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文档简介
1、 静电引起甲苯装卸槽车爆炸起火事故 某年7月22日9时50分左右,某化工厂租用某运输公司一辆汽车槽车,到铁路专线上装卸外购的46.5t甲苯,并指派仓库副主任、厂安全员及2名装卸工执行卸车任务。约7时20分,开始装卸第一车。由于火车与汽车槽车约有4m高的位差,装卸直接采用自流方式,即用4条塑料管(两头橡胶管)分别插入火车和汽车槽车,依靠高度差,使甲苯从火车罐车经塑料管流入汽车罐车。约8时30分,第一车甲苯约13.5t被拉回仓库。约9时50分,汽车开始装卸第二车。汽车司机将车停放在预定位置后与安全员到离装卸点20m的站台上休息,1名装卸工爬上汽车槽车,接过地上装卸工递上来的装卸管,打开汽车槽车前后
2、2个装卸孔盖,在每个装卸孔内放入2根自流式装卸管。4根自流式装卸管全部放进汽车槽罐后,槽车顶上的装卸工因天气太热,便爬下汽车去喝水。人刚走离汽车约2m远,汽车槽车靠近尾部的装卸孔突然发生爆炸起火。爆炸冲击波将2根塑料管抛出车外,喷洒出来的甲苯致使汽车槽车周边一片大火,2名装卸工当场被炸死。约10min后,消防车赶到。经10多分钟的扑救,大火全部扑灭,阻止了事故进一步的扩大,火车槽基本没有受损害,但汽车已全部烧毁。二、背景材料据调查,事发时气温超过35。当汽车完成第一车装卸任务并返回火车装卸站时,汽车槽罐内残留的甲苯经途中30多分钟的太阳暴晒,已挥发到相当高的浓度,但未采取必要的安全措施,直接灌
3、装甲苯。没有严格执行易燃、易爆气体灌装操作规程,灌装前槽车通地导线没有接地,也没有检测罐内温度。三、事故原因分析(1) 直接原因是装卸作业没有按规定装设静电接地装置,使装卸产生的静电火花无法及时导出,造成静电积聚过高产生静电火花,引发事故。(2) 间接原因高温作业未采取必要的安全措施,因而引发爆炸事故。事发时气温超过35。当汽车完成第一车装卸任务并返回火车装卸站时,汽车槽罐内残留的甲苯经途中30多分钟的太阳暴晒,已挥发到相当高的浓度,但未采取必要的安全措施,直接灌装甲苯。四、事故教训与防范措施(1) 立即开展接地静电装置设施的检查和维护,加强安全防范,严防类似事故的发生(2) 完善全公司安全规
4、章制度。事故发生后,针对高温天气,公司明确要求,灌装易燃、易爆危险化学品,除做好静电设施接地外,在第二车装卸前,必须静置汽车槽车5min以上或采取罐外水冷却等方式,方可灌装。(3) 进一步健全全公司安全管理制度,充实安全管理力量,落实好安全责任制,强化安全管理手段和措施。 因堵漏不当静电火花引起的火灾事故 1993年3月13日,江苏省某县化肥厂发生氢气泄漏,的氢气因摩擦起火造成火灾,导致一名操作人员死亡、一人重伤(后因伤重死亡),经济损失30多万元。 3月13日下午,江苏省某县化肥厂碳化车间清洗塔上一根测温套管与法兰连接处严重漏气。车间上报厂领导后,厂领导为了保证措施,堵塞漏气处。操作工按照厂
5、领导的要求冒险作业,用铁卡和橡胶板进行堵漏,但是失败,漏气处仍然漏气。17时许,在厂领导的再次要求下,操作工再次冒险作业,用平板车内的胎皮企图包住泄漏处。堵漏时,由于塔内的压力较高,高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦产生静电火花,突然起火,一名操作工因躲闪不及被当场烧死,另一名操作工被烧成重伤,送到医院后,因伤势严重抢救无效死亡。这起事故造成直接经济损失34万余元。 事故分析: 造成这起事故的直接原因,是高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦。产生静电火花而引起火灾,堵漏操作人员躲闪不及导致伤亡。造成事故的间接原因,一是厂领导违章指挥,为了生产不顾安全,严重的不负责任。二是操作工违章冒险作业,没有采取有效的安全措
