爆炸危险区域的静电防护

一、静电爆炸事故案例

2007年7月17日，美国堪萨斯州巴顿溶剂厂发生爆炸，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，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。美国化学品安全委员会（CSB）调查发现，这起事故的发生是由于静电火花引起的。

二、爆炸危险环境

爆炸危险环境分为两种：

(1) 生产经营单位在生产、加工、处理、转运或贮存、使用危险化学品过程中出现易燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾等易燃物质与空气混合形成爆炸性气体混合物的环境。

(2) 生产经营单位在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘和可燃纤维与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境。近年来由于静电着火、爆炸事故显著增多，所以必须引起足够的重视。

三、静电是如何产生的

静电产生按过程机理的不同一般可分为三种类型：

第一种摩擦起电：两电介质固体做相对运动时摩擦产生静电如：皮带传动、抱闸刹车等；流体在管路内的流动摩擦产生静电。

第二种剥离起电：剥离紧贴的绝缘性薄膜时产生的静电如：脱化纤衣服时。

第三种感应起电：粉尘或气雾带电云及强磁场会造成附近的金属物产生感应电。

以上几种产生静电的原因，如物体有良好的接地，则不会产生对地火花放电，反之则会产生对地火花放电，假如上述情况发生在易燃易爆的环境中，就会引发爆炸着火事故的发生。

四、静电的放电类型

物体因摩擦、剥离、静电感应等产生的静电荷，经过长时间积累，带电体之间的电位差大到一定程度有可能达到击穿场强而进行瞬间放电。一般静电放电类型分为：

1. 非火花缓慢放电

设法减低两带电体的电阻或两带电体间放电的介质——如空气等的电阻，可以加快非火花缓慢放电的进程，使场强在远未达到击穿电压前，电荷已通过缓慢放电中和掉，从而制止了火花放电。

2. 火花放电

(1) 一般火花放电：它是危险的放电，可能引起着火爆炸，应尽量避免；实验表明，火花放电着火危险最大的是直径1～2cm的球面上发生的放电，尖端小于1cm者，打出的火花直径小，火花能量小。

(2) 尖端电晕放电：分为尖端较粗圆（曲率半径较大）的单个电晕放电装置和 多个尖端尖细的人工安全电晕放电装置两种。

五、静电火花放电的危害

1. 易燃性液体（苯、甲苯、甲醇、汽油、液化石油气、甲醛、醋酸乙烯等）易燃性液体以及粉末，伴随空气流高速通过配管（特别是橡胶管、塑料管等绝缘性管道）进行灌装、输送、投料时，或者苯、乙醚、CS2等易燃溶剂，通过非金属网、滤纸、毛毡或白土等进行过滤时，以及易燃料液在离心机进行分离、干燥时，容易产生静电火花，引起火灾和爆炸。

2. 高压液体或气体（包括水蒸气）呈雾状高速喷出，而周围存在着易燃液体蒸气时，如高压易燃性液体、气体的紧急排放，或从机器设备配管等的裂口处泄漏喷出时，喷漆作业时，用高压水蒸气冲洗易燃性液体贮槽时等等，容易产生静电火花，引起火灾爆炸事故。

3. 固体物质、粉末，特别是橡胶、塑料、树脂、聚脂和合成纤维高分子物质发生摩擦剥离时，例如：在运输、投加用聚乙烯塑料袋包装的粉末料时，在充填、挤压、辊压高分子材料时，在涂刷塑料漆、粘抹树脂、胶泥时，设备用皮带传动等等，容易产生静电火花。这时，如有易燃性液体蒸气等存在，就容易引起火灾、爆炸。

