1 靜電的產生

根據雙電層理論，兩種不同物質相互摩擦，緊密接觸或迅速分離會導致分子中原子的電子脫離，讓一種物質失去電子帶有正電荷，另一種物質得到電子帶負電荷。若此物體與大地絕緣，無論積聚在物體上或表面的是正電荷還是負電荷，只要電荷處于相對靜止狀態或不流動的狀態（流動的電荷就形成了電流），這種電荷就叫做靜電。

 

1.1 人體靜電

人體靜電是由于人的身體上的衣物等相互摩擦產生的附著于人體上的靜電。且干燥的環境更有利于電荷的轉移和積累，所以冬天穿化學纖維制成的衣物，會覺得身上的靜電較大，此時接觸他人或金屬導電體時就會出現放電現象，人便會有觸電的針刺感，燈光較暗的情況下能看到火花。

 

1.2 柴油液位計輸送過程中的靜電

成品油在輸送過程中，由于油品分子之間、油品分子與其他物質之間的摩擦，會產生靜電，而靜電的產生與物質的導電性能、介質作業過程有很大關系。根據大量實驗得出：物質的電阻率小于106Ω·cm時，因其本身具有較好的導電性能，靜電則可以很快導出；電阻率大于106Ω·cm且小于1010Ω·cm的物質不易產生靜電；電阻率大于1010Ω·cm且小于1015Ω·cm的物質較易帶靜電，是防靜電工作的重點防控的區間；但當電阻率大于1015Ω·cm，物質就不容易產生靜電，可是一旦產生靜電，就難以導出。如：蒸餾水的電阻率是1×105Ω·cm不易產生靜電，而汽油的電阻率通常為2.5×1013Ω·m、柴油的電阻率通常為7.3×1014Ω·m，兩者很容易產生和積聚靜電。而靜電積聚程度，同樣受介質流速、柴油液位計內壁粗糙、流經彎頭和閥門數量、柴油液位計上密集濾網、管線出口與油品的距離、較高溫度、干燥空氣等因素影響。靜電會積聚在輸油設備設施上形成高電位，其電量雖然不大，但電壓很高，若不及時導出，當電壓增高到一定程度時，帶靜電物體接觸零電位物體（接地物體）或與其有電位差的人或物體（設備、工器具）時都會發生電荷轉移，就是我們日常見到火花放電現象。

 

2 靜電對柴油液位計的危害實例

成品油本屬于易揮發、易燃易爆液體，當生產中出現跑、冒、滴、漏，或進行采樣、排氣、回收等過程中，若遇到物料、設備設施及人體所產生的靜電火花就可能導致火災或爆炸，對生產安全構成嚴重威脅。若靜電伴隨人體行走而擴大受威脅的區域，就會形成流動性大、而且難以發現和難以控制的實時性點火源。

2007年7月17日，美國堪薩斯州巴頓溶劑廠發生火災爆炸，并引發大火，點燃了40多個規格為3000到20000加侖的儲油罐，造成巴頓溶劑廠停產重創，11名居民和消防員接受治療，6000居民被疏散。根據美國化學品安全與危害調查委員會（CSB）對美國巴頓溶劑廠靜電火災爆炸事故的調查報告顯示，這是一起由油罐車向儲油罐卸油過程中發生的爆炸事故。爆炸介質為石腦油，屬非導電性液體，產生靜電不易導出。在由油罐車向油罐卸放石腦油之前，油罐車已做接地，隨后開始卸油作業。石腦油經過管線、泵后進入儲油罐過程中，管線內混入部分空氣，產生泡沫和紊流，使得油品產生大量靜電。同時，油罐內液位計的金屬浮子隨著油位的升高而浮動，金屬浮子與鋼尺之間存在輕微縫隙，且由于液位計的鋼尺始終處于接地狀態，造成金屬浮子與鋼尺之間因縫隙而存在電位差，產生放電火花點燃儲罐內達到爆炸極限的混合氣體。

 

3 靜電的防范措施及實例

3.1 柴油液位計站內、閥室設備設施接地

設備設施防靜電接地是消除靜電較簡單可靠、費用較低的方式，主要將需要接地的設備設施通過接地線與接地網連接，接地類型主要包含直接接地、間接接地、跨接接地3種類型。

（1）按照《中國石化銷售企業油庫與輸油場站接地標準手冊》（2014版 試行），在輸油站，用于貯存、輸送、計量、過濾、截斷成品油的設備設施都必須設置接地。如：地上儲油罐需沿罐體周長均勻布置接地點，其罐壁周長間距不應大于 30 米，且不少于兩組，另明確了儲罐內浮頂、少于五根螺栓連接的油罐附件、油罐儀表、消除人體靜電裝置的接地要求，及相應接地線、扁鐵材質和尺寸，接地連接類型等。

