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人體靜電引燃火藥和易爆危險氣體事故分析及對策

作者:田全勝  
評論: 更新日期:2011年02月14日
 在煤氣、天然氣的管道輸送、石油化工和火藥生產過程中的原料、中間產品和成品,絕大多數都屬于危險化學品名錄中的易燃氣體和液化氣體,如天然氣、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯、丙烯、丁烯、氫氣等。在整個生產過程中,不但有工藝管線和設備的維修用火、電氣設備的工作火花及事故火花的出現,還有靜電火花的產生。這些火花每時每刻都在威脅著企業(yè)的安全生產。其中尤其是人體靜電火花及人體接觸的延伸物(使用的各類金屬工具釋放出來的)靜電火花危險性更大,引危險性燃爆炸氣體。

  一、事故案例

  1984年10月18日12時45分,某化工廠混制工房雷管車間混制引火頭工房當天混制秒延期雷管用引火藥(鉛丹90%、硅10%),篩藥工蒙某將秤量好的鉛丹和硅,裝入塑料盒內,手持橡膠板在盒內混藥。藥混好后,用140孔/吋的篩子在防護板內過篩,每篩約150G.。當篩到第3篩時,突然起火,并發(fā)出低沉的爆炸聲,蒙被沖擊波擊倒在地,因蒙雙手戴膠皮手套并有防護板隔離操作,因而未受傷。此次事故燒毀147平方米工房,直接經濟損失3.5萬元。經過調查分析和進行模擬試驗,認為靜電導致著火的可能性較大,18日工房內相對濕度為50%。鉛丹又剛從烘干室內取出,濕度較高,篩藥工內穿滌綸衣褲,腳穿橡膠鞋,地面、作業(yè)臺上均鋪橡膠板,走動時易積聚電荷,另據篩藥工回憶,以前篩藥時曾多次發(fā)現藥粉有“站立”現象。
  1988年2月25日4時06分,某火藥生產企業(yè),春節(jié)后組織非電延期雷管的延期體生產。下午上班后,負責驗藥的“調藥小組”,先壓制出生產施工試驗樣品,派人送往廠試驗站,隨后組長與一名女工同往制藥車間提取生產需用的1號點火藥。14時左右,組長和一名女工各提1箱藥(每箱7盒,約3KG)同時進入生產工房,女工將其中一箱提入裝藥室,藥盒放入壁窗內;組長將另一箱提入了延期體暫存間內。該延期體暫存間設在生產工房前部的非作業(yè)區(qū),用于暫存每日生產的延期體。但因日產量不大,有時生產的延期體不經暫存就直接送去組裝,故暫存間實際利用率很低。該暫存間又相繼放入了延期藥鉛粉、電發(fā)火體及廢模具、竹梯等雜物,環(huán)境相當混亂。組長在暫存間內把藥盒從藥箱中取出放到木貨架上,當已取了3盒時,聽到走廊內電話鈴聲,于是就暫停取放而去接電話。當他接完電話邊喊人邊向生產工房去時,見女工手提空藥箱從生產工房走出,并轉身進入暫存間,時間不長暫存間內即發(fā)生了燃爆,組長摔到在地,緊接著又是幾聲巨響,組長急忙由生產工房爬出。左耳受震,右腳骨折,待搶救人員趕到現場時,見女工全身著火趴倒在暫存間對面西房門下的走廊內,全身燒傷95%(Ⅲ度燒傷76.5%,Ⅱ度燒傷18.5%)。右耳和鼻腔腦脊液外溢,重度呼吸道燒傷,顱骨骨折,嚴重休克,住院搶救治療25天,終因傷勢過重,于1988年3月21日死亡。爆燃時,混存于延期體暫存間內的延期藥(約20KG)、點火藥(約4KG)、鉛粉(約3KG)、電發(fā)火件(約300發(fā))、延期體(約2000發(fā))以及木貨架、工作臺、竹梯等全部燒毀、門窗燒壞,窗玻璃破碎后飛落在35米以內的空地上。
  在暫存間造成藥劑爆燃的原因分析,1號點火藥主要成分為四氧化三鉛和硼粉,試驗數據表明,其干劑的摩擦感度和靜電火花感度很高,運送、貯存和使用中處理不當很容易發(fā)生燃爆。女工從里內外身衣服穿穿的是化纖服裝(的確良襯衣、人造毛綿褲)人身靜電積累嚴重,拿取藥盒時產生靜電火花,引燃點火藥可能性很大。
  1978年2月17日8時30分,吉林前郭煉油廠液化石油氣充氣間,2名同志正在給鋼瓶充氣,其中一名女工帶了一條尼龍頭巾,右手摘頭巾時產生靜電火花,引爆了事內的液化氣體,發(fā)生爆炸事故。
  1993年2月20日中午,呼和浩特煉油廠油品化驗分析室的一名女化驗工,提著一個裝有化驗后收集的汽油小塑料桶,在送往廢油回收點的途中,先是感覺到提桶的手像針刺一樣痛,隨后就有燒痛感,低頭一看,桶內的汽油起火。
  1994年1月13日20時40分,呼和浩特煉油廠氣體分餾裝置液化石油氣泵房,輸送液化石油氣泵6102A機械密封在運轉時損壞。壓力很高的液化石油氣從泵端面的10毫米冷卻水管噴出。產生約50KV以上靜電液化氣霧,在處理液化氣泄漏過程中的操作員人體上被感應上等電位的靜電。其中一名操作員穿的是自己買的帶有1.2×1011歐姆電阻膠底鞋,同時還穿有2.5×1013歐姆電阻尼龍襪子這樣的鞋襪都是高電阻絕緣體的材質。感應上靜電的人體對地形成孤立的帶電體,當他赤手關閥時手對閥門的金屬手輪放電,引爆了放電間隙的液化氣體和噴出的液化氣團,將現場正在處理泄漏故障的5名操作員燒傷。
  為什么會時而不斷的發(fā)生人體靜電引燃火災爆炸事故呢?其原因有四。
  其一、人體靜電火花是伴隨人體行走而波及生產區(qū)域的每一個角落,使流動性很大事故火源及火種,較難控制的危險火源。
  其二、人體所帶的靜電壓雖然很高,但放電的能量卻很低,常常在數十毫焦耳左右,對生命構不成直接威脅,因此,沒有引起人們的警覺,極易被忽視。
  其三、安全主管部門對人體靜電災害宣傳教育不到位,現場的安全督查和監(jiān)管不嚴,防靜電的安全技術措施與實際要求還有差距。
  其四、由于操作人員對人體靜電認識不足,缺乏靜電安全知識,致使一些從業(yè)人員不嚴格執(zhí)行防靜電安全規(guī)程和有關制度,不按規(guī)定穿著防靜電工作服河道靜電的鞋,致使在危險化學品生產中屢屢發(fā)生人體靜電火災爆炸事故。

