案例分析：静电引起的爆炸

向储罐上部空间充惰性气体
• 只要正确作业，向储罐上部空间充入氮气（在 这种场合，氮气被视为惰性气体）等惰性气体 后，即使有静电火花也不会引起点燃事故。
• 但是这样一来，储罐内的上部空间就形成了一
个缺氧环境。如果需要打开储罐进行例行检查 和维护，就要特别注意。
修理或更换松弛的浮球液位计联动系统
如果储罐内可能有可燃蒸气空气混合物，并且配置了导电的联 动浮球液位计，就应该采取下列一种或多种措施： • 用合适的惰性气体充入储罐上部空间； • 检查、修理（剪掉多余的联动带，不让它产生 火花间隙）或换掉不合适的浮球液位系统，别让 它产生静电火花； • 将浮球稍微改造一下（如下图），使它可靠接 地及等电位连接； • 减慢液体流速。等等
提问环节
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静电消散很慢，在储罐内积累的静电就有
可能成为危险的点火源。
常温下储罐内的可燃蒸气空气混合物可能处于爆炸浓 度范围内、并且易于积累静电的易燃液体有： • VM&P石脑油 • 环己烷 • 正庚烷 • 苯 • 甲苯 • 正己烷 • 二甲苯 • 乙基苯 • 苯乙烯
等等
事故原因——存在的主要问题综述
• 储罐内上部空间存在可燃蒸气空气混合物，且浓度达到 了爆炸极限范围之内； • 开始和停止泵送时，管子里的空气和罐底泛起的水杂积 淀，在罐内快速积累了大量静电； • 罐体配有浮球式液位计，松弛的联动带在充液时可能与 浮球分离、产生放电火花； • 涉事的VM&P石脑油的MSDS文件没有充分警示爆炸危险 性。
• 初始爆炸发生在储存制造清漆和油漆用的 VM&P石脑油（VM&P naphtha）的地面直立 储罐内。
• VM&P石脑油被NFPA划为IB级易燃液体，储
罐内形成的蒸气空气混合物有爆炸危险。 • 由于它的电导率较低，容易积累静电。
• 储罐内的易燃液体可能形成可燃蒸气与空气混合物， 若有静电积累可能引起爆炸； • 敦促相关企业，若有与Barton公司事故类似的情况， 除了采取常规措施外，还应采取其他辅助措施防止爆 炸和火灾； • 希望原料供应商提供的MSDS尽可能详细地识别、列明 潜在危险，并给出建议以便用户采取具体的预防措施 。
像VM&P石脑油这类物品，MSDS上应该列出：
• 警告：该物品会积累危险电荷，在罐内会形成可燃蒸 气； • 常规的接地和等电位连接措施可能不足够； • 附加预防措施举例，或防静电指引； • 导电性测试数据，以便用户用来与其他物品比较、知 道静电积累能达致什么程度。 等等。
• MSDS可能没有提供关键的物理化学特性 数据，以及专门针对易燃液体静电点燃 危险的特别预防措施、或指引，用户可
常规的接地和等电位连接措施可能并不足够！
• 处理、转运、储存易燃液体的企业，应该与供 应商/生产商确认： 这些液体是否易积累静电达到危险水平？ 常温下是否会在罐内形成可燃蒸气空气的 爆炸性混合物？ • 如果是，那么除了常规的接地和等电位连接外 、还需要采取额外的预防措施。
VM&P石脑油的可燃性
事故描述
当时，油库长正将油罐车内的石脑油泵入15000加仑的地面储罐。
• 当他刚开始泵送油罐车内的最后一个隔仓不久，就发生了 初始爆炸。 • 储罐被炸飞到空中，像火箭一样穿过燃烧着的液体、拖着 浓烟和火焰飞到130英尺以外。目击者从几英里远的地方 都看见了火球并听到了爆炸声。
• 转瞬之间，另外两个储罐也爆开，溢出的液体更是火上浇
油。接着，其他储罐也受热过压、开裂、燃烧，纷纷将罐 顶（直径10-12英尺）、气阀、管子、钢制部件等炸飞到
附近的社区。
• 有一个罐顶砸到约300英尺外的板房上，一个压力/真空阀 飞到400英尺以外。
易燃液体与静电
• 可燃蒸气与空气的混合物有潜在爆炸危险，遇到点火 源就可能起火燃烧、爆炸。
• 在常温下，装汽油类易燃液体的储罐内液面上部空间
案例分析之
静电引起的易燃液体储罐爆炸
弋世俊 2016.9.28 泰致德科技发展（深圳）有限公司
目录
一、事故警示 二、事故简介
三、事故过程描述
四、易燃液体与静电
五、事故原因——存在的主要问题
六、附加预防措施
事故警示
• 不导电的易燃液体在输送和储存过程中会积累静电 在流过管道和软管时、或在传输过程中发生混合和喷 溅时，碳氢基液体易积累静电。在液体中混入水分会 更加恶化静电危险。 • 静电放电火花轻易就能点燃储罐内的可燃蒸气空气混合物 只用0.2-0.3毫焦的火花能量就可以点燃碳氢液体挥发 出的蒸气，而人体静电放电能量就可以超过0.4毫焦。 • MSDS一般没有提供足够的安全数据和预防措施
• 经过事后测试确认，在77˚F (25˚C)的
温度下（事发时的温度），罐内会存
在易点燃的蒸气空气混合物，并且静 电火花的能量足以点燃它。
浮球式液位计的设计
• 事故罐体所用的浮球液位计，松弛的
联动带与浮球的连接处会出现轻微分离， 中断了浮球的接地，两者之间会形成电
位差并导致放电火花。
• 另外，输油泵开、关过程中引起的液
以主动向生产商的专家要求这些资料。
• 生产商要经常更新MSDS上的安全信息。
附加预防措施
• 处理、输送、存储像石脑油、甲苯、苯、庚烷等这类不导 电易燃液体的企业，应该采取附加措施来预防类似在 Barton发生的这种事故。
• 向生产商索取附加安全指引；
• 向储罐上部空间充惰性气体；
• 修理或更换松弛的浮球液位计联动系统； • 向液体里添加抗静电剂；
哪些企业面临类似危险?