6、施就冒险作业,从而导致事故的发生。 事故教训与防范措施: 这起事故之所以导致发生火灾,是因为当时的状况完全具备了静电放电引起火灾的条件:第一,具备了产生静电放电的条件。当时含量70的氢气从破裂的管道高速喷出,操作工用橡胶内胎皮企图包住泄漏处,橡胶内胎是绝缘体,不仅易产生静电,而且积聚静电。高速喷出的氢气与橡胶内胎皮摩擦产生了静电,当积聚到很高的电位时,就发生静电放电,产生电火花(即火源)。第二,具备了可燃物和助燃物。当时从管道中泄漏的气体大约70是氢气,21是氮气,其余为一氧化碳和其他杂质。高速喷出的氢气与空气中的氧(助燃物)形成混合性可燃气体,因未和空气充分混合,不在氢气的爆炸极限范围内,因
7、而发生了燃烧。第三,当时静电放电的能量等于或大于氢气的最小点火能重。在安全与生产的权衡中,不能怀着侥幸的心理,违背客观规律,违反操作规程,否则就要受到惩罚,这起火灾的发生就是一个明显的例证。 为了保证堵漏的安全性,应严格遵守下列安全措施: (1)严格执行防火、防爆、防毒、防腐蚀、防辐射等安全技术措施及安全技术规范。(2)堵漏人员应由责任心强、经验丰富、熟悉设备工作状况的人员作业,并配有监护人12人,人员应少而精。 (3)按规定穿戴好适应介质工况条件的劳动防护用品,备齐所需的安全用品、用具和设备。 (4)清理堵漏现场,对危险介质视其情况,视其介质性质做好疏散、引流、通风及必要时遮盖等防护措施。
8、(5)对易燃、易爆介质的堵漏,要尽量避免焊接堵漏法,禁止采用有可能引起火花的工具和操作方法。应采用铜制工具、风枪、风钻,不使用电器设备和电器工具。 (6)松、紧螺栓,活接头等部位,应用煤油、除锈剂等清洗干净后,涂敷石墨、二硫化钼润滑螺纹处,方能轻而慢地操作以免螺栓、丝扣断裂。 (7)高空作业应设平台,不能设平台的应采用升降机、机、吊车做平台,用标志、口令等联系。 (8)水下堵漏应遵守水下操作规程,穿好不透水的潜水服保证通气管完好无损,水上水下信息联通,-安全措施可靠。 (9)在室内、地沟、井下、容器内操作时,注意防毒、防窒息,并应有抢救措施。下坑、井、窖或容器内前,应取样化验合格后方能进行。
9、(10)堵漏时,操作人员应按事先确定好的方案进行,要既慎重又果断,边干边观察,发现异常现象应及时反映,共同研究解决,严禁主观蛮干。 静电引爆醋酸乙烯事故案例分析 2002年12月,在江苏丹阳某厂浆料车间,工人用真空泵吸醋酸乙烯到反应釜,桶中约剩下30kg时,突然发生了爆炸,工人自行扑灭了大火,1名工人被烧伤。经现场察看,未发现任何曾发生事故的痕迹,电器开关、照明灯具都是全新的防爆电器。吸料的塑料管悬在半空,管子上及附近无接地装置,还有一只底部被炸裂的铁桶。 此案例为较典型的静电事故,此次爆炸事故的原因是:醋酸乙烯的物料在快速流经塑料管道时产生静电积聚,当塑料管接触到零电位桶时,形成高底压电位差
10、放电,产生火花引爆了空气中的醋酸乙烯蒸气。具体分析如下: (1)醋酸乙烯是无色液体,有挥发性,曝光容易聚合成固体。其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,遇火星、高热、氧化剂有火灾危险。闪点:-7.78;爆炸极限:2.6%-13.4%。属于易燃液体。 (2)物料在管道输送过程中有静电积聚现象,塑料管由于其导电性能差,使静电积聚情况更加严重,物料中及塑料管壁上含有高位静电。 (3)醋酸乙烯蒸气与空气形成可燃性混合气体。 (4)当带有高位静电的塑料管接触到铁桶时,形成放电,产生火花,引爆可燃性混合气体。 静电引爆可燃性混合气体的事故案例分析 2002年7月,江苏姜堰某厂二车间的离心机(封闭式),在刚开始分
