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探讨化工企业的静电危害及防范措施
在化工企业实际生产过程中的事故由很多是因为静电而引起的安全生产是企业正常生产运行的基本条件,因此要避免事故的发生,静电产生是企业不可逾越的鸿沟,只有在实际生产中认真分析静电产生的原因,并针对静电制定相应安全对策措施,并引起足够的重视,才能把静电的防范措施落到实处,如果得不到有效的控制就有可能酿成重大事故,追悔莫及。
静电是由于物体带电荷而产生的,根据静电学的定律,当两种不同材料接触并分离时,电子转移会造成一个物体带正电荷,另一个带负电荷。
1、静电产生的原因
化工企业在实际的安全生产过程中产生的静电主要有以下几个方面的原因:
(1)摩擦效应
当两种不同材料表面发生摩擦时,会产生静电。例如,在化工生产过程中,管道内部的流体分子与管道表面之间摩擦产生静电。
(2)分离效应
当两种材料分离时,内部的正负电荷分别分布在不同材料表面上,也会导致静电的产生。例如,在化工生产过程中,两种不同材料接触时,在分离时仍然保留着静电。
(3)压力效应
高速流体在流动时,由于其动能的影响,也会产生静电。例如,在化工生产过程中,高压气体进入低压装置时,摩擦和振动作用会使气体分子产生静电。
(4)石墨等物质的存在
在化学储存或运输过程中,由于污染或环境因素的影响,一些石墨或碳材料可能会存在于储罐或其他设备中,其电导率比较低,有时会产生一定量的静电。
2、静电的危害
静电的危害有三种:
一是可能会有电击的产生,务必要注意加以防范,防止人员受到电击的伤害。
二是可能会引起电子自动元件的误动作和误操作,影响仪器设备的正常运行或者降低产品的质量。
三是静电的能量即使很小,但也可能引起火灾和爆炸事故的发生,因出现静电火花,导致事故的发生。
举例如下:
(1)若输送管道、设备未采取有效静电接地措施或输送速度过快,可因静电积聚引发火灾、爆炸事故。
(2)在干燥时粉料在运动过程的摩擦产生静电,一旦系统防静电接地失灵,可能发生静电爆炸。
(3)氮气置换过程中,若氮气发生泄漏、积聚,可能造成窒息事故。
(4)乙醇回收过程中,流速过快或输送管道未设置有效的防静电措施,导致静电积聚造成火灾、爆炸事故。
(5)生产过程中使用的原料为易燃、易爆的物质时,如因管道、管件、容器材质选材不当、破损等,发生泄漏,遇点火源可发生火灾;泄漏量较大,与空气混合达到爆炸极限,遇点火源可发生爆炸。若输送管道、设备未采取有效静电接地措施或输送速度过快,可因静电积聚引发火灾、爆炸事故。
(6)易燃、易爆的物质比如溶剂回收过程中,流速过快或输送管道未设置有效的防静电措施,导致静电积聚造成火灾、爆炸事故。
(7)安装不规范:设备在安装时未能按规范要求正确安装,从而存在事故隐患,造成安全事故。设备本体未接地或接地方式不当,可能引发静电火灾事故。
(8)若爆炸区域范围内的电气设备防爆等级低于规定要求、外壳防护等级不足,未设置有效的消除静电措施等,存在电气火花引发燃爆事故。
(9)若包装质量差等原因发生泄漏,遇静电、明火等激发能量,易发生火灾、爆炸事故。
(10)易燃液体物料在装卸站装卸或管道输送过程中,流速设置参数值超出安全范围,则易产生静电,静电火花遇可燃液体蒸发的气体可能会发生火灾、爆炸事故。
(11)易燃液体储罐卸车时,若补入的氮气不纯,槽车内被抽真空等。进入的空气与可燃气形成爆炸性混合气体,装车时由于静电接地不良导致静电放电引起槽车爆炸
(12)管道处理不彻底。管道、阀门在安装前或检修时脱脂不净,阀门材质、法兰垫片、密封填料等方面不符合技术要求,管道、阀门内存在泥土沙石等杂质,这些杂质与管道内壁发生摩擦,一旦产生静电,可能会发生燃烧爆炸。管道未作静电接地或接地不良,也会产生静电火花导致燃爆
(13)雷击产生巨大的电磁、热、机械效应和静电作用等,也会使管道及构筑物遭到破坏或引起火灾爆炸事故。
(14)操作问题。在开关阀门时太快或者用力太猛、或阀门未全关或者全开,从而使物料流速过高,管道静电跨接和静电接地不良或失效,高速气流与阀门、管道的弯头等处产生激烈的撞击、摩擦而产生高温形成点火源。
