甲醇静电事故案例.docx

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甲醇静电事故案例

甲醇静电事故案例

静电对石油产品的火灾危险性

      静电现象在工农业生产中已广泛应用，如静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电脱水等。

但事物都是一分为二的，静电现象对生产和安全在某些情况下也有不利的一方面，在有易燃易爆危险物品的场所，净电荷的火花放电，则往往是造成易燃易爆危险物品发生火灾或爆炸的原因。

      企业在生产、储存使用石油产品的过程中形成静电的高电位，是由三方面条件决定的。

      一、在生产、储存使用石油产品的过程中涉及的原料或制造的产品为低导电性物质，即电阻率大于1010欧姆/厘米的物质。

      二、有起电的生产工艺过程。

      三、有积聚静电荷的条件。

      究竟静电电压达到多少才能产生引起石油产品燃烧或爆炸的火花，要看具体条件上。

如果静电电压比较高，但不具备火花放电的条件，也不能起着火源的作用；如果已经产生静电火花，但能量低于该处石油产品的最低点火能量，也不会引起燃烧或爆炸。

所以，静电要引起石油产品火灾或爆炸，一是有接触的石油产品；二是静电电压高，并具有火花放电的条件；三是静电火花能量要够。

下面我就石油产品这类高电阻率的易燃液体、气体的静电火灾危险性谈几点看法：

      当石油产品这类高电阻率的易燃液体气体流动时，产生高电位的静电，往往引起爆炸和火灾。

当石油产品这类高电阻率的易燃液体气体在管道时流动时，液体与管道相接触的界面两侧的分子就互相吸引，这种吸引作用是由于分子内部原子核对彼此的电子吸引产生的。

位于表面分子范围内的电子，既受到该物质的原子核吸引，又受到界面另一侧的不同原子核的吸引。

位于界面吸引电子能力强的一侧的原子核就会将界面另一侧的部分电子偏移本身一侧来，同时使它原来吸引的部分电子被排斥到远离界面的方向。

这样在界面的一侧有负电荷的相对集中，另一侧有正电荷的相对集中，这就在界面上构成双电层的结构。

      当石油产品易燃液体气体通过管道或过虑器等流动时，上述的接触和分离连续发生，液体气体就带了电。

在管道内部由于液体流动，连续发生接触和分离的过程，在液体内部逐渐积蓄电荷。

如果管道材料是金属等导体，则通过接地，管道上的电荷流入大地而消失。

当管道为塑料类的绝缘材料时，即使管道接地，电荷也不漏入大地，都积蓄在管道内，而且电荷将集聚增高。

      易燃可燃液体在管道内流动带电量决定于流速、管长、管径及石油产品的电阻率。

实践证明，流量大、流速快，管内流出的石油产品带电就多，通常情况下，能产生2×103伏以上电位。

石油产品带电和管半径大小成正比。

石油产品带电程度是与液体内含有能使液体电阻率减少的少量“杂质离子”有关。

重油不易积聚电荷，是因为它含杂质较多。

杂质离子有很多机会接近“双电层”，使电荷得到中和，但是当重油散泼时却分散成微小的滴珠，形成“双电层”的表面积大大增加，而杂质离子的运动又被限制在很小滴珠范围内，不能充分发挥导电作用，所以能大量积聚电荷。