11、离从搪瓷反釜卸出的W-100-1纺织用抗氧化剂和甲苯溶剂时突然发生爆炸,致使1名职工死亡,1名职工重伤。 调查发现此物料经过23小时不停地机械搅拌,又经过塑料导管直接送入离心机,离心机转鼓内垫有非导电体的化纤过滤布袋。因此可以判断,经长时间搅拌,含有甲苯溶剂的物料产生静电积聚,快速流经塑料管道时得到加强,当物料进入离心机时带有很高的电位。但如果没有电火花是不能引爆的。我国安全工程专家崔克清教授指出,低电位点是转鼓上部暴露的螺丝,当物料冲击到离心机的转鼓时,高压电位与螺丝顶端的零电位形成高低压电位差放电,产生火花引爆了离心机内混合性爆炸气体。具体分析如下: (1)物料在反应釜中经长达20多小时机
12、械搅拌,积聚了静电,由于该釜是搪瓷反应釜,所积聚的静电不能通过反应釜接地线入地,物料中含有高位静电。 (2)反应釜与离心机进料口采用塑料管道连接,由于塑料管为绝缘体,当反应釜内的物料快速流经连接管时,原料液中积聚的静电不但不能得到有效地释放,反而因为快速流动得到增强。 (3)该离心机脱液和甩干物料为甲类易燃液体甲苯溶剂、W-100-1。甲苯的闪点为4,(易燃液体的燃点高于闪点1-5),易挥发,具有快速成流动时易产生和积聚静电的特性。从反应釜中放出的物料的温度是10左右,具备了闪燃和可燃条件。 (4)离心机中的空气和甲苯蒸气迅速形成爆炸性混合气体。甲苯的爆炸极限为1.2%7%(V)。 (5)离心
13、机中过滤袋材质为丙纶纤维,是非导电体,不能将物料中的静电传导到离心机金属转毂而后及时入地。加之,过滤布袋未能遮盖住转毂罩壳顶部的螺栓,带有高压静电的物料与紧固螺栓顶端的零电位形成高低压电位差,在此具备了放电条件,发生放电现象并产生电火花,引爆了离心机内爆炸性混合气体。 由上述两起事故的分析可以看出,由静电引起的事故有三个因素:一是有大量电荷的积聚,这常在管道输送过程中产生;二是有零电位点,这些地方易被忽视;三是周围有可燃性气体,很多化工原料的蒸气可与空气混合形成可燃性混合气。在生产中如果注意防止这三个因素同时具备,就可以防止事故的发生。 盐酸工段氯化氢尾气回收系统爆炸事故剖析引言(1) 200
14、1年6月13日,某化工厂盐酸工段氢化氢尾气系统突然发生爆炸,爆炸声巨响,爆炸造成尾气系统的管道、设备损坏,稀酸罐炸裂,所幸无火灾及人员伤害。 事故经过(2) 2001年6月13日零时,某化工厂盐酸工段丁班操作人员,按正常程序交接班后,生产系统正常。当时生产状况是H2总管压力12kPa,H2人合成炉压力200Pa,火焰燃烧良好,尾气吸收达标准,符合工艺操作要求。2时50分全厂突然停电,主操作发现合成炉内火焰突然熄灭,借应急灯光亮,发现H2总管压力急剧下降,便立即采取紧急停车处理,主操作负责关H2调节阀,副操作负责关闭H2总管阀门,当即将关闭H2调节阀时,这时照明灯闪了一下,电又送来(为瞬间停电)
15、,发现H2总管压力在降至0值时又升到8kPa。在关闭完H2阀门后,主操作又关闭Cl2阀门,在关闭过程中,听到一声很清脆的响声,接着便是一声沉闷的剧烈爆炸声,主、副操作急往外巡查,发现稀酸罐被炸裂,罐顶被炸开,与其相连的管道被炸碎。 事故现场(3) 盐酸尾气回收系统,在四楼操作室北侧,300排放管伸至5楼顶部,主要设备有:稀酸罐、稀酸泵、降膜吸收器、相连接管道等。稀酸罐为玻璃钢罐,废气排放管为硬质PVC管,稀酸泵为耐腐蚀泵,相连接管道为有机玻璃钢管、ABS管、酚醛塑料管、PVC管等。爆炸后,所有非金属管道、阀门全部炸碎,稀酸罐炸裂,合成炉、降膜吸收器的石墨防爆膜片被炸成粉状。从粉碎的管道及有关设
16、备看,无着火迹象,据现场操作工反映,爆炸产生剧烈响声,让人听起来十分害怕。事故发生后,操作人员立即通知厂部有关人员,盐酸工段停车,检查其它设备损坏情况,查找事故原因。 事故原因(4) 1 事故发生后,该厂厂部立即组成事故调查组进入盐酸工段,从以下几方面查找事故原因:(1)生产装置;(2)生产所需原料及各类气体;(3)工艺控制指标;(4)设备情况及结构;(5)操作人员;(6)操作方法等,并进行全面细致调查,逐项排查,查找事故根源。 1.1 生产装置调查反馈情况:石墨三合一盐酸合成炉,为成熟盐酸生产装置,在国内早已全面推广使用,该装置安全、可*、节能、耐腐蚀、便于操作,生产的盐酸为无色透明液体(铁
