一、引言
靜電是油庫加油站著火爆炸事故主要點(diǎn)火源之一，油庫加油站中的油品在儲存、運(yùn)輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地會產(chǎn)生靜電。油品本身屬于易燃易爆液體，當(dāng)靜電放電能量超過油蒸氣的最小引燃能量時(shí)，就可引燃引爆油品。因此油庫加油站在營運(yùn)過程中靜電的危害是非常大的，研究靜電危害的原因，采取工程技術(shù)手段和管理對策，是預(yù)防和避免靜電事故的一項(xiàng)重要任務(wù)。
二、靜電事故分析
1、靜電產(chǎn)生
根據(jù)雙電層理論，油品在儲存、運(yùn)輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地發(fā)生流動(dòng)、攪拌、沉降、過濾、搖晃、噴射、飛濺、沖刷及發(fā)泡等接觸、摩擦、分離的相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生靜電。
按油品的運(yùn)動(dòng)形式分為流動(dòng)帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動(dòng)帶電是油品在儲運(yùn)作業(yè)中常見的帶電形式。油品在金屬管道在流動(dòng)過程中，由于油品的流動(dòng)使原來的雙電層發(fā)生了變化，油品中的電荷被帶走時(shí)，原來管壁內(nèi)側(cè)被束縛的電荷，由于相反電荷的離去而跑到管壁外側(cè)成為自由電荷。若金屬管線接地，則管線上除去界面雙電層所束縛的電荷外，管壁外側(cè)多余電荷被導(dǎo)入大地。噴射帶電是油品從噴嘴或管口以束狀噴出后，這種束狀的油品便與空氣連續(xù)發(fā)生接觸與分離現(xiàn)象，使油品帶電。加油站噴濺式卸油時(shí)就會產(chǎn)生噴射帶電。沖擊帶電是油品從管道出口噴出后遇到壁板時(shí)，油品與壁板不斷地發(fā)生接觸和分離現(xiàn)象，與壁板分離后的液體向上飛濺，油珠和物體就分別帶上了不同符號的靜電荷。如加油站油品的噴濺式卸油，加油槍往汽車油箱加注油品。沉降帶電是油料中不同程度含有雜質(zhì)，如固體顆粒和水分等，雜質(zhì)會離解成帶電離子，因此在水和油的界面處形成雙電層，由于懸浮于液體中的微粒沉降時(shí)，會使微粒和液體分別帶上不同符號的電荷。
另外，油庫加油站中的操作人員在危險(xiǎn)場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備，可能由于人體活動(dòng)時(shí)，衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。
再者，靜電感應(yīng)而造成起電、放電過程，在裝油作業(yè)中并不少見，如用采樣器取樣，油面為帶電體，如果采樣器沒有接地，成為獨(dú)立導(dǎo)體，在采樣器接近油面時(shí)，就會發(fā)生靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象。當(dāng)采樣器進(jìn)入油層取樣時(shí)，它又收集了油中部分電荷而成為帶電體，提起時(shí)，若它與接地的罐口靠近，上述靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象又將重演。
2、靜電積聚和放電
當(dāng)靜電產(chǎn)生后，由于容器內(nèi)的油面上積聚的電荷亦可通過油品向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油產(chǎn)品本身存在著導(dǎo)電性能差和對地電容，所以靜電電荷積累是必然的。
靜電除流散外，還以放電進(jìn)行消散，當(dāng)靜電積累到一定程度會在空間放電。放電有電暈放電、刷形放電和火花放電三種形式。電暈放電能量小而分散，引起火災(zāi)的幾率較小。刷形放電因放電不集中，所以釋放的能量也較小，但具有一定的危險(xiǎn)性，比電暈放電的災(zāi)害幾率高?；鸹ǚ烹娛莾蓸O間的氣體被擊穿而形成通路，又沒有分叉的放電，這時(shí)電極有明顯的放電集中點(diǎn)，在瞬間內(nèi)能量集中釋放，因而危險(xiǎn)性最大。
3、靜電災(zāi)害的條件
靜電災(zāi)害是在一定條件下造成的，靜電作為火源引起爆炸和燃燒的可歸納為四點(diǎn)：（1）有產(chǎn)生靜電的來源；（2）靜電得以積聚，并達(dá)到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的能量達(dá)到爆炸性混合物的最小引燃能量；（4）靜電放電火花周圍必須有爆炸性的混合物存在。從理論上講，只要消除其中一個(gè)條件就可預(yù)防靜電事故。但油品在裝卸、儲運(yùn)過程中，靜電荷的產(chǎn)生、積聚、作業(yè)場所形成爆炸性混合物等是客觀存在的，因此只有采取措施抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚，消除放電火花間隙，加強(qiáng)作業(yè)場所的管理，降低爆炸性混合物濃度。
三、靜電火災(zāi)爆炸故障樹分析