4. 在灌装中或灌装后不久，用结着棉纱绳的金属取样器，金属测量尺放入绝缘性易燃液体贮槽，进行取样或测量液位时，容易产生静电火花，引起火灾和爆炸。

六、必须采取防静电措施的装置、场所

1. 生产、使用、贮存、输送、装卸易燃易爆物品的生产装置。

2. 产生可燃性粉尘的生产装置、干式集尘装置以及装卸料场所。

3. 易燃气体、易燃液体槽车和船的装卸场所。

4. 其他易产生静电积累的易燃易爆岗位(场所)和有静电电击危险的岗位。

七、防范静电放电引发火灾爆炸事故的安全技术措施

生产经营单位爆炸危险环境防静电接地的安装，除应按照国家现行有关防静电接地的标准规范的规定外，尚应符合下列要求：

1. 防静电的接地装置可与防感应雷和电气设备的接地装置共同设备，其接地电阻值应符合防感应雷和电气设备接地的规定；只作防静电的接地装置，每一处接地体的接地电阻值应符合设计规定。

2. 设备、机组、贮罐、管道等的防静电接地线，应单独与接地体或接地干线相连，除并列管道外不得互相串连接地。

3. 防静电接地线的安装，应与设备、机组、贮罐等固定接地端子或螺栓连接，连接螺栓不应小于M10，并应有防松装置和涂以电力复合脂。当采用焊接端子连接时，不得降低和损伤管道强度。

4. 当金属法兰采用金属螺栓或卡子相紧固时，可不另装跨接线。在腐蚀条件下安装前，应有两个及以上螺栓和卡子之间的接触面去锈和除油污，并应加装防松螺母。

5. 当爆炸危险区内的非金属构架上平行安装的金属管道相互之间的净距离小于100mm时，宜每隔20m用金属线跨接；金属管道相互交叉的净距离小于100mm时，应采用金属线跨接。

6. 容量为50m3及以上的贮罐，其接地点不应少于两处，且接地点的间距不应大于30m，并应在罐体底部周围对称与接地体连接，接地体应连接成环形的闭合回路。

7. 易燃或可燃液体的浮动式贮罐，在无防雷接地时，其罐顶与罐体之间应采用铜软线作不少于两处跨接，其截面不应小于25m㎡，且其浮动式电气测量装置的电缆，应在引入贮罐处将铠装、金属外壳可靠地与罐体连接。

8. 钢筋混凝土的贮罐或贮槽，沿其内壁敷设的防静电接地导体，应与引入的金属管道及电缆的铠装、金属外壳连接，并应引至罐、槽的外壁与接地体连接。

9. 非金属的管道（非导电的）、设备等，其外壁上缠绕的金属丝网、金属带等，应紧贴其表面均匀地缠绕，并应可靠地接地。

10. 可燃粉尘的袋式集尘设备，织入袋体的金属丝的接地端子应接地。

11. 皮带传动的机组及其皮带的防静电接地刷、防护罩，均应接地。

12. 引入爆炸危险环境的金属管道、配线的钢管、电缆的铠装及金属外壳，均应在危险区域的进口处接地。

八、防范静电放电引发火灾爆炸事故的安全管理对策

1. 防静电安全检查以生产岗位自查为主，每天至少检查一次。车间每月至少检查一次，企业每年至少抽查两次。重点岗位(场所)要增加检查次数，确保安全生产。

2. 易燃易爆岗位、装置的安全操作规程必须有防静电的内容。

3. 定期对易燃易爆场所操作人员进行包括防静电知识的安全教育和培训。严禁未取得岗位操作证或安全考试(核)不合格的人员上岗操作。

4. 易燃易爆岗位(场所)内各装置系统的总泄漏电阻、接地电阻以及静电消除器的运行状况，应指定有关部门委派专业人员定期进行测定和检查，并作出记录。发现异常问题，立即与生产岗位研究解决。如一时难以解决，或本岗位不能解决的，应立即向上级汇报，并作临时应急措施，确保安全生产。

5. 易燃液体的装卸、输送和各项操作应按严格操作规程的要求执行。

6. 定期检查静电消除器的效果，发现问题立即与安全部门联系修理。

7. 用增湿法消除静电的岗位，其相对湿度应保持在50%以上。

8. 爆炸危险环境生产设施的操作人员(包括进入岗位的其他人员)应按要求穿着好防静电鞋和防静电服，并严禁在岗位上穿、脱衣、裤。

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