静电事故案例剖析

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
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1～2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。

(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。

(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。

两起静电事故及分析（1）
1．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。

2．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。

静电的产生及防范措施（2）
1．静电的产生
当物料在管道中流动时，摩擦的机械能转化为静电能，物料与管道摩擦界面会形成电偶电层。

随着液体的流动，会使液体成为带电液流。

若物料的导电率小，绝缘性能好，则能良好地保持电能，静电在短时间内不能消除。

如果管道足够长，则液流电流将趋近于一个稳定值，从防止物料静电的观点出发，流动所产生的静电量，往往大于最大电流发生量IM。

2．静电基本防护措施
（1）减少静电核产生：对接触起电的有关物料，应尽量选用在带电序列中位置较临近的，或对产生正负电荷的物料加以适当组合，使最终达到起电最小。

在生产工艺设计上，对有关物料应尽量做到接触面积、压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢。

（2）使静电荷尽快对地泄漏：在存在静电引爆危险的场所，所有静电导体必须接地，金属体应与大地作通导性连接，金属以外的静电导体及亚导体则应作间接。

静电导体与大地的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Ω，每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Ω。

局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。

生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。

对于带高电位的物料，宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。

在某些物料中，可添加少量适宜的防静电添加剂，以降低其电阻率。

在生产现场使用静电导体制作的操作用具应予接地。

（3）为消除静电非导体的静电，易采用高压电源式、感应式或放射源式等不同类型的静电消除器。

（4）将带电体进行局部或全部静电屏蔽，同时屏蔽应可*接地。

（5）在设计和制作工艺装置或设备时，应尽量避免存在静电放电的条件，如在容器内避免出现细长的导电性突出物和避免物料高速剥离等。

（6）控制气体中可燃物的浓度，保持在爆炸下限以下。

3．液体物料静电防护措施
（1）控制烃类液体灌装时的流速：灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的允许流速VD≤0.8；灌装汽车罐车时，液体在鹤管内的允许流速VD≤0.5，V——烃类液体流速，m/s，D——鹤管内经，m。

（2）在输送和罐装过程中，应防止液体的飞散喷溅，从底部或上部入灌的注油管末端应设计成不易使液体飞散的倒T形等形状或另加导流板；或在上部灌装时，使液体沿侧壁缓慢下流。

（3）烃类液体中应避免混入其他不相溶的第二项杂质如水等。

并应尽量减少和排除槽底与管道中的积水。

当管道内明显存在第二物项时，其流速应限制在1m/s内。

（4）在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面，不允许存在不接地的导电性漂浮物。

（5）当液体带电很高时，例如在精细过滤器的出口，可先通过缓和器后再输出进行灌装。

带电液体在缓和器内停留的时间，一般可按缓和时间3倍来计算。

（6）当设备在灌装、循环或搅拌等工作过程中，禁止进行取样、检尺或测温等现场操作。

在设备停止工作后，需静置一段时间才允许进行操作。

盐酸工段氯化氢尾气回收系统爆炸事故剖析
2001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），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，φ300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φ300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φ300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，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。

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。