化工厂静电火灾的防治

   简述：该文对静电产生的原因,特别是化工厂的静电所引发的火灾事故进行分析,以求引起人们对静电危害的认识,力求减少或消灭工厂中由于静电的产生而造成的火灾。
    1  概述
    静电学是电磁学的一个部分。静电是指电荷在空间稍为缓慢移动,而其磁场效应比
    起电场的作用可以忽略的电。从这一基本概念出发,可以引伸出种种静电产生的原因从而采取有效的防治对策。反之,如常见的静电复印、静电印刷、静电除尘、静电植绒、静电喷涂、静电医疗等。
    2  静电产生的原因及危害
    最常见的静电知识是以摩擦生电开始的,其他还有静电感应带电;电磁感应起电;射线电离带电;物质三态变化带电;分子分裂带电;极化起电等。在工厂中尤以摩擦分离
    起电及静电感应带电危害较大。
    2. 1  摩擦分离起电
    化工厂最常见的气体放空及泄漏。气体放空或泄漏时,气体与管道摩擦产生静电。在20 世纪60 年代,国外某一氨厂的氨合成塔顶部小盖处泄漏, 由于塔内气压力为30MPa ,压差大,气流速度快,产生的大量静电点燃了氮氢气体,由于发现及时,未造成严重事故,后对小盖作金相分析,发现金属已发生相变化,如不及时发现,后果不堪设想。在20 世纪80 年代国内小氮肥厂发生两起爆炸事故。一起是氨合成塔出口气体温度高达265 ℃,仍采用碳钢材料,造成材料破坏,气体泄漏因静电引起强烈的喷火而爆炸;另一工厂虽然将材料改为合金钢,由于压力引出的水采用合金钢,首先从透镜垫处喷出高速气流,由于静电的产生继而气流变火龙,又造成一起严重事故。
    2. 2  静电感应带电
    人们最熟悉的静电感应带电是雷电。雷电的危害是很大的,在化工厂设计中必需有防雷设计,以防雷电造成的危害。另外一种静电感应带电,例如绝缘人体(移动物体) 靠
    近带电体,产生静电感应的同时,若人体(移动物体) 触及其他接地物体,将发生与带电物体同极性放电;再如与带电物体同极性电荷释放后,若带电体(人) ,移动物体迅速离开,该人的手脚(移动物体) 触及其他物体时,又会再次发生静电放电。因此,在化工厂生产引燃能量很低的易燃易爆产品时,工作人员禁穿化纤制服及带铁钉的鞋,工作人员周围禁止其他人走动,以免引起静电感应放电。烟花爆竹工厂应特别重视这一点。对防止静电感应放电的措施一定要到位,由于产生事故的危害性极大,往往很难找到事故原因。
    3  实例讨论
    3. 1  氢气放空静电引爆
    上海某单晶硅厂,需大量氢气,自设氢气站,环境窄小,缺乏足够的防火间距。1976
    年10 月26 日相距90m 远的某厂油漆车间着火。该站工作人员怕出事,将集装瓶(24 瓶一组从一总管排出) 打开,后又将散装瓶打开,大量氢气跑出充满房间。经分析氢气在高速冲出时产生静电火花而引起爆炸。
    讨论:氢气放空必须先经过安全水封后再排向大气,放空管要高出屋面,并有良好的接地装置。接地装置是将摩擦产生静电及时引入地下,安全水封的作用是放空管端产生火焰不会回火至车间内部。
    3. 2  尼龙头巾产生静电,引起瓦斯爆炸
    前郭旗炼油厂液化石油气充瓶车间,1978年2月17日一名正在充气的家属女工用手推尼龙头巾时,室内液化石油气被引起爆炸。
    讨论:充气车间无机械通气装置,大量液化石油气充满房间达到爆炸极限,当女工推
    动尼龙头巾时产生静电火花引起爆炸。易燃易爆场所严禁穿戴化纤制品的衣、帽、鞋、袜等。化纤制品产生的静电电位由2. 5KV 至30KV ,足能使达到爆炸范围内的易燃、易爆气体爆炸。
    3. 3  人体带电引爆汽油蒸汽
    西安某厂研磨间,1979 年8 月16 日工厂在打扫卫生,为使地面油污洗干净,用了锯木屑并加上汽油,进行清扫,突然一声巨响,瞬间满屋起火。
    讨论:引爆点在一女工处。该女工穿化纤衣服,泡沫塑料凉鞋,引爆现有金属导管露
    出。试验证明塑料鞋与地面摩擦时可生产静电位1 至2. 5kv ,人体带电,加上地面油垢,使地面电阻增加,构成人体上的静电积累,当人体碰到金属管时发生放电,产生火花,引燃汽油蒸汽。清理油污应用碱性材料或用安全的表面活性剂进行清理,严禁采用可燃性溶剂。
    3. 4  塑料管输送甲醇,引起爆燃
    天津某染化厂,1972 年8 月22 日用塑料管吸甲醇至贮槽,由于静电引起甲醇蒸汽爆燃。
    讨论:塑料管是绝缘材料,在输送甲醇过程中,由于摩擦产生静电,静电积累到一定的
    静电位时,激发甲醇爆燃。因此,不宜用绝缘管道材料输送易燃、易爆的流体,特殊情况应用钢衬塑料管道,并可靠接地。
    4  静电危害的防治
    静电的危害一般不引起人们重视,一旦出现事故,后悔莫及。
    4. 1  制订切合实际的安全规程
    安全规程每个工厂都有,但在规程中针对静电危害的措施常被忽略,应予重视。
    4. 2  一般的防治措施
    通过实例及讨论,我们应做到如下几点:
    ɑ) 产生静电的场所,地面上不得铺设绝缘材料。
    b) 产生静电的设备及管道,应采取有效接地措施,并定期检查接地装置及接地电阻。
    c) 易燃、易爆场所,工作人员不得穿混纺及化纤工作服,要穿戴棉布工作服。特殊条件下应穿戴防止静电的工作服、帽、鞋等。
    d) 工作场所不准更换衣服,应在指定的更衣室更换。更衣室应远离易燃、易爆的气体、液体及可燃性粉尘的场所。积和管道安装等固定资产的投资,是对传统精馏装置在布局上的一个重大改进。
    216  控制系统
    香料行业对质量的要求非常高,因此本装置的控制系统采用DCS 控制,塔顶回流比
    的调节采用三通式调节阀,整套装置每班只需1人操作即可,不仅满足了产品的质量要求,又降低了劳动强度,提升了装置的整体技术水平。
    3  与原工艺的比较(表1)

    4  结　语
    本装置开工、投产一次成功,二氢月桂烯醇的纯度达到了99. 5 % ,完全符合产品的国家质量标准。同时,利用这套装置还可成功地分离香茅醇、精油等,实现了一塔多能。这种设计成果值得大力推广,用以提升我国中小型香料生产企业和精细化工企业的工艺技术水平,提升产品质量等级和竞争力,增加企业的经济效益。