燃氣屬于易燃、易爆物質,人們在日常生產工作中,往往對燃氣儲配、輸送、銷售、使用、維修等環節的防明火、防雷電比較重視,而對各環節中靜電的存在和危害性,常常認識不足,甚至出現安全事故。管道燃氣因其管線分布廣、管線種類多、地下環境復雜等原因,靜電的安全防護顯得尤為重要。
1 靜電形成的機理和常見情形
靜電是由于不同的兩種和兩種以上的物質(如燃氣與燃氣之間、燃氣與管線之間)的接觸、分離或相互摩擦而產生的。也就是兩物質之間發生的電子轉移,使兩種物質分別帶正電和負電。當具備一定的條件時,帶有不同種靜電電荷的物質之間就會發生放電,產生火花,即所謂的靜電火花。而燃氣,無論是人工煤氣、天然氣、液化石油氣,還是液化石油氣混空氣,在生產、儲配、輸送過程都容易產生靜電。產生靜電的情形主要是:
(1)儲罐置換、進氣過程中。由于壓差的作用,燃氣以較快的速度進罐,在人口處會發生噴射、噴濺現象,容易在內壁和氣體中形成靜電。尤其,在儲罐新投入使用或檢修后重新使用置換過程中,必須用水或蒸汽把罐內的空氣置換完,才能進氣,否則,置換不完全,很容易發生因靜電導致燃燒爆炸事故。
(2)生產工藝管線和長輸管線輸氣過程中。由于燃氣在設備和管道中高速流動,自然會因摩擦產生靜電。目前,聚乙烯管(PE管)在城市管道燃氣中大量使用,管線中形成的靜電由于PE管和地面的絕緣導致靜電不容易被釋放,管線燃氣輸送、管線置換尤其使用液化石油氣混空氣情形時出現管線燃氣爆炸的可能性更大。因此,必須控制燃氣流速以及管線中空氣的含量。
(3)儲罐、管線排殘、泄漏過程中。由于儲罐、管線內部壓力相對較高,一旦進行排殘作業或發生泄漏,會出現氣體從較小的管口或裂縫高速噴出,因劇烈摩擦會產生大量靜電,而噴出的可燃氣體和空氣混合達到爆炸范圍濃度時,容易發生燃燒爆炸事故。
(4)人體身著非防靜電服裝。在氣庫、加氣站因設備多、使用頻繁,或多或少會出現燃氣泄漏揮發,從而使工作區域彌散一定數量的可燃氣體,身著化纖及絲綢服裝極容易產生靜電。尤其冬季少數人因不注意會出現在現場脫換里面的衣物而產生高達數干伏甚至上萬伏的高電位,導致靜電火花引起爆炸。這一點,容易被一線作業人員忽視,需要高度重視。