上海某环保公司“1·8”吨桶闪燃事故技术分析
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2026年1月8日,事故发生在该企业装卸场地,由于装有正庚烷物料的吨桶底阀泄漏,现场人员对装有正庚烷物料的吨桶进行倒桶操作,在正庚烷溶剂(甲类易燃液体)倒桶转移过程中,员工违章操作,在已经释放吨桶中的正庚烷后才插入静电导除棒,导致在插入的瞬间静电引燃正庚烷可燃蒸汽,爆燃起火。 许多人好奇,为什么插入一个导静电棒,就突然起火?假如不插入导静电棒,是不是就不起火了呢?笔者从静电的产生与放电机理分析一下这起事故。 ** 吨桶材料有金属吨桶与塑料吨桶,根据这起事故通报描述,该吨桶应该为塑料吨桶。目前大部分塑料吨桶的材料为聚乙烯(PE),PE具有良好的绝缘性能。根据CCPS《Electrostatic ignition of fires and explosions》(译《火灾爆炸的静电点燃》)一书,PE的体积电阻率为10的12次方欧姆米,为静电绝缘体,静电荷穿过筒体达到外部的时间较长。再看正庚烷这个物质,根据《防静电推荐作法》(SY/T 6340-2010)(采用NFPA 77:2007《防静电推荐作法》)表B.2,查庚烷的电导率为3X10-2pS/m,也是静电绝缘体。通过倾倒的方式将发生泄漏的吨桶进行倒桶作业,流速会非常快,正庚烷与塑料吨桶内表面摩擦,产生了静电。由于正庚烷与吨桶材料都是静电绝缘材料,静电无法及时转移到外壁,导致吨桶内壁层积累了静电,静电产生了静电场。又由于吨桶内没有接地的导体,吨桶表面的静电荷无法形成放电通路,因此没有产生放电。 图一 导静电棒插入吨桶后吨桶内电场强大变化 ** 当插入一个导静电棒时,吨桶内的静电场会在静电棒的表面产生感应电荷,极性与吨桶表面的电荷极性相反。当导静电棒靠近吨桶表面时,吨桶表面附近的电场强大,对导静电棒表面的感应电荷越集中,导静电棒尖端附近的电场强度越大。当电场强度超过空气的电离电压3X10的6次方V/m时,空气击穿,形成等离子体,等离子体是静电良导体,靠近导静电棒附近吨桶表面的静电荷通过等离子体转移到导静电棒上,转移的过程中产生刷型放电。易燃液体蒸汽的点火能在0.1~1MJ之间,刷型放电的点火能可以达到3MJ,因此首先在空吨桶内产生闪爆,继而引起后续火灾。 图二 吨桶表面对导静电棒产生刷型放电 -- 尽量不要用吨桶装易燃溶剂,尤其是绝缘溶剂。 -- 假如装易燃溶剂,应该先插入导静电棒或者加注管,且与外壁的金属框架跨接。 -- 吨桶接地。 -- 假如发现在操作过程中,没有插入导静电棒,应停止操作,静止足够的时间,笔者建议至少10分钟才插入导静电棒,这10分钟是笔者通过PE的体积电阻率换算成电导率,大约是1~0.01pS/m,对应的绝缘液体静电弛豫时间。