(15)罐区储存的物料均通过管道、机泵输送,作业人员非直接接触危险物质。由于输送的危险物质多为易燃液体,如果流速过快,会产生静电,一旦不能及时导除,静电火花可能发生燃烧爆炸。如果管线断裂、阀门、泵的密封失灵等原因造成物料泄漏,遇明火、火花、撞击或静电火花等点火能量,有可能引起火灾爆炸事故。
(16)装卸易燃物品时,操作、巡查人员未按规定佩戴个人劳动防护用品,装卸过程中操作不当导致产生静电,比如撞击、重压、震动、摩擦等,容器破裂、物料泄漏,引起火灾、爆炸等危险。
(17)废气收集管道中若采用塑料管道或管道未设置有效的防静电装置,尾气吸收过程中产生静电无法导除,可能发生静电火花点燃易燃易爆蒸汽,引发火灾爆炸事故。
(18)吸附装置在更换活性炭过程中,如果存在未吸附的易燃气体,在设备拆卸过程中发生静电火花等可能引起火灾等危险,存在有毒气体时还可能导致中毒等危险。
(19)废气处理设施的阀门、法兰等未采取有效的静电跨接和管道、设备等静电接地不良或失效,可能造成静电积聚,导致火灾、爆炸事故。
(20)除尘系统除尘管道内可燃性粉尘浓度达到爆炸极限,同时遇到一定的着火源,则会引发粉尘爆炸。
(21)除尘系统未启动或除尘装置失效,在作业空间或除尘器内粉尘积聚达到一定的浓度,遇到点火源或静电火花可能会发生粉尘爆燃或火灾。
(22)除尘系统入口管道未设置阻火隔爆阀,遇到火星或静电火花等点火源除尘系统可能会发生爆燃或火灾,进而造成事故扩大。
(23)除尘系统静电接地设施缺失或接地效果不良等,存在静电火花引发粉尘爆炸的危险。
(24)操作人员作业前人体静电未释放、未穿戴防静电个人劳动防护用品,有可能产生静电火花造成粉尘爆炸事故。
3、静电的消除措施
(一)静电接地:根据一系列相关国家强制标准、推荐标准、地方法规和行业规范比如:《防止静电事故通用导则》(GB 12158)、《大气污染治理工程技术导则》(HJ2000)《危险场所电气防爆安全规范》(AQ 3009)《石油化工企业设计防火标准》(GB50160)、《化工企业安全卫生设计规范》(HG 20571)、《易燃易爆性商品储存养护技术条件》(GB 17914、《防护服装 防静电服》(GB 12014)、《爆炸性环境 第26部分:静电危害 指南》(GB/T 3836.26)、《电气设备安全设计导则》(GB/T25295)、《工业金属管道设计规范》(GB50316)、《供配电系统设计规范》(GB50052)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057)等文件采取正确的必要接地措施,
(1)设备的整体设备及外壳应增加静电接地防护措施。
(2)管道在进出装置区处、分岔处均应进行静电接地。
3、人体静电接地
(1)在可能有静电危害场所时不得穿戴合成纤维及丝绸衣物,必须正确使用各种防静电防护用品。
(2)在易燃易爆危险场所不得进行衣服、帽子或类似物的动作
(3)在甲乙类仓库、甲乙类车间、甲乙类罐区均设置导除人体静电触摸球,采用不发火地面。
(4)在易燃易爆危险区域内的设备选用防爆型设备,根据相关规范如《爆炸危险源场所防爆安全导则》(GB/T 29304)、《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》(GB/T 3836.1)等文件要求,并做可靠的静电接地,防止发生静电聚集。
(5)如有布袋除尘系统的排风机、除尘器、风管等装置,再装置上设置导除静电的接地装置。除尘器及除尘管道设泄爆设施。相关电气设备使用防爆设备符合《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》(AQ4273)、《可燃性粉尘环境用电气设备 第1部分:通用要求》(GB 12476.1)等标准规范的要求,选择合适的除尘布袋,定期清理灰尘。
(6)金属设备法兰之间用紫铜片跨接导静电,装置中可能产生静电的管道和一切设备均可靠接地。
(7)地面采用防静电地板铺设。
(8)对可能产生静电的金属设备和管道作防静电接地
