前言
Preface
北风凛冽，每年冬季，来自内陆的低水汽寒流导致空气湿度和气温骤降，静电现象因此变得尤为常见。例如，每晚脱下毛衣时闪烁的电光，以及不经意间触碰金属部件时的刺痛感，都是这一现象的典型表现。
在生活中可能只是“扎”你一下，但在加油站、化工厂等易燃易爆环境中，静电可能成为引发火灾或爆炸的火源。电荷累积到高电位后会产生放电火花，产生的电火花点燃可燃物，就会造成事故。
01
事故案例
1
天津加油站火灾事故
天津的一处加油站就因车辆漏油时又遇静电引发火灾。此前，加油站工作人员加油时发现泄露，迅速拔出了加油枪。随后车主下车准备查看情况。
从图中可以看到，车主准备趴下身查看时，周围产生的静电引燃了地面泄漏的汽油，导致车辆瞬间起火。
后续车主尝试开车驶离加油站时发现车辆已失去动力无法行驶。就在场面一片混乱时，加油站员工迅速提着灭火器上前扑救，车主也从另一侧取来灭火器，两人合力将明火扑灭。在扑灭现场明火后，车主和加油站员工合力将事故车辆推离加油站，随后，赶到现场的消防人员将火扑灭。
2
宁海日化品企业火灾事故
无独有偶，2019年发生在浙江宁海的另一起火灾事故也和静电有关，在一间日用品公司的厂房内，一名员工将加热后的香水原料（异构烷烃混合物）倒入塑料桶时，摩擦产生的静电火花引发了可燃蒸气燃烧。
此外，该员工并未就近取用灭火器灭火，而采用纸板扑打、覆盖塑料桶等方法灭火，持续4分多钟后灭火仍未成功，最终引燃了周边可燃物，让车间迅速进入了全面燃烧状态并发生了数次爆炸，最终造成了19人死亡3人受伤的后果。
3
静电危害
上述两起火灾事故相同点在于——静电点燃可燃蒸汽造成火灾。
当产生的静电压大于500V时，就能发生火花放电，若这时环境中有易燃物质存在，则很容易导致重大的火灾和爆炸事故，如上述的两起事故，就是因产生静电火花所致。
根据《防止静电事故通用要求》（GB12158—2024）4.1.3，以下环境下,更易发生引燃、引爆等静电危害:
———可燃物的温度比常温高;
———局部环境氧含量(或其他助燃气含量)比正常空气中高;
———爆炸性气体的压力比常压高;
———相对湿度较低。
根据6.1，静电危险场所划分同GB50058的爆炸性气体环境0、1、2区，粉尘爆炸危险场所20、21、22区。
防止静电危害的原则是控制静电的产生和防止静电的积累。控制静电的产生主要是控制工艺过程和合理选择工艺过程所用的材料；防止静电的积累要求设法加速静电的泄漏和中和，使静电不超过安全限度。
预防静电危害的基本措施主要有四种，其中静电泄漏法最为常见，如接地、增湿等，将静电释放。日常安全检查中，也经常会观察应接地金属外壳是否接地、接地点接线是否牢固、管路是否跨接等。
而经常被忽视的是材质以及管内介质的流动速率。
02
防静电 / 管道材质
在许多生产场景中，受场所条件限制或生产工艺需求，常会采用各类塑料管道进行物料输送，例如有机溶剂清洗槽的补液环节。在设备选型或投用后的改造阶段，若未能准确辨识风险，忽视了液体输送过程中产生的静电危害，就容易选用普通 PVC 管道、特氟龙管等非防静电管材。若受现场条件限制，必须使用塑料管道或软管时，则应选用具备静电导出功能的管道，例如金属软管，或是添加了导电填料、抗静电剂的防静电型塑料管道。
普通绝缘塑料管道之所以存在重大静电风险，核心原因在于 PVC、纯特氟龙等材质本身是高绝缘材料，液体在管道内流动产生的静电无法通过管壁传导导出，而各类防静电管道的核心区别，正是围绕静电导出的方式、效率以及材质本身的适配性形成的差异。
金属管道
01
从核心差异来看，防静电管道的静电导出路径可分为“天然传导”与“改性传导”两大类，这直接决定了其安全等级与适用边界。像金属软管（304不锈钢、碳钢材质等）属于天然传导型，依托金属本身的导电特性，能将管内产生的静电快速传导至管壁外侧，再通过接地装置导入大地，这种导出方式高效且稳定，防静电效果终身有效，不会因使用年限、环境变化出现衰减，尤其适合有机溶剂、易燃易爆粉体等高危场景的物料输送，同时其柔性特质也能适配设备接驳、拐角转折等需要抗震变形的安装需求。
防静电塑料管道
02
而防静电塑料管道（PP、CPVC、PVDF等）则属于改性传导型，其基材本身不导电，需通过添加导电炭黑、碳纤维等填料实现半导电性能，才能让静电缓慢导出。这类管道的核心优势在于耐腐蚀性，像PVDF材质可耐受强酸强碱，CPVC、PP材质能适配弱腐蚀介质，因此更适合强腐蚀化工工况；但短板也十分明显，防静电性能会随材质老化、介质侵蚀、温度波动逐渐下降，需要检测表面电阻，并按周期更换。
