玻璃棒和毛皮摩擦能产生静电,从而能使玻璃棒吸附碎纸屑,这一现象早在中学的物理课程中就为大家所熟知。这种静电现象一般不会对人类的生活产生影响,也不会产生任何危害,但是摩擦所产生的静电则可能导致容易挥发的油品在运输过程中发生火灾事故。
除了固体相互的摩擦可能产生静电,液体和固体、液体和液体之间的摩擦也会产生静电。石油或各种石油制品(油品)在管线中流动时,由于油品和钢管壁之间的摩擦,会使油品带电,而油品是绝缘体,这就必然导致电荷的积累。由于油品不导电,油品中的电荷分布是不均匀的,因此油品表面的电荷密度较大。当积累起来的电荷所形成的静电场具有足够大的电场强度时,就有可能导致静电荷放电。如果此时遇上已达到爆炸极限的可燃混合物,而放电的能量又足以使之点燃,就会引发火灾或爆炸。挥发的轻质油品与空气的混合物,只要有0.12卡(1卡=4.1868焦)的能量,就足以被引燃,从而导致火灾或爆炸事故。
国内外由于静电放电而引起石油和油品火灾的案例并不少见。某炼油厂在向油槽车灌装汽油时发生特大火灾,造成人员伤亡和财物损失。在调查事故发生原因时发现,输油管线内油品的流速过快,导致油品与输油管壁的摩擦使油品中积聚大量电荷,由于没有专门的接地装置,大量积聚的电荷无法排出。而油槽车灌装口是敞开的,使容易挥发的汽油变成油蒸气,和空气结合形成了可燃混合物,输油管线中积聚的电荷放电的电火花遇到油蒸气与空气混合的可燃混合气体,导致火灾的发生。
油品在管线中的流动所产生的静电与流速有关,流速越快,所产生的电荷越多,发生静电放电的危险越大。因此装卸油品时流速不能太快,同时需要采用接地的措施,把积聚在油品中的电荷通过接地体导入大地,也可以用消静电器、缓和器来避免放电的危险。此外,还可在油品中加入有机酸金属盐类的抗静电剂。油品中只要有微量的有机酸金属盐类,就会增加油品的导电性能,从而使油品中积聚的电荷可以快速导出。
除此以外,在装油时,应把注油管尽可能地插至油槽的底部,避免从上部喷溅,因为喷溅出来的小油滴都带有电荷,它们会汇聚成带有大量电荷的、十分危险的电荷云。还需注意的是,不能用吹气鼓泡的方法来搅拌轻质油品,那样会使油料内产生并积聚大量的静电电荷,也是很不安全的。
装载油品的油槽车在公路上行驶时,导电的金属油槽和公路上架空的电线之间也会由于静电感应产生电荷,而在金属油槽内为防止油品膨胀通常并不会装满,因此在油槽车的顶部都有油品挥发物聚集的空间。如果油槽车在行驶过带电的架空线时,产生的感应电荷在油槽车内聚集,由于油槽车的橡胶轮胎是绝缘的,如果不及时将这些电荷导出,则极易发生火灾。因此,油槽车在行驶时,一般都用一根铁链将金属油槽接地,释放油槽车行驶过程中由于感应等原因所产生的电荷。