（2）其他接接地實例。針對輸送、存儲、檢尺設備設施材質的要求，提出：一是輸送易燃易爆液體的軟管必須采用導電橡膠、導電塑料軟管或有金屬編織層的軟管，（保證確保軟管電阻率小于1×1010Ω·cm，表面電阻率應小于1012Ω·cm）且導電軟管、金屬編織層應可靠接地。二是嚴禁用塑料容器儲存易產生靜電的易燃易爆液體。三是油品取樣過程，必須通過靜電連接線，將取樣口、采樣金屬桶和周圍設備與地網連接。

 

3.2 介質物料控制手段

（1）控制流速。限制易燃易爆液體的流速，可以減少靜電的產生和積聚。當易燃易爆液體處于層流狀態時，產生的靜電電量與流速成正比，且與管徑的大小無關。當易燃易爆液體處于湍流時，產生靜電電量與流速的2次冪成正比，因此湍流集聚靜電的速度更快，其危險性也就越大。所以提出：一是禁止在輸油站站內、外高壓段柴油液位計進行取樣作業。二是向污油罐傾倒污油時，因含水、雜質等，為防止飛濺和沖擊產生靜電，則采用鋁制長頸漏斗伸入油面以下，再將污油沿漏斗壁緩慢流入污油罐內，同時對鋁制長頸漏斗采取接地措施。三是向浮盤未起浮的儲罐內下載油品時，進罐油品流速不應大于1m/s，直至確定浮盤起浮后，可逐步提高油品流速，但較大流速不應超過4.5m/s。

（2）適當加入防靜電添加劑。根據GB13348《液體石油產品靜電安全規程》規定，為保證輸油作業安全，減少靜電積聚，可在成品油中加入微量的防靜電添加劑，從而減輕靜電的危害。

（3）減少空氣、雜質和水。消除成品油中空氣、雜質和水，減少其他物質與油分子的摩擦可減少靜電的產生和集聚。一是密閉輸送過程中減少空氣，杜絕油品與空氣分子摩擦。二是低電導率液體中出現第二相液體時，會減少液體電導率，增大靜電的產生與積聚，所以需盡量消除第二相液體，特別是成品油中的水分。三是除雜質，雜質可能堵塞柴油液位計，增加與油品分子摩擦幾率。

（4）采取其他措施，抑制靜電放電。一是輕質油品進入油罐后，需靜置30分鐘后，才進行檢尺、測溫及取樣作業。二是避免儲罐內存在尖銳部分，防止靜電積聚。

 

3.3 環境溫濕度控制

在易燃易爆場所，空氣干燥、溫度較高的季節，尤其應注意靜電防控，必要時可將濕度增加至50％以上，可有效防止靜電危害的發生。

 

3.4 消除人的不安全因素影響

（1）加強作業人員的個體防護。一是進入易燃易爆場所的人員必須穿戴防靜電工作服或防靜電大衣，防靜電鞋等勞保用品。二是在易燃易爆場所的入口處，人員必須觸摸電阻率小于108Ω·cm的無火花放電人體靜電釋放器后，才允許進入。三是嚴禁在易燃易爆場所穿、脫衣物。四是在易燃易爆場所內，作業過程中應佩戴導電或不易產生靜電的防護手套，以消除或減少靜電的產生。五是進行油品采樣、計量和測溫時，不得快提猛拉，上提速度不得大于0.5m/s，下放速度不得大于1m/s。

（2）管理因素。一是加強對作業人員防靜電意識的提升，開展事故警示教育，防靜電危害安全教育。二是加強對防靜電設備設施的年度檢查，有針對性開展接地螺母松動、脫落等不易發現的問題的排查。三是除外委防雷接地檢測外，單位需組織開展每年2次的全覆蓋接地檢測。

 

4 結束語

對于柴油液位計企業，只有在油品質量上降低電阻率，在設計源頭防止湍流和沖擊，在施工階段嚴格實施設備設施防靜電接地，在操作過程中嚴格落實操作規程和企業規章制度，在直接作業環節落實特種設備作業管理制度要求，才能有效杜絕靜電事故的發生。