17、合成炉为微黄色液体),质量有很大提高,生产装置不会有问题。 1.2 生产原料及气体调查。原料为脱盐水,气体为H2、Cl2两种,H2属易燃、易爆气体,Cl2为有毒气体,且助燃,两种气体燃烧产生氯化氢气体被脱盐水吸收,制成盐酸。操作时,调节H2、Cl2比,不可过氢,也不可过氯,过氢容易发生爆炸,过氯容易造成空气污染,据操作人员反映,当时气体在炉内燃烧正常配比合理,没有异情现象。 1.3 工艺控制指标调查。工艺指标是经过科学的论证和生产实践所得,由技术科下达,经检查,各项工艺控制指标符合安全生产要求,并以规程形式现场张贴。 1.4 设备情况及结构调查,盐酸为腐蚀品,所需生产设备大部分为耐腐蚀设备,特
18、别是尾气吸收部分,设备、管道为非金属材料,从设备结构、布局、使用情况看,设备结构、布置、使用合理、也便于操作,除几台运转设备外,大部分设备为静止设备。 1.5 操作人员调查。该班操作人员都具有盐酸生产8年以上的工作经历,受过多次业务培训,成绩优良,实际操作经验丰富,工作责任心也较强。 1.6 操作方法及紧急停车处理采取措施调查。以操作工口述实际操作方法和事后自写的紧急停车处理采取措施等方面,调查组认为操作方法正确,处理紧急停车采取措施较得当。调查组经过认真分析、论证,认为要从易燃易爆气体上找原因,特别是操作人员反映H2总管压力从0值突然升至8kPa,然后慢慢回落,这一点引起调查组高度重视(原来
19、没有出现过这类情况),一致认为,不但要在盐酸工段找原因,还要在全厂氢气系统找原因,通过艰苦调查,科学论证,反复试验,终于找出事故发生根源。 2 该厂电解产生的H2,除自用外,其余部分送邻近氮肥公司使用(近期才开始输送),管线较长,H2输送由氢干燥工序负责,风机输送。当全厂突然停电时,全厂所有机泵全部停止运转,管道内大量H2气倒流,干燥工序操作人员又未及时关闭H2输送阀门,造成大量H2经H2管道倒流至盐酸生产系统内(突然停电后盐酸氢气压力降至0值后又反弹升至表压显示8kPa),倒流的H2通过盐酸工段氢管道压至合成炉内,与炉内的气体混合,此时合成炉内压力由微正压迅速达到正压状况。当大量过量的H2与
20、炉内氯化氢气体、氯气、废气混合后,经尾气管道聚积到尾气吸收塔和稀酸罐内,又与罐内气体混合,此时罐内、管道、合成炉内混合气体达到爆炸极限。这时稀酸罐内液体量为罐体容量4/5,罐内气相空间相对狭小。聚积气体在压力作用下首先造成合成炉及尾气吸收塔防爆膜爆裂(第一次响声),同时,爆膜产生的冲击压力又推动管道气体压向稀酸罐,稀酸罐内混合气体在压力作用下,迅速沿着300硬质PVC管向上排泄,在排泄过程中,混合气体与硬质PVC管壁产生磨擦,形成静电火花,引起二次爆炸,造成放空管道及相连接管道炸碎,稀酸罐体炸裂,罐体封头炸开,这是造成爆炸事故的主要原因。 3 突然停电时,操作工思想准备不足,有犹豫慌乱现象,在
21、紧急停车过程中,关闭H2、Cl2阀门不及时,不迅速、不彻底,这也是造成事故的原因之一。 防范措施(5) 事故原因查明后,该厂及时召开有关人员会议进行事故通报,本着“四不放过”原则,重点放在防范措施落实和教育上,让职工清楚事故发生的原因,掌握处理事故方法,消除恐惧心理。 1 盐酸尾气系统300放空管道由硬质PVC管改为酚醛塑料管道(因为聚氯乙烯管道易产生静电),这样就可消除静电确保排空管道无静电产生。 2 在盐酸各类管道处增设消除静电设施,防止其它非金属材料管道产生或聚积静电。 3 在通往氮肥公司氢气管道处,增设一个止回阀,防止在特殊情况下氢气倒压,要求干燥操作人员只要发生停电、风机跳闸或风机机
22、械故障,都要迅速关闭氢气分配台出口阀。 4 修复更换损坏设备、管道及防爆膜,达到开车状态,并在防爆膜处设防护网,防止膜片爆炸后伤人。 5 组织盐酸工段全体人员,认真学习氯碱生产安全操作与事故一书中介绍的盐酸生产中出现的各类事故,掌握事故处理方法,吸取事故经验教训。 6 开车前组织操作人员进行模拟实际操作,反复实践,在紧急状态下,如何进行紧急停车处理及在复杂情况下,如何确保生产装置、设备安全运行。 7 加强管理,特别是思维方式的管理,应明确大型化生产和小型化生产本质上的区别,要从思想上认识到科学先进的管理理念是提升企业管理水平的有效途径。企业快速发展后,管理人员应站在更高的管理平台,从全局出发,
