两起静电事故及分析

simjoy

两起静电事故及分析（1）  
    1．静电引爆醋酸乙烯事故案例分析
    2002年12月，在江苏丹阳某厂浆料车间，工人用真空泵吸醋酸乙烯到反应釜，桶中约剩下30kg时，突然发生了爆炸，工人自行扑灭了大火，1名工人被烧伤。经现场察看，未发现任何曾发生事故的痕迹，电器开关、照明灯具都是全新的防爆电器。吸料的塑料管悬在半空，管子上及附近无接地装置，还有一只底部被炸裂的铁桶。
    此案例为较典型的静电事故，此次爆炸事故的原因是：醋酸乙烯的物料在快速流经塑料管道时产生静电积聚，当塑料管接触到零电位桶时，形成高底压电位差放电，产生火花引爆了空气中的醋酸乙烯蒸气。具体分析如下：
    （1）醋酸乙烯是无色液体，有挥发性，曝光容易聚合成固体。其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，遇火星、高热、氧化剂有火灾危险。闪点：-7.78℃；爆炸极限：2.6%-13.4%。属于易燃液体。
    （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。
    2．静电引爆可燃性混合气体的事故案例分析
    2002年7月，江苏姜堰某厂二车间的离心机（封闭式），在刚开始分离从搪瓷反釜卸出的W-100-1纺织用抗氧化剂和甲苯溶剂时突然发生爆炸，致使1名职工死亡，1名职工重伤。
    调查发现此物料经过23小时不停地机械搅拌，又经过塑料导管直接送入离心机，离心机转鼓内垫有非导电体的化纤过滤布袋。因此可以判断，经长时间搅拌，含有甲苯溶剂的物料产生静电积聚，快速流经塑料管道时得到加强，当物料进入离心机时带有很高的电位。但如果没有电火花是不能引爆的。我国安全工程专家崔克清教授指出，低电位点是转鼓上部暴露的螺丝，当物料冲击到离心机的转鼓时，高压电位与螺丝顶端的零电位形成高低压电位差放电，产生火花引爆了离心机内混合性爆炸气体。具体分析如下：
    （1）物料在反应釜中经长达20多小时机械搅拌，积聚了静电，由于该釜是搪瓷反应釜，所积聚的静电不能通过反应釜接地线入地，物料中含有高位静电。
    （2）反应釜与离心机进料口采用塑料管道连接，由于塑料管为绝缘体，当反应釜内的物料快速流经连接管时，原料液中积聚的静电不但不能得到有效地释放，反而因为快速流动得到增强。
    （3）该离心机脱液和甩干物料为甲类易燃液体甲苯溶剂、W-100-1。甲苯的闪点为4℃，（易燃液体的燃点高于闪点1-5℃），易挥发，具有快速成流动时易产生和积聚静电的特性。从反应釜中放出的物料的温度是10℃左右，具备了闪燃和可燃条件。
    （4）离心机中的空气和甲苯蒸气迅速形成爆炸性混合气体。甲苯的爆炸极限为1.2%~7%（V）。
    （5）离心机中过滤袋材质为丙纶纤维，是非导电体，不能将物料中的静电传导到离心机金属转毂而后及时入地。加之，过滤布袋未能遮盖住转毂罩壳顶部的螺栓，带有高压静电的物料与紧固螺栓顶端的零电位形成高低压电位差，在此具备了放电条件，发生放电现象并产生电火花，引爆了离心机内爆炸性混合气体。
    由上述两起事故的分析可以看出，由静电引起的事故有三个因素：一是有大量电荷的积聚，这常在管道输送过程中产生；二是有零电位点，这些地方易被忽视；三是周围有可燃性气体，很多化工原料的蒸气可与空气混合形成可燃性混合气。在生产中如果注意防止这三个因素同时具备，就可以防止事故的发生。
静电的产生及防范措施（2）  
    1．静电的产生
    当物料在管道中流动时，摩擦的机械能转化为静电能，物料与管道摩擦界面会形成电偶电层。随着液体的流动，会使液体成为带电液流。若物料的导电率小，绝缘性能好，则能良好地保持电能，静电在短时间内不能消除。如果管道足够长，则液流电流将趋近于一个稳定值，从防止物料静电的观点出发，流动所产生的静电量，往往大于最大电流发生量IM。
    2．静电基本防护措施
    （1）减少静电核产生：对接触起电的有关物料，应尽量选用在带电序列中位置较临近的，或对产生正负电荷的物料加以适当组合，使最终达到起电最小。在生产工艺设计上，对有关物料应尽量做到接触面积、压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢。
    （2）使静电荷尽快对地泄漏：在存在静电引爆危险的场所，所有静电导体必须接地，金属体应与大地作通导性连接，金属以外的静电导体及亚导体则应作间接。静电导体与大地的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Ω，每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Ω。局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。对于带高电位的物料，宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。在某些物料中，可添加少量适宜的防静电添加剂，以降低其电阻率。在生产现场使用静电导体制作的操作用具应予接地。
    （3）为消除静电非导体的静电，易采用高压电源式、感应式或放射源式等不同类型的静电消除器。
    （4）将带电体进行局部或全部静电屏蔽，同时屏蔽应可*接地。
    （5）在设计和制作工艺装置或设备时，应尽量避免存在静电放电的条件，如在容器内避免出现细长的导电性突出物和避免物料高速剥离等。
    （6）控制气体中可燃物的浓度，保持在爆炸下限以下。
    3．液体物料静电防护措施
    （1）控制烃类液体灌装时的流速：灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的允许流速VD≤0.8；灌装汽车罐车时，液体在鹤管内的允许流速VD≤0.5，V——烃类液体流速，m/s，D——鹤管内经，m。
    （2）在输送和罐装过程中，应防止液体的飞散喷溅，从底部或上部入灌的注油管末端应设计成不易使液体飞散的倒T形等形状或另加导流板；或在上部灌装时，使液体沿侧壁缓慢下流。
    （3）烃类液体中应避免混入其他不相溶的第二项杂质如水等。并应尽量减少和排除槽底与管道中的积水。当管道内明显存在第二物项时，其流速应限制在1m/s内。
    （4）在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面，不允许存在不接地的导电性漂浮物。
    （5）当液体带电很高时，例如在精细过滤器的出口，可先通过缓和器后再输出进行灌装。带电液体在缓和器内停留的时间，一般可按缓和时间3倍来计算。
    （6）当设备在灌装、循环或搅拌等工作过程中，禁止进行取样、检尺或测温等现场操作。在设备停止工作后，需静置一段时间才允许进行操作。

nessli

不错，学习咯

潇湘剑雨

不错。专业性较强

ivy1314

转载了，好东西

meil123

好东西！~学习了，多谢贡献！~

anquans

学习了，多谢贡献！~