管道内壁和材料对液体带电也有影响。

管道内壁粗糙，液体接触和分离的机会增加，带电量也随之增加。

      液体带电是在液体接触和分离的过程中发生的，因此在接触面大的过虑器中，不管它的材料如何，带电量都很大，为液体在管道中流运时带电量的10-100倍。

对于石油产品内混入的水分带电也必须注意。

除了水滴与石油产品在管道中相对流动而带电以外，还有水滴在油罐中沉降时带电。

后者的带电能力比前者大。

虽然每个水滴带的电是微小的，但无数存在的水滴，作为整体的电就很大。

这时即使停止注入，水滴也持续沉降，以达到点火能量。

      另外，从上部流下的装卸方式中，当液体从管道出口处急剧喷出并成为飞沫或喷雾分离飞散时，发生高电位的静电。

同时，随着液体流下，由卷入液体中的气泡带电。

这时气泡在液体中上升时产生电荷分离，气泡和液体都带电了，也水滴沉降完全相同。

带电液面中的放电现象与金属电极间的放电现象不同，带电液面在靠近接地电极的液面的电荷局部放电。

当带电的液面中有绝缘的金属时，该金属积蓄电荷，有可能与接地的油罐接触而发生火花放电，这种金属之间的放电，积蓄的电荷几乎一次放电，容易具备着火能量。

当石油产品液体气体从喷嘴高速喷射时，都存在着液体气体和喷嘴之间迅速的接触和分离的现象，在界面附近构成“双电层”；其结果使液体气体和喷嘴分别带上静电。

在石油化工厂，高压气体反应器，石油液化气贮罐等，漏泄喷出时，能带电，会引起爆炸与火灾。

      因此，首先要求石油产品液体在管道中流速不要过大，不同液体在不同情况下都有不同的速度规定，比如，对于常温下产生爆炸性混合气体的苯来说，在注入管顶端的出口完全浸入液中以前，其流速应低于1米/秒，以后逐渐提高，抑制静电。

一般没有特殊要求的，以每秒4-5米为限。

因此，为了避免注入]时积蓄过量的电荷，要使注入管伸到槽（罐）底。

      二是在石油产品液体中添加少量的导电良好的物质，也是一种很好的防静电方法。

目前采用的抗静电清加剂，对汽油和柴油装车时的消电效果良好。

如零号柴油在装油过程中的起电位通常是很高的，最高静电电位达3×104伏特。

加入少量抗静电清加剂的汽油和柴油，装油时虽然油面电位尚有600伏特左右，但是，一旦停止装油时，油面静电电压则立即降至为零，这就使得装油后进行检尺、测温、取样等工序，避免发生静电事故。

由于添加剂用量很小，对油品质量亦无影响。

      三是在生产、储存使用石油产品的过程中，为了防静电，最好采用导体材料制成及其内表面平滑的管道，油罐、槽车、移动容器、漏斗、管线要牢固接地，并使接地装置与冒出液体蒸汽的地点保持一定的距离，装卸石油产品液体气体的工作人员，必须在人体带电放电后再进行作业。

最好再穿上防静电鞋，就更安全了。

      四是在生产、储存使用石油产品的过程中，设备接地是很重要的防静电措施，但是不能消除静电危险。

例如，一座钢制贮罐可以接地，但如果其中的液体是不良导体，静电荷能产生于液体表面，接地就不能解决液体带电问题。

实际上，石油产品由静电引起爆炸，大多数是在接地的容器中发生的。

为了消除贮罐内液体自由表面带电，采用金属浮顶油罐，并将罐顶与罐体用导线跨接，浮顶进行良好接地。

为浮顶接触液体表面，把液体接地，可避免电荷的累积。

      点评案例：

      案例一，某化工厂生产车间，在生产环乙烷过程中，因输送产品的管道及储存产品的储液池未采用导电性能良好的材料，而采用塑料制品，使大量静电积聚，造成高压放电，引发火灾。

