一、引言
靜電是油庫加油站著火爆炸事故主要點火源之一，油庫加油站中的油品在儲存、運輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地會產(chǎn)生靜電。油品本身屬于易燃易爆液體，當(dāng)靜電放電能量超過油蒸氣的最小引燃能量時，就可引燃引爆油品。因此油庫加油站在營運過程中靜電的危害是非常大的，研究靜電危害的原因，采取工程技術(shù)手段和管理對策，是預(yù)防和避免靜電事故的一項重要任務(wù)。
二、靜電事故分析
1、靜電產(chǎn)生
根據(jù)雙電層理論，油品在儲存、運輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地發(fā)生流動、攪拌、沉降、過濾、搖晃、噴射、飛濺、沖刷及發(fā)泡等接觸、摩擦、分離的相對運動而產(chǎn)生靜電。
按油品的運動形式分為流動帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動帶電是油品在儲運作業(yè)中常見的帶電形式。油品在金屬管道在流動過程中，由于油品的流動使原來的雙電層發(fā)生了變化，油品中的電荷被帶走時，原來管壁內(nèi)側(cè)被束縛的電荷，由于相反電荷的離去而跑到管壁外側(cè)成為自由電荷。若金屬管線接地，則管線上除去界面雙電層所束縛的電荷外，管壁外側(cè)多余電荷被導(dǎo)入大地。噴射帶電是油品從噴嘴或管口以束狀噴出后，這種束狀的油品便與空氣連續(xù)發(fā)生接觸與分離現(xiàn)象，使油品帶電。加油站噴濺式卸油時就會產(chǎn)生噴射帶電。沖擊帶電是油品從管道出口噴出后遇到壁板時，油品與壁板不斷地發(fā)生接觸和分離現(xiàn)象，與壁板分離后的液體向上飛濺，油珠和物體就分別帶上了不同符號的靜電荷。如加油站油品的噴濺式卸油，加油槍往汽車油箱加注油品。沉降帶電是油料中不同程度含有雜質(zhì)，如固體顆粒和水分等，雜質(zhì)會離解成帶電離子，因此在水和油的界面處形成雙電層，由于懸浮于液體中的微粒沉降時，會使微粒和液體分別帶上不同符號的電荷。
另外，油庫加油站中的操作人員在危險場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備，可能由于人體活動時，衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。
再者，靜電感應(yīng)而造成起電、放電過程，在裝油作業(yè)中并不少見，如用采樣器取樣，油面為帶電體，如果采樣器沒有接地，成為獨立導(dǎo)體，在采樣器接近油面時，就會發(fā)生靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象。當(dāng)采樣器進入油層取樣時，它又收集了油中部分電荷而成為帶電體，提起時，若它與接地的罐口靠近，上述靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象又將重演。
2、靜電積聚和放電
當(dāng)靜電產(chǎn)生后，由于容器內(nèi)的油面上積聚的電荷亦可通過油品向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油產(chǎn)品本身存在著導(dǎo)電性能差和對地電容，所以靜電電荷積累是必然的。
靜電除流散外，還以放電進行消散，當(dāng)靜電積累到一定程度會在空間放電。放電有電暈放電、刷形放電和火花放電三種形式。電暈放電能量小而分散，引起火災(zāi)的幾率較小。刷形放電因放電不集中，所以釋放的能量也較小，但具有一定的危險性，比電暈放電的災(zāi)害幾率高?；鸹ǚ烹娛莾蓸O間的氣體被擊穿而形成通路，又沒有分叉的放電，這時電極有明顯的放電集中點，在瞬間內(nèi)能量集中釋放，因而危險性最大。
3、靜電災(zāi)害的條件
靜電災(zāi)害是在一定條件下造成的，靜電作為火源引起爆炸和燃燒的可歸納為四點：（1）有產(chǎn)生靜電的來源；（2）靜電得以積聚，并達到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的能量達到爆炸性混合物的最小引燃能量；（4）靜電放電火花周圍必須有爆炸性的混合物存在。從理論上講，只要消除其中一個條件就可預(yù)防靜電事故。但油品在裝卸、儲運過程中，靜電荷的產(chǎn)生、積聚、作業(yè)場所形成爆炸性混合物等是客觀存在的，因此只有采取措施抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚，消除放電火花間隙，加強作業(yè)場所的管理，降低爆炸性混合物濃度。
三、靜電火災(zāi)爆炸故障樹分析
