃液体的主要安全危害是着火或爆炸。

非导电性的易燃液体静电消散较困难,危害尤其明显。

单纯依赖静电接地来预防非导电性易燃液体的火灾或爆炸危害存在很大的风险,建议优先考虑惰性化的保护措施。

其次,在工艺系统设计和生产操作过程中,应尽量消除静电以防止静电累积。

此外,妥当的静电接地和跨接还是必要的,当惰性化保护措施失效时,它们可以提供后续的防护。

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