故障樹分析方法（FTA）是一種圖形演繹法，是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹分析方法。這種樹是一種邏輯分析過程，遵從邏輯學(xué)演繹分析原則（即從結(jié)果到原因的分析原則）。把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為故障樹的頂事件，用邏輯“與”或“或”門自上而下地分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的直接原因及相互間的邏輯關(guān)系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即為故障樹的基本事件。通過油品靜電故障樹分析，可找出系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)，然后進(jìn)行相應(yīng)的整改，從而提高油庫系統(tǒng)的安全性。
通過對故障樹的分析，靜電火花和油氣達(dá)到火災(zāi)爆炸濃度構(gòu)成了油品靜電火災(zāi)爆炸事故的要素。構(gòu)成油氣達(dá)到火災(zāi)爆炸濃度的三個(gè)基本事件X1、X2、X3是單事件的最小徑集，其結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大，是油品燃爆事故發(fā)生的重要條件。由于油氣揮發(fā)是一個(gè)自然過程，只要有揮發(fā)的空間，油氣自然存在。因此一方面要保證作業(yè)區(qū)內(nèi)通風(fēng)狀況良好，另一方面可采用氣體濃度報(bào)警儀對可能泄漏場所油氣混合氣的濃度進(jìn)行監(jiān)測，一旦接近危險(xiǎn)極限即報(bào)警，使管理人員立刻采取相應(yīng)的安全對策措施。X4也是單事件的最小徑集，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電放電。油品在裝卸儲運(yùn)過程中應(yīng)避免產(chǎn)生靜電積聚，或盡量減少靜電產(chǎn)生和積聚。為了保證油品靜電導(dǎo)除，接地導(dǎo)體的接地應(yīng)良好，應(yīng)使防靜電接地裝置和接地線等處于正常的工作狀態(tài)，接地電阻應(yīng)達(dá)到要求。再者應(yīng)盡量避免進(jìn)入作業(yè)區(qū)的人員通過人體靜電放電，特別是作業(yè)人員應(yīng)穿上不產(chǎn)生靜電的服裝和把人體作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的靜電及時(shí)導(dǎo)走。
靜電是油庫加油站著火爆炸事故主要點(diǎn)火源之一，油庫加油站中的油品在儲存、運(yùn)輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地會產(chǎn)生靜電。油品本身屬于易燃易爆液體，當(dāng)靜電放電能量超過油蒸氣的最小引燃能量時(shí)，就可引燃引爆油品。因此油庫加油站在營運(yùn)過程中靜電的危害是非常大的，研究靜電危害的原因，采取工程技術(shù)手段和管理對策，是預(yù)防和避免靜電事故的一項(xiàng)重要任務(wù)。
二、靜電事故分析
1、靜電產(chǎn)生
根據(jù)雙電層理論，油品在儲存、運(yùn)輸、輸送、裝卸等過程中，不可避免地發(fā)生流動(dòng)、攪拌、沉降、過濾、搖晃、噴射、飛濺、沖刷及發(fā)泡等接觸、摩擦、分離的相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生靜電。
按油品的運(yùn)動(dòng)形式分為流動(dòng)帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動(dòng)帶電是油品在儲運(yùn)作業(yè)中常見的帶電形式。油品在金屬管道在流動(dòng)過程中，由于油品的流動(dòng)使原來的雙電層發(fā)生了變化，油品中的電荷被帶走時(shí)，原來管壁內(nèi)側(cè)被束縛的電荷，由于相反電荷的離去而跑到管壁外側(cè)成為自由電荷。若金屬管線接地，則管線上除去界面雙電層所束縛的電荷外，管壁外側(cè)多余電荷被導(dǎo)入大地。噴射帶電是油品從噴嘴或管口以束狀噴出后，這種束狀的油品便與空氣連續(xù)發(fā)生接觸與分離現(xiàn)象，使油品帶電。加油站噴濺式卸油時(shí)就會產(chǎn)生噴射帶電。沖擊帶電是油品從管道出口噴出后遇到壁板時(shí)，油品與壁板不斷地發(fā)生接觸和分離現(xiàn)象，與壁板分離后的液體向上飛濺，油珠和物體就分別帶上了不同符號的靜電荷。如加油站油品的噴濺式卸油，加油槍往汽車油箱加注油品。沉降帶電是油料中不同程度含有雜質(zhì)，如固體顆粒和水分等，雜質(zhì)會離解成帶電離子，因此在水和油的界面處形成雙電層，由于懸浮于液體中的微粒沉降時(shí)，會使微粒和液體分別帶上不同符號的電荷。
另外，油庫加油站中的操作人員在危險(xiǎn)場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備，可能由于人體活動(dòng)時(shí)，衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。