故障樹分析方法（FTA）是一種圖形演繹法，是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹分析方法。這種樹是一種邏輯分析過程，遵從邏輯學(xué)演繹分析原則（即從結(jié)果到原因的分析原則）。把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為故障樹的頂事件，用邏輯“與”或“或”門自上而下地分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的直接原因及相互間的邏輯關(guān)系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即為故障樹的基本事件。通過油品靜電故障樹分析，可找出系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)，然后進行相應(yīng)的整改，從而提高油庫系統(tǒng)的安全性。
通過對故障樹的分析，靜電火花和油氣達到火災(zāi)爆炸濃度構(gòu)成了油品靜電火災(zāi)爆炸事故的要素。構(gòu)成油氣達到火災(zāi)爆炸濃度的三個基本事件X1、X2、X3是單事件的最小徑集，其結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大，是油品燃爆事故發(fā)生的重要條件。由于油氣揮發(fā)是一個自然過程，只要有揮發(fā)的空間，油氣自然存在。因此一方面要保證作業(yè)區(qū)內(nèi)通風(fēng)狀況良好，另一方面可采用氣體濃度報警儀對可能泄漏場所油氣混合氣的濃度進行監(jiān)測，一旦接近危險極限即報警，使管理人員立刻采取相應(yīng)的安全對策措施。X4也是單事件的最小徑集，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施在危險區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電放電。油品在裝卸儲運過程中應(yīng)避免產(chǎn)生靜電積聚，或盡量減少靜電產(chǎn)生和積聚。為了保證油品靜電導(dǎo)除，接地導(dǎo)體的接地應(yīng)良好，應(yīng)使防靜電接地裝置和接地線等處于正常的工作狀態(tài)，接地電阻應(yīng)達到要求。再者應(yīng)盡量避免進入作業(yè)區(qū)的人員通過人體靜電放電，特別是作業(yè)人員應(yīng)穿上不產(chǎn)生靜電的服裝和把人體作業(yè)時產(chǎn)生的靜電及時導(dǎo)走。
靜電是油庫加油站著火爆炸事故主要點火源之一，油庫加油站中的油品在儲存、運輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地會產(chǎn)生靜電。油品本身屬于易燃易爆液體，當(dāng)靜電放電能量超過油蒸氣的最小引燃能量時，就可引燃引爆油品。因此油庫加油站在營運過程中靜電的危害是非常大的，研究靜電危害的原因，采取工程技術(shù)手段和管理對策，是預(yù)防和避免靜電事故的一項重要任務(wù)。
二、靜電事故分析
1、靜電產(chǎn)生
根據(jù)雙電層理論，油品在儲存、運輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地發(fā)生流動、攪拌、沉降、過濾、搖晃、噴射、飛濺、沖刷及發(fā)泡等接觸、摩擦、分離的相對運動而產(chǎn)生靜電。
按油品的運動形式分為流動帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動帶電是油品在儲運作業(yè)中常見的帶電形式。油品在金屬管道在流動過程中，由于油品的流動使原來的雙電層發(fā)生了變化，油品中的電荷被帶走時，原來管壁內(nèi)側(cè)被束縛的電荷，由于相反電荷的離去而跑到管壁外側(cè)成為自由電荷。若金屬管線接地，則管線上除去界面雙電層所束縛的電荷外，管壁外側(cè)多余電荷被導(dǎo)入大地。噴射帶電是油品從噴嘴或管口以束狀噴出后，這種束狀的油品便與空氣連續(xù)發(fā)生接觸與分離現(xiàn)象，使油品帶電。加油站噴濺式卸油時就會產(chǎn)生噴射帶電。沖擊帶電是油品從管道出口噴出后遇到壁板時，油品與壁板不斷地發(fā)生接觸和分離現(xiàn)象，與壁板分離后的液體向上飛濺，油珠和物體就分別帶上了不同符號的靜電荷。如加油站油品的噴濺式卸油，加油槍往汽車油箱加注油品。沉降帶電是油料中不同程度含有雜質(zhì)，如固體顆粒和水分等，雜質(zhì)會離解成帶電離子，因此在水和油的界面處形成雙電層，由于懸浮于液體中的微粒沉降時，會使微粒和液體分別帶上不同符號的電荷。
另外，油庫加油站中的操作人員在危險場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備，可能由于人體活動時，衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。