23、解放思想,消除狭隘思想观念,这样就能适应企业发展需要,确保生产系统、生产装置安全,这是管理之根本。 环氧乙烷计量槽爆炸事故案例 2000年7月10日12时20分,陕西省渭南饲料添加剂厂内一环氧乙烷计量槽突然开裂,致使液态环氧乙烷喷出汽化发生大爆炸。造成2人死亡,4人重伤,11人轻伤,直接经济损失640万元,其它损失178万元。 一. 事故经过 2000年7月7日16时,渭南饲料添加剂厂因环氧乙烷原料短缺而全厂停车待料。7月9日晚,由辽宁省辽阳市华兴有限责任公司运送的35T环氧乙烷到货,运输工具为汽车槽车。7月10日11时许汽车槽车进入饲料添加剂厂贮罐区即开始卸料。12时20分,合成车间二楼环氧
24、乙烷1计量槽突然从下封头和筒体连接环缝处撕裂150mm长的焊缝,液态环氧乙烷在计量槽内2-3KGf/cm2压力下高速喷出后急剧汽化,使周围空间迅速达到爆炸极限,喷出的高流速物料与裂缝处的磨擦产生大量静电,加之合成车间的设备管道无静电跨接装置,随即发生了第一次爆炸并引发大火。一次爆炸使合成车间二层部分建筑倒塌,两名操作工被埋在废墟中。12时30分大火蔓延烘烤引起了距合成车间仅4.5米处的50m3环氧乙烷贮槽内约9吨物料大量吸热汽化,罐内压力急剧上升,贮罐终因超压而爆炸。接到报警的消防人员此时已赶到现场,立即投入灭火战斗。 由于爆炸造成大量环氧乙烷泄漏燃烧,使距该贮槽仅6米的汽车槽车被引燃(因槽车
25、当时出料阀没有闭)13时20分,汽车槽罐发生爆炸,爆炸冲击波及热辐射造成现场的消防官兵,周围群众30人受伤,厂内及周围建筑物不同程度受损,爆炸飞溅物同时引起厂区内多处起火。 二. 事故原因 1、直接原因 (1)环氧乙烷1号计量槽,属非法自制容器,制造质量低劣,焊缝、钢板存在着严重不允许缺陷,埋下发生事故的祸根,是造成此次事故的主要原因。 (2)生产车间,属于四类易燃易爆生产作业场所,没有按规范设计、安装防静电接地装置,环氧乙烷泄漏汽化后,集聚电荷无法排除,酿成事故。 (3)装有环氧乙烷的液化气槽车,没有及时脱离事故现场,导致事故扩大。 (4)渭南饲料添加剂厂,对本厂的压力容器、压力管道的安全管
26、理,没有执行国家的有关法律、法规、标准,非法设计、制造、使用、造成各个安全环节严重失控。 2、间接原因 (1)渭南饲料添加剂厂,擅自在技改项目中增添氯化胆碱合成车间,对安全生产的重要性认识不够,对环氧乙烷的危险性认识不足,安全管理机构、规章制度、操作规程不健全。对有关执能部门检查提出的问题置若罔闻,没有落实整改。整体设计布局不合理,贮罐与贮罐之间,贮罐与生产厂房之间及周围建筑物之间,安全距离均不符合有关规定,导致连锁反应。 (2)人员培训教育不到位,特种作业人员没有经过法定部门培训考核,无证上岗作业,安全意识淡薄。厂内安全管理无专职人员,责任没有落实。 (3)渭南市临渭区招商区管委会在建设项目
27、中,没有认真履行职责,部门主管和经办人未尽职尽责,使生产储存化学危险品的工厂处于市区、居民区中,管委会领导亦未严格把关,使此次事故的损失进一步扩大。 (4)渭南市临渭区计划局作为项目主管单位,没有严格遵照国家关于技术改造项目的有关规定,对渭南饲料添加剂厂饲料添加剂扩建项目进行严格管理,监督不力,没有及时对项目进行全面竣工验收,使可能发生事故的不安全因素没有及时发现。 (5)政府有关部门,对民营企业疏于管理,在各自的职责范围内,监督检查不力,对查出问题的落实整改,没有跟踪管理到位。 三、这起事故虽然人员伤亡不大,但是损失巨大,影响恶劣,教训极为深刻。为了有效杜绝类似事故的再次发生,必须采取有力的