• 储存易燃液体，需要向储罐内泵送易燃液
体、或从储罐内输出易燃液体的企业
事故简介
发生时间：
Fra Baidu bibliotek
2007年7月17日上午9点左右。
发生地点： 美国堪萨斯州Barton Solvents 。
事故后果： • 11个居民和1个消防员受伤需要救治； • 疏散了附近的约6000居民； • 油库被毁； • Barton公司的业务被迫中断。
物料的MSDS
• MSDS主要是用来向物料的用户——包括业主和有关 员工——传递物料的危害辨识及危险信息、以及预防 措施等。 • 涉事物料——VM&P石脑油的生产商提供的MSDS， 指出了该物品会积累静电、静电释放火花能引起点燃。 • 但是没有提供关键的物理化学特性数据、没有警告： 在罐内可能形成可燃蒸气； 也没有给出除了常规的接地和等电位连接之外的 辅助预防措施、或是相关有助防止这类事故的指 引。
的蒸气空气混合物反而不太会被静电火花点燃。原因 是蒸气浓度太高，超出了其爆炸极限。 • 但是，对于石脑油和其他一些被NFPA划为IB级的易燃 液体则不然。在常温下，它们在储罐内形成的蒸气空 气混合物是可燃的，即在爆炸极限之内。
• 当易燃液体在输送过程中流过管子、阀门
、过滤器时，都会产生静电。
• 如果易燃液体夹带水或空气，或者在喷溅 、搅动时，以及储罐底部的沉渣泛起时， 也会产生静电。 • 像石脑油以及其他一些易燃液体不导电，
• 减慢（输送泵）流速。
等等
向生产商索取附加安全指引
• 前面曾提到，MSDS一般不会提供电导率测试数据、或 是应采取的附加预防措施的具体案例，也不会有关于静 电防治以及关于储罐内蒸气空气混合物危险性的指引。 • 然而，对于输送、存储易燃液体的企业来说，又必须确 定是否需要采取附加措施来预防潜在的爆炸危险。那么， 就只有主动联系生产商或有资质的专家来确定这种液体： 是否不导电，即：易于积累静电；以及 是否会在储罐内形成可燃蒸气空气混合物。
向液体里添加抗静电剂
• 抗静电剂（增加导电性）可以增加液体的导电性能， 有助于降低静电积累。
• 如果单单依赖这一种预防措施，事先应向易燃液体生
产商确认，哪种抗静电剂适合该类液体。
减慢（输送泵）流速
• 所有作业指导都会建议，如果不导电液体可能在储罐 内形成可燃蒸气空气混合物，那么就应该减慢输送泵 的流速，来降低静电危险。
体翻动和气泡，一方面易于快速积累静电，
另一方面也会造成浮球与联动带之间松弛、 分离。
接地和等电位连接
• 事发现场的接地和等电位连接如下图，即按常规做法做了
接地和等电位连接。
• 但是实际上，对于不导电的易燃液体来说，由于它们积累 的静电消散很慢，这些常规措施是不够的，还应有附加预
防措施。
泵入液体时的静电积累
• 事发时的罐车内有三个隔舱，一个接着一个往储罐内泵送。 • 当输油管从一个隔舱切换换到另一个时会将气泡带进罐内。 • 曾有研究发现，当刚开始向罐内泵送不导电液体时、静电 积累得很快。 • 在这个案例中更是如此，带进的气泡和罐底的水杂淀积 （事后调查发现可能是存在的）加剧了静电积累。 • 另外，发生爆炸时大约充进了罐容的30%。充液达这个液 位时，正是液面电荷接近最高电位的时候。