4、静电的防范措施
具体列举部分防范措施如下,仅供参考。
(1)定期检查、维修绝缘设施保持完好状态。
(2)所有的用电设备根据相关要求做好保护接地或保护接零;
(3)应按规定的安全间距要求执行架空线路、室内线路、用电设备、检修作业。
(4)要严格符合有关电气规程中关于配电装置及线路的内容要求。
(5)使用的遮栏、护罩、护盖、箱匣等防护装置,要有足够的机械强度和耐火性能
(6)每年定期对员工进行电气安全操作培训教育,掌握触电应急救治方法;
(7)正确合适的手持电动工具的选择要根据作业场所的要求,并做到安全可靠;
(8)定期对电气进行安全隐患排查,杜绝“三违”现场的发生;
(9)务必做好电气相关作业的安全要求和维护保养工作,并安装漏电保护器;
(10)对防雷静电接地措施进行定期检查、维护和检测,保持完好有效状态,保障正常使用;
(11)电气作业应注意防止发生触电现场,在特殊作业和情况下要安排监护人员,并准备好应急抢救措施,措施要能发挥作用。
(12)移动灯具必须使用低压灯泡;
(13)电气作业人员必须持证上岗;电气作业必须2人同时进行,互相监护;
(14)电气作业人员要正确使用劳保用品和工具,电工鞋应定期打压;
(15)应设置相关安全警示标志,如“小心触电”、“当心高压”;
(16)可燃性粉尘场所作业岗位人员应配备阻燃防静电工作衣裤、设置导除静电的设施。
(17)存在粉尘爆炸危险的场所,其设备的金属部位、部件、管道、支架、构件等,根据要求及实际情况需要应采用防静电直接接地的措施;用于疏散粉料的管道(带)应采用金属或防静电材料制成;金属管道连接处(如法兰),应进行防静电跨接;操作人员应采取防静电措施。易燃液体、可燃液体防爆柜柜体应设有防静电接地装置应有效接地,静电接地体的接地电阻值应小于100Ω,静电防护的其他要求应符合《防止静电事故通用导则》(GB 12158)的要求。
(18)防雷接地及静电接地设施安装完毕后,必须按规范要求对其进行测试,以检测其是否能满足规范规定的电阻值的要求。生产运行中,也应加强对静电接地设施的定期检测。
(19)企业应确保本公司的除尘装置、废水处理装置、各生产厂房、危险品仓库、危废间等的防雷、防静电设施完好,并定期检测其功能满足要求。
(20)在甲、乙类厂房内施工作业过程中,应做好防火、防爆、防静电工作。
(21)根据《危险废物收集、贮存、运输技术规范》(HJ2025)第6.5条,贮存易燃易爆危险物物质的场所,比如仓库和化学品储存柜和堆场以及危险品管区等场所均应配置有毒/有害气体的探测报警仪、发生火灾报警装置以及可以导出静电的接地装置,有毒/有害气体的探测报警仪和该场所设置的防爆轴流风机应联锁启动,并应确保与通风系统联动有效。
(22)可燃气体废气管道应设有可靠的防静电接地措施。输送管廊走向布置方面,尽量考虑设在车流量较少的区域,同时保持一定的净空高度,设置的高度不应低于5m的净空高度,并且设置保护性的防撞护栏。输送易燃易爆废气的管道,应采用金属材质并应采取防止静电的接地措施,且相邻管道法兰间应静电跨接。
(23)用于收集可燃性粉尘的布袋除尘器应符合(GB/T 17919)《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》的规定内容,不应该采用机械振打的方式,滤袋应采用防静电以及阻燃的滤料制作,滤袋抗静电特性也应符合上面关于的收尘器防爆的要求。
5、精细化工企业的安全管理方面措施
(1)精细化工企业应定期开展风险辨识并上报,企业应当于每年第一季度完成安全风险定期报告。有新建、改建、扩建项目的,企业应当及时组织开展针对性的安全风险辨识,确定或者调整安全风险等级,更新安全风险管控清单。
(2)精细化工企业应根据相关的化工企业要求,比如:《中华人民共和国安全生产法》《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》等相关文件要求配备满足需求的专职安全管理人员以电气管理人员。
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