工業罐體防靜電技術改進探討

王培波 穆巍

摘 要：本文介紹了一種為改進已有技術的不足，而專門設計的能及時泄放存儲在液體中的電荷，顯著消除雷擊及靜電對罐體安全隱患的新技術。

關鍵詞：儲油罐;靜電荷;放散電極

1 概述

當前工業領域中，經常發生罐體的著火或爆炸，除了人為因素外，主要的事故原因是雷擊或者靜電;靜電往往是一些正常操作比如加入或抽取存儲物品時產生，或者是由于直接或附近的雷擊產生的二次效應導致。二次效應產生的電弧也是靜電放電，電弧通過雷擊點附近的電荷涌入而產生，涌入的電荷能夠在通路的縫隙處產生電弧，進而產生靜電充電和放電。

2 靜電荷引起火災的原因

靜電荷引起火災四個條件必須達到：

①必須產生靜電荷;

②電荷必須積累到一定水平，能夠產生火花，火花還需要有足夠的能量起到點燃作用;

③要有合適的間隙，以便積累的電荷能夠產生電弧;

④可燃的混合氣體必須環繞在點燃源附近。

靜電荷的主要來源是混合液體的摩擦，以及抽取的過程，尤其是通過非金屬管進行抽取，或者填充過程中產生，尤其是將液體傾倒入罐內已有的液體中，氣體或泡沫的注射也可能是一個主要的來源。第二個來源可能是空氣/氣體冒泡。電荷從液體發散到各個點和面，而不是平坦的表面。這也是為什么電荷不會發散到金屬罐的表面，正是因為它是平的。這導致了電荷在某一部分會發散地更快。玻璃纖維罐的碳罩不會加速電荷的發散，這仍然是由于平面束縛電荷在液體中的形成。環氧鋼罐在電荷發散方面和玻璃纖維罐是相同的。當靜電荷超過了介質的絕緣區，介質被破壞掉，電弧出現，而此時如果有可燃混合氣體環繞在電弧周圍，就會引起火災。

3 原有防靜電技術的不足

目前的工業罐罐體靜電防護措施主要為罐體外殼接地，而存儲物品的束縛電荷卻無法達到均衡，液面靠著罐體的側面，放電經過傳導與液平面相結合，這樣電能釋放就需要一定的時間，在雷擊或者靜電產生時無法及時釋放的能量就會對罐體造成安全隱患。

4 新技術改進

該技術采用表面布滿放散電極的靜電排安裝在罐體內的開口處，靜電排通過接地線與罐體連接固定，通過將放散電極構成的靜電排插入到罐內液體中消耗靜電，將成千上萬的放散電極浸入存儲液體，電極浸入存貯液體中主動吸附電荷，并將過量電荷通過裝置釋放到大地中 ，為束縛電荷的釋放提供一個低阻抗的通路以脫離液體和蒸汽空間，將電荷主動吸引到放散電極上更快更好的進行釋放，這樣電荷的發散速度就快于積聚的速度，罐體各部分進行等電位連接，存儲液體中的電荷將得到及時泄放，不會積聚，再配合直擊雷防護產品能夠顯著消除雷擊及靜電對罐體的安全隱患。（右圖）

5 結束語

目前國內大型企業的工業用罐防靜電措施比較完善，管理也比較規范，但眾多的中小企業防靜電措施存在嚴重不足，事故頻發。本文介紹的技術提供了一種簡單易行而且比較經濟的解決方法，具有較高的推廣和使用價值。

參考文獻：

[1]《液體石油產品靜電安全規程》 GB 13348-2009.北京：中國標準出版社.

[2]《建筑物防雷設計規范》 GB50057-2010.北京：中國計劃出版社.