目前液体静电的火灾危害与防火设计

液体静电的火灾危害与防火设计

低电导率的液化烃、可燃液体(如石脑油、汽油、煤油、柴油、液化石油气、溶剂油等)的生产、储存、运输过程中都可能因静电而导致燃烧爆炸。液体在贮运、生产过程中的相对运动引起电荷的分离、积累和放电，而成为一种引火源。在实践中，如设计、操作不当，液体静电将形成一种潜在的火灾隐患。本文简述液体静电火灾爆炸条件及控制，并对防火设计中常遇的问题进行初步探讨。

一、液体静电产生方式和放电形式

液体与固体、液体与气体、表针不准读数值液体与另一种不相溶的液体之间，由于搅拌、沉降、流动、喷射、飞溅等接触与分离的相对运动会形成双电层而产生静电。静电产生受物质种类、杂质、表面状态、接触特征、分离速度、带电历程等因素的影响。一般来说，介质中混入杂质、表面粗糙、表面受氧化、分离速度高将使静电增加，当液体的电阻率在1011～1015Ωcm时(如汽油、苯等)，其积累的静电荷不易消失，静电的危害性较大。由于钒电池具有突出的寿命长、范围大、安全可靠、生命周期性价比高、快速响应、深度充放及环境友好等突出优势液化烃、可燃液体生产、贮运过程中工艺的多样性，不同运动状态下液体静电荷的产生和积累的方式各异，其主要方式有以下几种：

1.单相液体在管道中流动

液体流经管道时发生电荷分离，一种极性离子吸附于分界面上，并吸引极性相反离子，形成扩散层，当液体相对分界面流动，就将扩散层带走，产生电荷分离。对于单相液体，带电量与液体流动状态有关，湍流比层流的危险性更大。如果电导率足够低，其流出管道电荷密度与液体线速度有关，流速越大，电荷密度越高。

2.过滤器对液体静电产生的影响

细孔的过滤器会构成高静电发生源，过滤器的滤芯相当于很多个平行的小管线，过滤越细密，电荷产生量越大，通过微孔的过滤器产生的电流比通过管道产生的电流大几个数量级。

3.液注的飞溅

当液体从管口流出注入贮存容器时，有两个过程将产生带电的雾云：当液注分裂成液滴，则在管路内产生的电荷分散到各液滴上，从而形成带电雾云；液注喷射到障碍物上，在接触部位能产生额外的电荷，从而使形成的雾云带更多静电。

4.搅拌、混合、取样、检温等的相对运动

容器内液体的相对运动产生静电，其产生的机理与液体流经管道时相类似，静电量大小决定于液体电导率、液体与同它相接触的固体的相对运动。

静电的积累对生产、贮运时有很大的危害，静电能量虽然不大，但其放电时电压很高，可能作为引火源导致燃烧爆炸。静电放电是消失静电能的主要途径之一，其放电形式主要有电晕放电、刷形放电、火花放电等。在有可燃液体的作业场所，可能由液体静电引起火灾；在有蒸气爆炸性混合物的场所，可能由液体静电引起爆炸。