再者，靜電感應(yīng)而造成起電、放電過程，在裝油作業(yè)中并不少見，如用采樣器取樣，油面為帶電體，如果采樣器沒有接地，成為獨立導(dǎo)體，在采樣器接近油面時，就會發(fā)生靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象。當(dāng)采樣器進入油層取樣時，它又收集了油中部分電荷而成為帶電體，提起時，若它與接地的罐口靠近，上述靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象又將重演。
2、靜電積聚和放電
當(dāng)靜電產(chǎn)生后，由于容器內(nèi)的油面上積聚的電荷亦可通過油品向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油產(chǎn)品本身存在著導(dǎo)電性能差和對地電容，所以靜電電荷積累是必然的。
靜電除流散外，還以放電進行消散，當(dāng)靜電積累到一定程度會在空間放電。放電有電暈放電、刷形放電和火花放電三種形式。電暈放電能量小而分散，引起火災(zāi)的幾率較小。刷形放電因放電不集中，所以釋放的能量也較小，但具有一定的危險性，比電暈放電的災(zāi)害幾率高?；鸹ǚ烹娛莾蓸O間的氣體被擊穿而形成通路，又沒有分叉的放電，這時電極有明顯的放電集中點，在瞬間內(nèi)能量集中釋放，因而危險性最大。
3、靜電災(zāi)害的條件
靜電災(zāi)害是在一定條件下造成的，靜電作為火源引起爆炸和燃燒的可歸納為四點：（1）有產(chǎn)生靜電的來源；（2）靜電得以積聚，并達到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的能量達到爆炸性混合物的最小引燃能量；（4）靜電放電火花周圍必須有爆炸性的混合物存在。從理論上講，只要消除其中一個條件就可預(yù)防靜電事故。但油品在裝卸、儲運過程中，靜電荷的產(chǎn)生、積聚、作業(yè)場所形成爆炸性混合物等是客觀存在的，因此只有采取措施抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚，消除放電火花間隙，加強作業(yè)場所的管理，降低爆炸性混合物濃度。
三、靜電火災(zāi)爆炸故障樹分析
故障樹分析方法（FTA）是一種圖形演繹法，是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹分析方法。這種樹是一種邏輯分析過程，遵從邏輯學(xué)演繹分析原則（即從結(jié)果到原因的分析原則）。把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為故障樹的頂事件，用邏輯“與”或“或”門自上而下地分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的直接原因及相互間的邏輯關(guān)系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即為故障樹的基本事件。通過油品靜電故障樹分析，可找出系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)，然后進行相應(yīng)的整改，從而提高油庫系統(tǒng)的安全性。
通過對故障樹的分析，靜電火花和油氣達到火災(zāi)爆炸濃度構(gòu)成了油品靜電火災(zāi)爆炸事故的要素。構(gòu)成油氣達到火災(zāi)爆炸濃度的三個基本事件X1、X2、X3是單事件的最小徑集，其結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大，是油品燃爆事故發(fā)生的重要條件。由于油氣揮發(fā)是一個自然過程，只要有揮發(fā)的空間，油氣自然存在。因此一方面要保證作業(yè)區(qū)內(nèi)通風(fēng)狀況良好，另一方面可采用氣體濃度報警儀對可能泄漏場所油氣混合氣的濃度進行監(jiān)測，一旦接近危險極限即報警，使管理人員立刻采取相應(yīng)的安全對策措施。X4也是單事件的最小徑集，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施在危險區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電放電。油品在裝卸儲運過程中應(yīng)避免產(chǎn)生靜電積聚，或盡量減少靜電產(chǎn)生和積聚。為了保證油品靜電導(dǎo)除，接地導(dǎo)體的接地應(yīng)良好，應(yīng)使防靜電接地裝置和接地線等處于正常的工作狀態(tài)，接地電阻應(yīng)達到要求。再者應(yīng)盡量避免進入作業(yè)區(qū)的人員通過人體靜電放電，特別是作業(yè)人員應(yīng)穿上不產(chǎn)生靜電的服裝和把人體作業(yè)時產(chǎn)生的靜電及時導(dǎo)走。
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