李义鹏

(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 266071)

2019年8月9日，深圳市龙岗区一汽修店员工在将拆卸油箱内的汽油倒入塑料桶，移动塑料桶时，引发静电燃爆事故并蔓延成灾。此类事故虽然易发生在油库、加油站[1]，但其他易燃易爆场所同样不应被忽视。事实上GB12158-2006《防止静电事故通用导则》对该类操作有明确的规定：在使用小型便携式容器灌装易燃绝缘性液体时，宜用金属或导静电容器，避免采用静电非导体容器，对金属容器及金属漏斗应跨接并接地。该事故的发生说明了人们静电风险意识的淡薄，本文将针对该标准条款开展相关试验研究，识别其中的静电风险，以期引起人们对燃爆场所静电风险的关注。

1 静电的起电机理

1.1 固体的静电起电机理

固体的起电模式主要是摩擦起电，可以通过摩擦带电的静电序列表来评判不同材料电荷产生的情况。另外，固体间剥离、固体破裂、感应、吸附等都可能引起固体带电。当固体自身为绝缘材质时，静电带电后不易消除，会引起静电风险。

1.2 油品的静电起电机理

油品与固体或气体接触时，会在两相分界面处出现符号相反的两层电荷，被称为偶电层，当油品运动时，偶电层处的正负电荷分离，导致油品带电。油品中微粒沉降、油品喷射、油品冲击板或壁、油品喷溅等都会导致油品带电，而这些起电现象也都可以看做偶电层被破坏而导致的静电起电。

1.3 人体的静电起电机理

人体自身是静电导体，但人穿着的衣服、鞋、袜、帽等常常由绝缘材料制成，鞋袜使人成了一个对地绝缘的导体，这样人体这个特殊的静电系统就形成一个电容器，可以储存静电能量。人行走、人体与衣服之间摩擦、人体接近其他带电体、人与沙发等接触分离都会导致人体带电，人体带电的极端值高达60 kV[2]，具有较大的静电风险。

2 塑料桶的静电风险

试验系统如图1所示。通过加油枪将16 L汽油加注到塑料桶中，使用DZ24静电电压表测量塑料桶上的静电电位(6次)。试验结果分别为4.5,3.4,3.1,4.7,3.2,4.3 kV。可以看出，塑料桶上的最高电位为4.7 kV。该试验过程中静电起电机理主要有2种:①汽油带电，导致盛装的塑料桶带电；②汽油与塑料桶摩擦、剥离，从而导致汽油与塑料桶相互带电[3]。

图1 塑料桶加注汽油示意

利用图1所示的塑料桶，将其放置在聚四氟乙烯板上面，塑料桶在聚四氟乙烯板上轻微摩擦，提起塑料桶后使用DZ24静电电压表测量塑料桶底部的静电电位(6次)，试验结果分别为7.4,8.6,9.1,8.3,8.7,9.4 kV。可以看出，塑料桶底的最高电位为9.4 kV。该试验过程中静电起电机理是：塑料桶与聚四氟乙烯板间摩擦、剥离，从而导致塑料桶与聚四氟乙烯板带电。

以上两种试验中，塑料桶与加油枪枪嘴或其他金属体、甚至是人体间会发生刷形放电，放电能量最大4 mJ，远远大于汽油的最小点火能[4]，可能引发静电燃爆事故。

3 不接地金属容器的静电风险

使用类似图1所示的试验系统，只是将塑料桶换成了与地绝缘的金属桶，向金属桶中加注汽油16 L,测试4次，试验结果分别为-14.3，-12.5，-15.1，-15.4 kV。可以看出，金属桶上的最高电位达到-15.4 kV，金属桶与金属体间可发生高能量的火花放电，从而引发静电燃爆事故。该试验过程中金属桶与地绝缘，油品携带的静电无法泄放，在金属桶中累积，从而导致金属桶上产生较高的静电电位。

4 塑料与金属混用的静电风险

油品加注过程中，为实现过滤等目的会使用各种滤网，对图2所示滤网使用过程中的静电风险进行测试。该滤网以塑料为框架、金属为网。汽油经过滤网直接进入法拉第筒中，使用DZ24静电电压表测量金属网上的静电电位，使用ME284数字电荷量表测量油品的电荷量。

图2 经滤网加注汽油示意

使用加油枪将10 L汽油直接加注至法拉第筒里，4次测量汽油电荷量，结果分别为-10.4,-11.3，-8.7，-9.2 nC，经计算，汽油的电荷密度最高为-1.13 μC/m3。

汽油经过滤网后，4次测量汽油电荷量，结果分别为104.6,96.2,109.7,98.5 nC。经计算，汽油电荷密度最高为10.97 μC/m3。

使用DZ24静电电压表测量金属网上的静电电位(4次)，试验结果分别为-1.5，-1.9，-0.8，-1.2 kV。可见，金属网上的电位最高为-1.9 kV。

该试验过程中汽油经过滤网后，起电量急剧增加。滤网上的金属网由于与大地绝缘，产生了较高的静电电位，极易与加油枪枪嘴等金属间发生火花放电。

5 人体的静电风险

采用人体动态电位演示仪对人在普通地面上行走过程中的静电电位进行测试。人穿着防静电服、防静电鞋时，人体的最高静电电位为-700 V；人穿着非防静电服、绝缘鞋时，人体的最高静电电位为-2 260 V。可以看出个体静电防护用品可以极大地降低人体的静电风险[5]。

6 深圳龙岗事故分析

通过分析，在该事故中存在以下静电起电的可能：①拆卸及移动油箱时，因晃动导致油箱内的汽油产生静电。如果油箱是目前普遍使用的塑料油箱，汽油的起电量会更高。②油箱内的汽油倾倒入塑料桶后，汽油与塑料桶间摩擦而导致塑料桶带电。③现场采用了绝缘地面，塑料桶跟地面间摩擦、分离导致静电产生。

事故中的疑似放电点也有两处：①员工用手与塑料桶接触时，塑料桶与人体间静电放电；②塑料桶与绝缘地面分离时，塑料桶与地面间静电放电。

汽油的最小点火能仅有0.2 mJ，除电晕放电外，其他静电放电形式皆可引燃汽油蒸气[2]，从试验数据可以推断，深圳龙岗事故是由静电放电引发。

7 结论及建议

本文通过试验，研究了灌装易燃绝缘性液体时采用静电非导体容器、金属容器及金属滤网不接地时的静电风险，并推断深圳龙岗事故是由静电放电引发。在燃爆环境中，应严格按照GB12158-2006的相关规定操作，避免静电燃爆事故的发生，同时应做好个人的静电防护[6]。

针对此类风险，为确保安全生产，提出以下建议：①不使用绝缘材料制作的容器盛装易燃易爆的液体；②金属容器盛装易燃易爆的液体时要确保接地，且注意动作的轻缓，避免油品喷溅；③所有金属物体应接地，某些绝缘材料内起支撑、强化等作用的金属物体也应接地；④加强员工静电安全培训，提高员工静电防护意识，做好个人的静电防护[6]。