      案例二，某化工厂在使用管道输送甲醇时，由于未采用金属浮顶油罐，使液体表面产生并聚集大量静电，造成高压放电引发火灾。

      案例三，某化工有限公司操作人员，在从车间装置反应釜中，向外导出原料混苯由于未采取任何导电措施，使容器内产生并聚集大量静电，造成高压放电引发火灾。

甲醇着火事故原因分析与防范措施

   一、工艺情况

   2002年5月下旬，某化工企业停车大检修过程中，在易燃品罐区发生一起甲醇着火事故，对其它危险化学品的安全储存构成极大威胁，所幸扑救及时，才未酿成大祸。

   甲醇为无色、易燃、极易挥发的液体，闪点只有11℃，主要用于合成氨系统16工段的甲醇洗。

企业建成之初，在易燃品罐区建有1个容积为300m3的甲醇贮罐，后来根据生产需要，在距离此罐15m处新建1个容积为200m3的甲醇贮罐。

新罐建成后需要对工艺管线进行碰头焊接，使得2个贮罐能通过管道连为一体。

设备分布如图1所示。

图1甲醇贮罐区设备分布图

   二、事故经过

   1.检修安排

   200m3新甲醇贮罐出口管线与300m3旧甲醇贮罐出口管线的碰头作业，需用电焊进行焊接，并安排在这次停车大检修中。

   2.工作前的准备

   200m3贮罐建成还末投用，为一空罐。

300m3贮罐内存有近150t甲醇，检修前已将出口阀门关闭，并加装了盲板。

甲醇输出泵的出口阀关闭，从贮罐出口到泵进口之间的管道内物料放净，并用大量水长时间冲洗。

在管道低点排污口取样分析合格，并办理了动火安全作业证。

   3.事故发生过程

   事故发生前，整套生产装置全部停车，焊接作业进行1h左右，12时停下休息。

14时30分继续作业，但焊接不到10min，即在泵入口管线低点排污口及地面发生大火，并伴有“噼啪”烛鸣声。

所幸扑救及时，未造成大的损失。

   三、事故原因分析

   1.可燃液体的来源

   后经现场勘察、分析，确定燃烧介质为甲醇，而且甲醇来自动焊点左侧。

从图1中可以看到，甲醇输出泵的出口有一段垂直管道，其上部为数百米长的平管，一直通往合成氨系统。

停泵后，管道内必然留有一定量的甲醇液体，虽然两道阀门均已关闭，但未加装盲板，没有进行有效隔绝，仍无法保证甲醇液体不渗入动火管线。

动焊点左侧的低点排污阀，在动爆前冲洗管道时已被拆除，渗入管道的甲醇积聚于此，并流淌至地面，其周围弥漫甲醇蒸气，遇明火即被引燃。

幸亏扑救及时，若火焰快速沿管道引起爆燃，后果将不堪设想。

   2.火源的判定

   易燃品罐区当天除此处有动火作业外，无任何其它动火作业。

系统停车，溶液不流动，不可能产生静电；管道上无检修作业，无碰撞和敲击产生火花的可能；当天为艳阳天，排除雷击的可能。

经调查，检修工在焊接作业时未进行有效遮挡，焊花四溅，可以断定火源来自动焊点。

   四、防范措施

   1.动火作业前虽然进行了动火分析，分析结果也合格，但与系统隔绝这项工作却做不彻底，a处加了盲板（见图1），b处却未加。

今后要严格执行动火安全禁令，坚持“信盲板，不信阀门”，“信科学处理，不信主观推断”的原则，检修中不采取有效安全措施，绝不能贸然行事。

   2.《厂区动火作业安全规程》明确规定，动火作业中断时间超过30min时，必须重新取样分析。

而该动火作业中断时间长达2.5h，却没有重新取样分析，仅凭主观经验贸然行事。

今后对易燃品罐区的动火作业要给予高度重视，安排有经验、懂技术、熟悉工艺、原则性强的专业人员现场监护，严格执行动火作业安全规定。

   3.易燃品罐区动火前要事先由专业技术人员绘制出与系统和设备隔绝的盲板位置图，并制定周密的置换处理动火方案，经相关人员确认，审批后执行。

   4.加强技术学习，尽快掌握改造后的工艺生产特点，提高判断、处理各类事故的能力，杜绝类似事故的发生。

   5.做好安全工作的关键是提高相关人员的安全防范意识，提高应对突发事故的处理能力。

要做到这“两个提高”，就要在平时的工作中，加强业务培训和学习，有针对性地从别人已经发生过的事故中举一反三，真正吸取教训。

在具体工作中，若在每个环节都做到认真确认，认真对待，即使出现点意外，由于有了充分的准备和意识，也能把大事化小，小事化了，把危险或损失减少到最低程度，这也就是再次回顾和分析这次事故所要达到的目的。

一起由静电起火事故引发的思考

   2000年10月31日14：

45分，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II催化粗汽油阀取样口下，打算放一些汽油作为酸性大泵维修过程清洗工具用，当该女职工将铁桶挂到取样阀门上，打开手阀放油不久，油桶着火。

现场炼油二厂一技术员见状，迅速找开一旁的事故消防蒸汽软管，该女职工在消防蒸汽的掩护下，很快关掉了取样阀门，并和该技术员一起，用干粉灭火器和消防毛毡将火扑灭。

这是一起典型的由于阀门开度过大，汽油流速地快而导致静电核积聚，产生火花放电而引发的事故，虽然现场扑救及时得当，没有让事态进一步扩大而造成危害，但反映出个别职工安全意识还够高，对静电放电的机理以及造成的危害认识不深。

