关于油品静电产生及罐区防静电措施的综述

刘斌 张文鹏 冯艳 付洁

摘要：油品静电是引起火灾或爆炸的一个重要原因，直接威胁罐区作业安全，应该引起广大油气储运行业从业人员重视。本文通过查阅文献并结合作者工作经验从油品静电的产生原因及危害，影响因素，防范措施等几个方面进行总结论述，希望对油库防静电工作起到借鉴作用。

关键词：油品静电;爆炸;火灾

一、静电产生原因

静电产生的常见原因大致可以分为两大类，一类是基于双电层理论，另一类是静电感应引起静电。

根据双电层理论，当两种不同属性的物质相接触时，由于得失电子的能力不同，在接触面处发生电荷的重新排序和电子转移，这样就在界面两侧形成极性不同的等量静电。具体到油品装卸作业中表现为油品与管道、储罐罐壁、空气等介质由于流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动等动作发生相对运动，都会在介质中产生静电[1]。静电产生的另一种原因是静电感应，在带电物体附近有绝缘的导体时，因其受到静电感应而产生电荷分布不均匀，而使物体带电。这两种静电产生途径都存在与油气储运过程中，所以油气储运过程中静电是不可避免的。

二、影响静电产生的因素

静电的产生与物质的导电性能有很大关系。油品的导电性能常用电导率r表示，单位是西门子每米（S/m），它是衡量油品导电性能好坏的物量参数。

按照BG6950-2001《轻质油品安全静止导电率》之规定：当油品的静止导电率大于或等于油品安全静止导电率值时，为油品安全静止导电率，在该导电率值时，油品不会发生静电聚积。标准规定安全静止导电率值为50ps/m[2]。

三、油品储运过程中容易产生静电的几个环节及危害

1.油品输送产生静电

油品输送主要有运输、卸油、发油、倒罐等四项作业。在这些作业过程中，火车槽车、汽车油罐车在行驶中晃动产生静电，输送油品过程中，油品通过油泵、管道、过滤器、管道附件、鹤管、加油枪等设备设施时，液体流动摩擦产生静电。同时，油品在进入盛油容器时，由于自身摩擦、冲击、沉降也产生静电。

2.人体活动产生静电

人体活动起电基本上属于不同固态介质的接触起电，也可受静电感应起电。另外，带电微粒吸附在人体上，也会使人体带电。在一定条件下，人体带电可达4-5kV。油库、加油站体活动产生静电的形式有两种：一种是人体自身活动时衣物等相互摩擦产生静电;另一种是人在工作过程中，与设备的接触及摩擦产生静电，如擦拭、清洗设备，靠近高电位体等。

3.感应产生静电

主要有雷电感应产生静电和其他形式的电磁感应产生静电。雷电感应是由于雷电放电时，在附近导体上产生静电感应，它可能产生静电放电或使金属部件间产生火花。其他形式的电磁感应主要指隨着加油站信息技术的发展和大量电器设备的投入使用，产生的各种形式的静电感应现象。

4.静电的危害

石化产品都属于高绝缘物质，这类非导电性液体在生产和储运过程中，产生和积聚大量的静电荷，静电聚积到一定程度，具备放电条件后就发生放电。如果在放电空间还同时存在处于爆炸极限的的油气混合物，同时放电能量达到引燃混合气体的最小引燃能量，便可能引起着火和爆炸。

四、防止油品静电事故的安全措施及相关规定

1.防止爆炸性气体的形成

对于可能形成爆炸性气体集聚的场所采用通风装置加强通风，及时排出爆炸性气体使浓度不在爆炸极限范围内，以防止静电火花引起爆炸。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸性混合气体的形成，可采用惰性气体覆盖的方法，或采用浮顶罐、内浮顶罐。

2.加速静电泄漏

静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚，因为这样能储存足够的能量，从而产生火花将可燃性气体引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的电导率。

（1）接地和跨接

静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电，是消除静电危害的有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导线和接地体与大地连通形成等电位。跨接是指将金属设备以及各管线之间用金属导线相连形成等电位。接地与跨接的目的在于人为地与大地造成的一个等电位体，不致因静电电位差造成引起危害。

（2）添加抗静电剂

油品容器的接地只能消除容器外壁的电荷，由于油品的电导率较小，油品表面及其内部的电荷很难靠接地泄漏。添加抗静电剂既可以增加油品的导电率、加速静电泄漏和导出，又可减少油品中积聚的电荷并降低油品的电位。

3.防止操作人员带电

人体表皮有一定的电阻，如果穿着高电阻的鞋，因人体和衣服之间相互摩擦等原因，会使人体带电。因此，经常在油泵房、灌发油间及从事装卸作业的人员，应避免穿着化纤服装，在进入罐区等场所时应主动触碰静电消除装置，及时消散人体静电。

4.减少静电的产生

从目前的技术状况来看，还不能完全杜绝静电产生。对于防止石油静电危害来说，不能完全消除静电电荷的产生只能采取减少产生静电的技术措施。

（1）控制油品的流速

油品在管道中流动产生的流动电荷和电荷密度的饱和值与油品流速的二次方成正比，因此控制流速是减少油品静电产生的有效方法。

（2）控制加油方式

油罐从顶部溅装油时，油品必然要冲击油罐壁，搅动罐内油品，使其静电量急剧增加。实验表明，从顶部喷油装油产生静电量与底部进油产生的静电量之比为2：1。可见从油罐底部（或从顶部沿油罐壁伸至罐底）装油比顶部装油安全得多。

五、预防油库作业静电的建议措施

（1）人员培训。做好员工防静电安全教育提高防范静电的意识，消除侥幸心理。

（2）流程管控。强化检查督导，装卸车作业采取双人确认的方式，由司机和发油员共同检查静电接地连接情况，连接正常后方可开始作业，作业过程中实行限流措施，严格把控油品流速。

（3）设备技术。采取静电接地与发油装置连锁模式，实现设备的本质安全。定期开展防静电装置检测，掌握静电消除系统整体状况，及时开展设备改造。定期清理过滤器，保障油品流动顺畅。

六、通过上述论述可得出如下结论：

（1）油品储运过程中静电产生是不可不免的，主要存在于油品传输过程，人体静电及感应静电。

（2）静电是威胁罐区安全的重要因素，必须引起重视，应严格按照有关防静电的规范进行落实，确保罐区安全。

（3）静电只有在满足相关条件的情况下，才会引发危险。因此在防控静电危害时应注意消除其形成危险的条件。

参考文献：

[1]蒋恩星. 探讨火、化工领域用静电安全技术[J]. 中国科技投资，2019（34）：291-292.