  二、人體靜電帶電起因

  1、人體感應帶電。電工人體靠近某一個帶電體時,人體就會感應上靜電。已經感應帶有靜電的人體靠近不帶電的其他人,其他人也會被感應上靜電。據有關資料表明,當壓力為1.2兆帕水蒸氣沖法蘭盤的墊片縫隙中噴出時,若有人沖臨近經過,就會感應上30千伏以上靜電。
  2、腳與鞋、襪摩擦產生的靜電。腳與鞋底、襪子摩擦接觸,也是人體產生靜電起因的之一。人體靜電電位積聚的大小,與鞋襪的材質有直接關系
  ??????????????????????????????????? 表1?????????????? 鞋襪與人體帶電的關系(千伏)

?

????????? ?襪
尼龍襪(100%尼龍
毛襪(100%
橡膠底運動鞋
19.0
21.0
皮鞋(新)
8.5
7.0
導靜電鞋(107Ω)
5.5
5.0
導靜電鞋(106Ω)
4.0
3.0
3、使用的工具及物品摩擦產生的靜電。用毛刷或化纖制品擦洗輕油罐車時極易發(fā)生靜電火災爆炸事故。纖維材料摩擦產生的靜電電位值?。ū?)
表2??????????????????? 纖維材料摩擦產生的靜電電位(伏)
?

?

纖維摩擦面料
綿?? 綸
?? 毛
?? 絲
?? 棉
?? 綸
綿?? 綸
+2500
+3000
+60
+60
+3000
?? 毛
-150
+ 30
+300
+300
+3000
?? 絲
200
-1000
+20
+20
+3000
?? 棉
0
0
0
0
+180
?? 綸
-2700
- 6000
-1000
-1000
-1900

穿塑料涼鞋站在紅橡膠地板上用干抹布抽撣桌椅時人體靜電電位見(表3)。
表3?????? 穿塑料涼鞋站在紅橡膠地板上用干抹布抽撣桌椅時人體靜電電位
?

?

溫濕度
對地電阻(Ω)
人體電容(PF)
活動方式
人體電位(V)
%
雙腳
單腳
雙腳
單腳
64
1012
180
120
撣紅膠板臺面
+2500
+4500
64
1012
180
120
撣清潔器面桌
+3100
+4400
64
1012
180
120
撣人造革椅面
+3000
+4000

4、脫襯衣時也能使人體傳導上很高的靜電電位。電位的大小與襯衣的材質 及襯衣的部位有關見(表4)
??????? 表4????????????????? 襯衣的材質 及襯衣的部位靜電電位?
?

?

衣料?? ??電位
襯衣靜電位 (千伏 )
?酯
15.0
40.0
35.0
30
45.0
45.0
聚丙烯
35.0
55.0
55.0
45.0
60.0
55.0
尼龍6
22.0
43.0
33.0
32.5
53.5
42.0
?棉
2.0
3.0
2.5
2.0
3.5
2.2

  注:溫度20℃,相對濕度為30%。
  
  人體在帶有靜電微粒的空間(包括摩擦帶電)活動時,如果人體與大地絕緣,特別是穿有電阻值大于109歐姆以上膠底鞋時,人體就成為孤立的帶電體。當人體某一部位帶有靜電時,既會造成全身帶電而達到靜電平衡,人體的電阻值一般為400~500歐姆,是靜電的良導體,而導體是等電位的。當帶有靜電電位人體的手觸摸接地導體時,靜電則能通過手的電阻值比較小的部位對接地導體進行放電。人體靜電電位超過3千伏放電時,有明顯痛感;超過5千伏放電時,手掌和小臂感到電擊,疼痛,并從手指尖部位發(fā)生靜電放電火花。
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