   静电放电引起燃烧和爆炸，必须同时具备以下四个条件：

（1）必须有静电电源（包括感应带电）；

（2）静电必须积累到足以引起火花放电的电位和场强；

  （3）静电（放电火花）能量达到可燃性或爆炸性混合物的最小点火能；

  （4）静电火花周围必须存在着可燃性或爆炸性物质。

   此次着火事故，正是以上4个条件同时具备的条件引发的。

虽然事后厂安全部门对该女职工进行了认真的安全教育，并给予了相应的处罚，同时认真落实了事故处理“四不放过”，但此次事故却让我们进一步认识到：

如果不严格执行安全操作规程，不对静电在石化生产过程可能造成的危害引起足够的重视，由于静电的原因而给生产带来危害和不良影响将是深刻的，甚至是惨痛的。

防止静电事故通用导则GB12158-90

      类型：

安全标准     

GB12158-90

发布时间:

1990-1-1

    1　主题内容与适用范围

    　　本标准规定了静电放电与引燃、静电防护措施、静电危害的安全界限及静电事故的分析和确定等。

    　　本标准适用于存在静电引燃（爆）危险场所的设计和管理。

        3　放电与引燃

    　3.1　各类静电放电的特点和其相对引燃能力见表1。

        表1

汽车油槽车事故预防

　　装油设备不符合规范、设备失灵、冒油泄漏、静电放电和人为的误操作是发生汽车油槽车火灾的主要原因。

根据经验教训，保证汽车油槽车装油安全应从以下几方面着手。

（1）静电接地不可忽视。

从汽车油槽车来看，静电主要产生部位是泵、过滤器和管道。

油槽车加注系统的静电产生量比地面管道高得多。

有关资料反映：

如果用一条长250m、直径100mm的地下管以2500L/min流量泵送油时，从加油枪出来的电荷量一般仅有，而经过油槽车后电荷量却超过，这些静电主要产生于油槽车的过滤器，所以如果汽车油槽车未接地就进行装卸作业，油罐体可带10kV以上的电压；因此对于静电隐患，必须采取以下措施：

①装油前先接好接地线，并经常检查其完好情况和接地电阻是否符合防静电标准。

②装油时鹤管必须伸至油罐底部，管口距罐底部应保持在15cm左右，并严格控制灌装初速在1m/s以内，直到出油口被浸没后再逐步加大流速，但最高流速不得超过4.5m/s，以杜绝喷溅造成的静电事故；③装油结束后，必须在稳油5min后才能断开接地。

因为装好油后，由于油品在罐内流动，致使油面电位还要保持几分钟之久。

（2）不能因为有良好的接地而放松警惕。

静电接地只能导走与其紧密连接的“导体”（金属、人体、导电液体等）上的静电，而对于不与其连接的孤立导体以及非导体（油类、橡胶、树脂、玻璃等）上的静电荷却无能为力或在短时间内难以导除；因此，操作者在静电接地的同时，还应该严格按操作规程作业并注意随时可能出现的隐患，同时要掌握正确处理各种突发事件的应急办法和抢救措施。

　　（3）防止人身带电。

在装卸作业时，人体必然要与工作对象（汽车油槽车）、工作物相接触产生摩擦，这便极易产生静电，并有可能形成静电放电，如果此时恰遇易燃易爆的油蒸汽，就会发生爆炸事故。

操作人员在操作过程中必须穿防静电工作服和防静电鞋，其目的是将人体接地。

此外，。

所穿鞋子应为薄尼龙袜或其他导电性袜子，严禁在防静电鞋底上粘贴绝缘胶片，并应作定期检查。

　　（4）对“转换装油”造成的事故也应足够重视。

这种事故主要发生在用装过汽车的槽车来装柴油的时候，汽油的闪点低于柴油，如果把柴油注入一个含有汽油蒸气的槽车内，汽油蒸气因被倾入的柴油液体吸收而减小压力，随之空气被吸入槽车内，且在液体表面与空气吸入点之间的某处就形成了易燃混合物，遇静电积聚放电即会产生爆炸事故。

因此，在需要“转换装油”时，必须先将槽车内的汽油清除干净，并严格按操作规程进行作业。

　　（5）必须使用符合技术规范和安全要求的设备。

发油台的自控、遥控、计量仪器仪表、阀门等设备，必须定期检验和标定，并制定相关的管理制度，尤其是对发油设备的材质不能轻视。

发油鹤管严禁采用不导电的聚乙烯软管做输油管线，装卸油品时严禁使用塑料容器。

以上都是最基本的安全常识。

同时对静电接地装置不能凑合，一定要严格按规范办事，认真安装，定期检查。

对目前普遍使用夹子和磁力接头接地的，不应随便夹在或吸附在油槽车随意部位，甚至在油漆的表面。

这是对防静电极为不利的，更是一种大的隐患。