28、防范措施: 1、 这次事故的发生,主要是该厂的建设项目未按国家和省的有关规定进行规划、审批、管理和验收,工厂压力容器、压力管道等设备未进行安装验收、登记、检验、发证。临渭区计划和劳动行政部门,要进一步加大工作力度,要对本辖区的技术改造项目和所有锅炉压力容器进行一次全面的清理检查;公安消防、城建规划部门、招商区等单位要切实负起责任,严把基本建设项目审批与规划。 2、 渭南饮料添加剂厂在恢复生产之前应按照有关规定进行“三同时”审查验收,补办手续。 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
29、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
30、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。 加油站起火,静电是杀手事故经过 2004年1月,一摩托车驾驶员到加油站加油,把车停在计量机旁边,关闭发动机,用发
31、动机钥匙打开油箱盖等着加油。站在附近的加油站工作人员看到有加油的客人,就迎了上来,将合成树脂材料的油箱盖放在旁边的水泥防护台上,没戴手套,直接用手握住喷枪手柄,把喷枪口接近摩托油箱的加油口,开始加油的时候,突然从油箱加油口处冒出火苗。 调查分析 计量机情况 起火时,从计量机到摩托车加的量在计量机上显示为1.5升,当日,截止到发生火灾,该台计量机已输出汽油221升。 计量机加油管线的静电导通状况 测量加油枪喷嘴的最前端到计量机机体之间接地线的绝缘电阻,发现转动加油枪和油管连接部“万向节”(在连接部能保证多方向转动并保持静电导通的部件)时,静电导通程度有所变化。另外,加油管与水泥隔离台接触部分因摩
32、擦有破损,接地线部分断开。 工作人员的服装 工作人员当时所穿服装,上衣(100%聚酯)、裤子(80%聚酯、20% 人造纤维)。另外,衬衫(化纤)、短裤和内裤(棉)、袜子(混纺),鞋子是市场上普通的运动鞋,经测鞋底的绝缘电阻为1.4×1012欧姆。计量机和摩托车的接地电阻值 计量机的接地电阻为2.2欧姆;摩托车的支撑架在撑起状态时,油箱(从油箱上距地面最近的金属螺栓处测)到地面的绝缘电阻是30×103欧姆。 模拟事故 模拟事故目的是测定工作人员的服装、鞋子以及同样型号摩托车油箱的带电压,并进行放电实验;进行接地线断开的加油管的放电实验。 服装的带电压测定 让实验人员穿上该服装
33、和运动鞋站在绝缘的丙烯板上,挥动双臂后,用静电电位测定器对工作服表面的带电压进行数次测定,其结果是衣服带电压为4kV5kV。 另外,保持带电状态,用手去碰接地极,有放电现象存在,说明人体带电和放电火花现象存在。摩托车油箱的带电压测定 用静电发生装置强制使强化塑料材质的油箱产生静电,可测 得最大带电压为10kV。断开接地线的加油管的放电实验 断开加油管的接地线,强制使加油管带电10kV,使它靠近接地极,能发现放电现象。 虽然加油管破损部的接地线有部分断开,但静电仍可导通。只是转动加油喷枪和油管的连接部“万向节”时,静电导通程度会发生变化,所以可判断连接部的“万向节”存在导通不良问题。 起火原因分
34、析 综合以上调查分析和模拟实验结果认定:此次事故是由静电引起的,但还必须要分析静电产生的渠道,即:在加油管中流动液体的带电情况和人体(服装)的带电情况。加油管中流动液体的带电情况 被烧毁的摩托车油箱里,几乎没有多少燃料进入,根据加油工作人员叙述,刚给摩托车加油就从油箱口喷出火苗。另外,可根据着火时从加油喷枪流出的汽油量为1.5L推定,加油管中流动液体的带电量不大。人体(服装)的带电情况 根据测定结果可知,加油前衣服摩擦产生的静电压为4KV 5KV,人体的静电容量平均为150pF200pF,根据公式E=C V2 / 2焦 (E:放电能量C:静电容量V:产生的电压),可计算出人体放电能量为1.2