总结
03
场景适配的关键，在于平衡“防静电可靠性”与“介质/工艺适配性”。比如在有机溶剂清洗槽补液、易燃易爆气体接驳等高危场景，应优先选用金属软管，其中不锈钢材质可耐受多数有机溶剂腐蚀，碳钢材质仅适用于干燥无腐蚀环境；若输送的是强酸强碱类腐蚀性介质，金属管道易被侵蚀失效，就需选用防静电PVDF或玻璃钢管道。
综上，防静电管道选型的核心逻辑是“先保安全，再适配工况”：高危易燃易爆场景优先选天然传导型金属软管，确保静电导出万无一失；强腐蚀工况选用改性传导型防静电塑料管道，同时强化检测维护；食品医药等特殊行业则在满足安全与耐腐需求的基础上，额外保障材质洁净度，最终实现生产安全与工艺需求的统一。
03
防静电/ 介质流速
除了管道材质外，还有一个影响静电产生的就是管道内介质流动的速率，静电产生与流速呈幂函数关系，幂指数通常在1.75-3.23之间，流速越高，静电产生量越大。而在防静电塑料管道中，流速控制尤为重要，当流速过快，静电产生量＞管道导出能力，那么管道的防静电功能便失去了意义。
在HG-T 20570.16-1995《工艺系统工程设计技术规定》中给出了管道（钢材质管道）设计时的推荐流速，这个推荐流速根据工程经验综合考虑了压降、管道磨损腐蚀等经济、工艺方面的因素，以及防静电、管道振动等安全方面。
但对于一些危险性较高的介质，也有其他的规定。
氢气
01
根据 GB50177-2005《氢气站设计规范》，碳素钢管中氢气的最大流速应符合以下规定：
设计压力处于0.1~3.0MPa 时，最大流速为15m/s
设计压力 > 3.0MPa 时，最大流速为10m/s
对于设计压力 <0.1MPa时，按允许降确定。
对于不锈钢管道，当设计压力在 0.1-3.0MPa 范围内时，最大流速可达25m/s。
这些数值是在多年工程实践基础上确定的，考虑了氢气的爆炸危险性、管道材质的导电性能以及接地措施的有效性。
需要特别注意的是，氢气管道的流速控制不仅要考虑静电产生，还要考虑其他安全因素。研究表明，氢气管道中的高流速会增加湍流和压降，从而导致过大的空气动力噪声。此外，当管道内存在铁锈、焊渣等杂质时，高速流动的氢气可能携带这些颗粒与管壁碰撞产生火花，因此管道内壁的清洁度要求极高。
乙炔
02
乙炔具有独特的分解爆炸特性，其静电产生和积累的危险性极高，除了防静电要求，乙炔的流速控制还关系到乙炔在管道内自聚为乙烯基乙炔的量和速度。
乙炔的最小点火能量为 0.019mJ，比氢气还要低，因此其静电危险性更大。乙炔在输气管内流动或泄漏时都会产生静电，任何形式的静电放电都有可能点燃乙炔。当静电电压达到300V时，放电足以引起乙炔、汽油、煤气等可燃气与空气的混合气发生燃烧爆炸。
GB50031-91《乙炔站设计规范》虽已废止，但在工艺设计中，仍参照其推荐的安全流速：
厂区和车间乙炔管道：当乙炔的工作压力为 0.02～0.15MPa 时，其最大流速为8m/s。
氧气
03
氧气管道的静电产生具有特殊性。在氧气管道的气流出口或调节阀处会产生静电，当氧气完全干燥又带有金属微粒或尘埃时能使静电放电，电位差可达6000-7000V。这种高电位的静电放电如果遇到可燃物质，极易引发燃烧爆炸。
根据 GB50030-2013《氧气站设计规范》，氧气管道内的最高流速应符合以下规定：
易燃液体
04
GB 12158-2024《防止静电事故通用要求》中8.1.1已要求“应控制液体处于安全流速范围内。”，并在后续规定了罐车装卸的安全流速要求和计算方法以及静置时间，但对于生产中较为常见的有机溶剂清洗槽补液等的场景未作规定。
无论是通过金属管道还是通过虹吸管等塑料管道补液，都应该注意加液方式：沿槽壁缓慢导流、贴壁流下，让溶剂顺着槽的内壁缓缓流入液面，严禁悬空加注、垂直滴落、泼洒、倾倒。
若清洗槽内已有液体则将加注管 / 导流口伸到液面以下再加液（浸没式加液），哪怕只有少量液位，也能杜绝液滴冲击产生的静电。
同时，参照实验室以及工程经验，加液速度应≤1 m/s并尽可能慢。目的是减少加液过程的介质与管道、静置介质的摩擦和冲撞搅动，减少静电产生，多数的有机溶剂在1m/s以上的流速时，静电电位可达到300V以上，有较高的点火危险。
文字：集团安环中心
插图：新 闻 材 料
封面：A I 生 成