再者，靜電感應(yīng)而造成起電、放電過程，在裝油作業(yè)中并不少見，如用采樣器取樣，油面為帶電體，如果采樣器沒有接地，成為獨(dú)立導(dǎo)體，在采樣器接近油面時(shí)，就會發(fā)生靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象。當(dāng)采樣器進(jìn)入油層取樣時(shí)，它又收集了油中部分電荷而成為帶電體，提起時(shí)，若它與接地的罐口靠近，上述靜電感應(yīng)和放電現(xiàn)象又將重演。
2、靜電積聚和放電
當(dāng)靜電產(chǎn)生后，由于容器內(nèi)的油面上積聚的電荷亦可通過油品向接地的四壁流散，但汽油、柴油等石油產(chǎn)品本身存在著導(dǎo)電性能差和對地電容，所以靜電電荷積累是必然的。
靜電除流散外，還以放電進(jìn)行消散，當(dāng)靜電積累到一定程度會在空間放電。放電有電暈放電、刷形放電和火花放電三種形式。電暈放電能量小而分散，引起火災(zāi)的幾率較小。刷形放電因放電不集中，所以釋放的能量也較小，但具有一定的危險(xiǎn)性，比電暈放電的災(zāi)害幾率高?；鸹ǚ烹娛莾蓸O間的氣體被擊穿而形成通路，又沒有分叉的放電，這時(shí)電極有明顯的放電集中點(diǎn)，在瞬間內(nèi)能量集中釋放，因而危險(xiǎn)性最大。
3、靜電災(zāi)害的條件
靜電災(zāi)害是在一定條件下造成的，靜電作為火源引起爆炸和燃燒的可歸納為四點(diǎn)：（1）有產(chǎn)生靜電的來源；（2）靜電得以積聚，并達(dá)到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的能量達(dá)到爆炸性混合物的最小引燃能量；（4）靜電放電火花周圍必須有爆炸性的混合物存在。從理論上講，只要消除其中一個(gè)條件就可預(yù)防靜電事故。但油品在裝卸、儲運(yùn)過程中，靜電荷的產(chǎn)生、積聚、作業(yè)場所形成爆炸性混合物等是客觀存在的，因此只有采取措施抑制靜電荷的產(chǎn)生、積聚，消除放電火花間隙，加強(qiáng)作業(yè)場所的管理，降低爆炸性混合物濃度。
三、靜電火災(zāi)爆炸故障樹分析
故障樹分析方法（FTA）是一種圖形演繹法，是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹分析方法。這種樹是一種邏輯分析過程，遵從邏輯學(xué)演繹分析原則（即從結(jié)果到原因的分析原則）。把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為故障樹的頂事件，用邏輯“與”或“或”門自上而下地分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的直接原因及相互間的邏輯關(guān)系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即為故障樹的基本事件。通過油品靜電故障樹分析，可找出系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)，然后進(jìn)行相應(yīng)的整改，從而提高油庫系統(tǒng)的安全性。
通過對故障樹的分析，靜電火花和油氣達(dá)到火災(zāi)爆炸濃度構(gòu)成了油品靜電火災(zāi)爆炸事故的要素。構(gòu)成油氣達(dá)到火災(zāi)爆炸濃度的三個(gè)基本事件X1、X2、X3是單事件的最小徑集，其結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大，是油品燃爆事故發(fā)生的重要條件。由于油氣揮發(fā)是一個(gè)自然過程，只要有揮發(fā)的空間，油氣自然存在。因此一方面要保證作業(yè)區(qū)內(nèi)通風(fēng)狀況良好，另一方面可采用氣體濃度報(bào)警儀對可能泄漏場所油氣混合氣的濃度進(jìn)行監(jiān)測，一旦接近危險(xiǎn)極限即報(bào)警，使管理人員立刻采取相應(yīng)的安全對策措施。X4也是單事件的最小徑集，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電放電。油品在裝卸儲運(yùn)過程中應(yīng)避免產(chǎn)生靜電積聚，或盡量減少靜電產(chǎn)生和積聚。為了保證油品靜電導(dǎo)除，接地導(dǎo)體的接地應(yīng)良好，應(yīng)使防靜電接地裝置和接地線等處于正常的工作狀態(tài)，接地電阻應(yīng)達(dá)到要求。再者應(yīng)盡量避免進(jìn)入作業(yè)區(qū)的人員通過人體靜電放電，特別是作業(yè)人員應(yīng)穿上不產(chǎn)生靜電的服裝和把人體作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的靜電及時(shí)導(dǎo)走。
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