35、mJ,也就是加油站工作人员身体所带放电能量为1.2mJ,另外,汽油的着火能量为0.2mJ,这样,工作人员所带放电能量是汽油着火能量的6倍,足以成为引燃汽油的火源。 另外,工作人员所穿鞋子是普通运动鞋,鞋底为树脂材质,静电不会流向大地,而是聚积在工作人员身体上,处于带电状态。工作人员加油时,加油枪与加油管连接部以及加油管是绝缘的,而且汽油的固有电阻高达10121014欧?厘米,所以,静电很难通过汽油流向计量机。 所以,这起火灾是加油站工作人员给摩托车加油时,由于聚积在身体上的静电未能通过加油枪的手柄和加油管的接地线导走,当加油枪喷嘴靠近油箱口边上的螺栓时,静电顺螺栓和摩托车车体及车支撑流向大地,
36、并在喷嘴和螺栓之间产生静电火花,引燃了加油过程中汽油的挥发气,从而起火。 静电现象在日常生活中危害很大。在空气干燥的地区,人们穿衣脱衣、用手拉门、在塑料地板或合成材料地毯上行走、触碰其他物体时,经常会产生静电现象,使人有麻痹感,静电所引起的火花和“劈啪”声对老人及心脏病患者有可能产生不利影响。有关专家曾做过测试:用玻璃棒在化纤布料上摩擦20下,马上用仪器测量,结果表明,最高电压可达到1.5万伏。而在一些加油站、工矿、油田、炼油厂、液化气站等单位,静电危害就更为严重,静电压常常会高达几千伏甚至几万伏,当静电引起火花放电时还可能导致着火、爆炸。 对于一些加油站、石油公司等特殊行业来说,为保障安全,
37、员工上班时必须穿防静电纯棉制服,不得穿跟带铁钉的鞋;装置设备要接有地线;采用能进行油气回收的加油设备,减少汽油挥发蒸汽;加油前,加油枪应先搭在汽车油箱口,把静电导走后再启动加油泵;加完油后由工作人员将油箱盖盖好,避免司机接触,防止有些司机身上带静电,在油箱口处放电,引燃油箱口汽油蒸气等等。但是也不能认为设备有了接地的装置和纯棉的工作服就完全可以避免静电放电现象,只有将防静电的各项规定和措施真正理解和落实才能作到防微杜渐。 一起油罐采样闪爆事故原因分析及其预防 以某企业采样人员在油罐顶采样发生的闪爆事故为背景,通过分析这起轻微闪爆着火事故的成因,提出治理隐患、保证油罐采样安全的预防措施。 0 前
38、言 多年来国内外石油工业的静电事故不断发生,造成很大的经济损失和人身伤亡。由于防静电方面的安全管理制度没有出台,操作人员当时认为并未违章反操作规定,往往查不出事故的原因,以致使人们对静电事故有一种神秘感。许多国家在石油防静电研究上取得了一些可喜的成果,但石油静电事故并未能完全杜绝。 我国石油工业近年来发展得较快,伴随而来的静电事故也屡屡发生。值得注意的是,静电往往在油品储存和装卸两个环节,即在罐区和装卸车台中发生,从而引发油罐爆炸事故。这些事故的发生,主要原因是缺乏对石油静电知识的基本了解,以致对操作和管理不够科学,直接危及着企业的经济效益和安全生产。静电事故原因虽不复杂,但具有极大的隐蔽性,
39、在管理上给企业带来了巨大的压力。2005年春未,某企业采样人员在轻油罐顶采样时发生了一起轻微闪爆着火事故,未造成人员伤亡和其他设备损坏。下面以此为例,具体分析一下这起事故发生的原因,以避免此类事故的重复发生。 1 事故经过 2005年春未,某企业采样人员携带1个样品瓶、1个铜质采样壶、1个采样筐(铁丝筐),在一化工轻油罐和罐顶进行采样作业。8时30分左右,当采集完罐下部和上部样品,将第二壶样品向样品瓶中倒完油时,采样绳挂扯了采样筐并碰到了样品瓶,样品瓶内少量油品洒落到罐顶,为防止样品瓶翻倒,采样人员下意识去扶样品瓶,几乎同时,洒出的敞口及采样绳上吸附的油品发生着火,采样人员立即将罐顶采样口盖盖
40、上,把已着火的采样壶和采样绳移至失梯口处,在罐顶呼喊罐下不远处供应部的人员报警,采样绳及油口燃尽后熄灭。 尽管这次事故造成人员伤亡和财产损坏,但是说明了在采样作业过程中存在着严重的事故隐患。如果不认真加以分析,今后就会发生更大的事故。 2 闪爆着火原因分析 闪爆着火事故发生后,经现场勘查,并向事故发生时在场人员和其他有关人员了解情况,认为静电是引起这次着火事故的直接原因,并从以下几个方面进行了深入分析。 2.1 静电的积聚 本次事故,静电积聚来源于以下三个过程: (1)采样人员没有控制提拉采样绳速度的意识,在采样作业时猛拉快提,使采样壶在与油品及空气频繁地快速摩擦中产生静电。 (2)采样作业过
