工业罐体防静电技术改进探讨

王培波 穆巍

摘 要：本文介绍了一种为改进已有技术的不足，而专门设计的能及时泄放存储在液体中的电荷，显著消除雷击及静电对罐体安全隐患的新技术。

关键词：储油罐;静电荷;放散电极

1 概述

当前工业领域中，经常发生罐体的着火或爆炸，除了人为因素外，主要的事故原因是雷击或者静电;静电往往是一些正常操作比如加入或抽取存储物品时产生，或者是由于直接或附近的雷击产生的二次效应导致。二次效应产生的电弧也是静电放电，电弧通过雷击点附近的电荷涌入而产生，涌入的电荷能够在通路的缝隙处产生电弧，进而产生静电充电和放电。

2 静电荷引起火灾的原因

静电荷引起火灾四个条件必须达到：

①必须产生静电荷;

②电荷必须积累到一定水平，能够产生火花，火花还需要有足够的能量起到点燃作用;

③要有合适的间隙，以便积累的电荷能够产生电弧;

④可燃的混合气体必须环绕在点燃源附近。

静电荷的主要来源是混合液体的摩擦，以及抽取的过程，尤其是通过非金属管进行抽取，或者填充过程中产生，尤其是将液体倾倒入罐内已有的液体中，气体或泡沫的注射也可能是一个主要的来源。第二个来源可能是空气/气体冒泡。电荷从液体发散到各个点和面，而不是平坦的表面。这也是为什么电荷不会发散到金属罐的表面，正是因为它是平的。这导致了电荷在某一部分会发散地更快。玻璃纤维罐的碳罩不会加速电荷的发散，这仍然是由于平面束缚电荷在液体中的形成。环氧钢罐在电荷发散方面和玻璃纤维罐是相同的。当静电荷超过了介质的绝缘区，介质被破坏掉，电弧出现，而此时如果有可燃混合气体环绕在电弧周围，就会引起火灾。

3 原有防静电技术的不足

目前的工业罐罐体静电防护措施主要為罐体外壳接地，而存储物品的束缚电荷却无法达到均衡，液面靠着罐体的侧面，放电经过传导与液平面相结合，这样电能释放就需要一定的时间，在雷击或者静电产生时无法及时释放的能量就会对罐体造成安全隐患。

4 新技术改进

该技术采用表面布满放散电极的静电排安装在罐体内的开口处，静电排通过接地线与罐体连接固定，通过将放散电极构成的静电排插入到罐内液体中消耗静电，将成千上万的放散电极浸入存储液体，电极浸入存贮液体中主动吸附电荷，并将过量电荷通过装置释放到大地中 ，为束缚电荷的释放提供一个低阻抗的通路以脱离液体和蒸汽空间，将电荷主动吸引到放散电极上更快更好的进行释放，这样电荷的发散速度就快于积聚的速度，罐体各部分进行等电位连接，存储液体中的电荷将得到及时泄放，不会积聚，再配合直击雷防护产品能够显著消除雷击及静电对罐体的安全隐患。（右图）

5 结束语

目前国内大型企业的工业用罐防静电措施比较完善，管理也比较规范，但众多的中小企业防静电措施存在严重不足，事故频发。本文介绍的技术提供了一种简单易行而且比较经济的解决方法，具有较高的推广和使用价值。

参考文献：

[1]《液体石油产品静电安全规程》 GB 13348-2009.北京：中国标准出版社.

[2]《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010.北京：中国计划出版社.