41、程中,采样人员所戴橡胶手套与采样绳之间亦频繁摩擦产生静电,当采样壶时,橡胶手套上的静电传导至采样壶,并在壶的边沿部位积聚。 (3)罐中油品表面积聚了一定数量的静电荷,在采样壶与其接触时传导至采样壶。 2.2 静电的接地 在采样作业过程中,静电的泄漏与消除主要是通过静电接地来完成的,即将设备(采样壶和油罐)通过金属导体和接地体与大地连通并形成等电位,并有符合规范要的电阻值,将设备上的静电荷迅速导入大地。 根据液体石油产品静电安全规程(GB 13348-92)及石油与石油设施雷电安全规范(GB 15599-95)的有关规定,油罐的设计时,不只是考虑防静电,其更主要的是考虑油罐的防雷电灾害。防雷接地
42、、防静电接地和电气设备接地可以共用同一接地装置。规范规定的防畦电的冲击接地电阻值不大于10,而规定的防静电接地电阻值不大于100。由于防雷电接地要求比防静电要求高,在每年雷雨季节到来之前,企业对所有设备(包括所有油罐)的接地电阻进行防雷防静电测试,共用同一接地装置以满足防雷为主。事发油罐有接地专用的断接卡4个,接地电阻值的测试数据均小于1,在10-1数量级上,说明该油罐接地装置良好。根据调查,此罐封罐时间为前一天的23时,至事发当日8时30分,有将近9.5h的静置时间。该罐为内浮顶罐,设有检尽井,当时满罐操作,浮顶充分接触油面,所以,油品表面积聚静电荷能够充分地被导走。说明罐中油品表面即使积聚
43、了的静电荷,也不是静电积聚的主要来源。经现场考察,有以下2点,造成采样壶的前2个积累过程中静电难以消防。具体情况是: (1)在罐顶采样操作平台上,操作口的两侧没有供采样绳、检尽等工具接地用的接地端子,采样人员在采样作业时,采样壶、采样绳未采取任何接地措施,导致采样壶、采样绳上的静电无法及时导走。 (2)采样壶为铜质材料,采样绳名为防静电绳,实为非金属的防静电绳,而非夹金属防静电绳,与铜质采样壶材质不同,导电性极差。两者的结合部是采样绳简单地在采样壶的提手上打了一个普通的结扣。即使采样绳可*接地,采样壶上的静电荷通过采样绳在短时间内也难以及时消防。 2.3 静电放电 当采样人员采完第二壶油样品,
44、起身准备去采第三壶油样品时,由于采样绳挂扯了采样筐并碰到了样品瓶,为防止样品瓶翻倒,采样人员下意识去扶样品瓶,松开了手中的采样壶,采样壶与罐顶平台发生接触。由于采样壶积累了大量的静电荷,与接地的罐体相比,存在着较高的电位。在接触的瞬间,产生静电火花,引燃了样品瓶洒落的油样和采样绳。 2.4 人体静电 静电的积累多种多样,本次事故,虽不是人体静电引起的。但罐顶采样,人体静电是一个绝不可忽视的危险源。根据有关资料表明:人体一般对地电容C=200pF,人体电位为U=2000V,则人体所带静电的能量(E=1/2CU20.4mJ)比石油蒸气混合物的引火极限0.2mJ高出了1倍。像这样带电的人,当触及接地导体或电容较大的导体时,就可把所带电能以放电火花的形式释放出来。这种放电火花对于易燃物质的安全操作是一个威胁。 3 石化企业罐区类似爆炸事故的预防和对策 发生闪爆着火,是可燃性气体、空气中的氧气、静电产生的放电火花三者共同作用的结果。根据火灾和爆炸理论,必须满足3个条件:一是可燃气体形成的爆炸性气体混合物达到爆炸极限,二是要有点火源,三是点火源产生的能量足以引燃爆炸性混合气体。在油罐采样作业过程中,爆炸性气体混合物是客观存在的。根据以上分析,从破坏火灾爆炸的条件着手,应采取以下预防措施: (1)在罐顶采样操作平台上,操作口的两侧应各设一组接地端板,以便采样绳索、
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