鐵路是我國成品油運輸最重要的工具，每年通過鐵路運輸的成品油占其輸送總量的60%以上，這中間又以車用汽油等輕質油品占絕大多數。成品油充裝過程是鐵路油罐車運輸的重要環節，因此，在鐵路油罐車充裝過程中要重點考慮其防火防爆問題。成品油充裝過程中發生的火災爆炸事故具有較大的危險性，因為成品油閃點、燃點和自燃點較低，具有比煤炭、木材等物質易燃燒的特性，成品油熱值越大，火焰溫度就越高，輻射熱強度也越大，油蒸氣的大量排放更是火災、爆炸等惡性事故的隱患。油品的蒸氣在空氣中達到爆炸極限時，遇火即能爆炸。爆炸極限越低，危險性就越大。著火過程中，燃燒和爆炸又往往交替進行。一般是先發生爆炸，然后轉為燃燒。超過爆炸上限時，遇火源先燃燒，待濃度下降到爆炸極限時，即會發生爆炸。火場及其附近的油罐車受到火焰輻射熱的作用，如不及時冷卻，也會因膨脹爆裂增加火勢，擴大災害范圍。強熱輻射易引起相鄰油罐及其他可燃物燃燒，還嚴重影響滅火戰斗行動，因此對鐵路油罐車充裝過程火災爆炸危險性分析是十分必要的。
1 鐵路油罐車的充裝過程危險性分析
1.1鐵路油罐車的充裝工藝
根據我國鐵路油罐車的現狀，擔負運輸的主型罐車主要有G6、G9、G10、G11、G12、G14、G15、G17、G17A、G50、G60等10余種，鐵路油罐車裝油方式大體分為：①底部裝油或稱潛流裝油；②上部裝油或稱噴濺裝油。前者較為合理，但底部裝油也可能產生新電荷，特別是當容器底部有沉積水或有其他品種的殘余油品時，也會產生很高的靜電電位。后者更易產生靜電，因為當油品從鶴管高速噴出時，將因發生液體分離而產生電荷，當油品沖出到容器壁還會造成噴濺飛沫而產生靜電。同時上部裝油促進油霧的產生，也易使油氣、霧氣混合物達到爆炸濃度范圍。此外，頂部裝油還會使油面局部電荷集中，容易產生放電。因此，在裝油工藝中，應盡量采用潛流裝油，要控制流速，還要在裝油前清理干凈容器。但是目前國內在用的鐵路油罐車裝油方式多采用噴濺裝油，一般裝油時鶴管僅伸入槽車口1m左右。開啟油儲罐的放油閥門，啟動裝油車油泵，油品經輸油管送到鐵路裝車棧橋總管，由罐裝工人放好鶴管后，開啟鶴管閥門，油品輸送入罐車測量油位符合要求后，關閉鶴管閥門，充裝結束。充裝油品工藝如圖1。
1.2鐵路油罐車的充裝過程火災爆炸事故樹分析
通過鐵路專用線油罐車充裝油品過程火災爆炸事故樹模型分析“可知，構成其火災爆炸事放發生的基本事件見表1。
根據事故樹的結構重要度分析，每一基本事件的重要順序可以排列為：
由上述所得事故樹的結構重要度大小順序可知，基本事件X7，X8、X9、X10、X11、X12重要順序大于其他基本事件，而這6個基本事件正是引起靜電火花產生的主要原因，因此，對鐵路罐車充裝過程火災爆炸的預防，應重點考慮對靜電火花的控制。
2 鐵路油罐車充裝過程靜電危害危險性分析
2.1靜電引燃起因
據統計國內較大的成品油靜電事故中，鐵路油罐車裝油事故占首位，其次是油儲罐裝油事故，因而對鐵路油罐車裝油時的靜電要特別注意。成品油產品在流動、過濾、混合、霧、噴射沖洗、加注、晃動等情況下，由于靜電荷的產生速度高于靜電荷的泄漏速度，從而積聚靜電荷。當積聚的靜電放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放電間中油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將引起靜危害。
2.2噴濺裝油靜電危險性分析
目前我國鐵路油罐車車型比較復雜。它們的容積一般為50~60m3，如G50及G60型。油罐車多為上裝上卸，只新生產的G17型黏油、輕油兩用車有下卸口。上裝上卸的式對防止靜電事故是個不利因素。通過對潛流裝油和噴濺裝油這2種充裝方式下各環節產生的靜電荷量值可以看出，潛流裝油系統產生的電荷從泵開始大量地產生，在過濾器處達到高峰，然后進入管線，最后進入槽車。如果管線較長的話，高峰可能小一些。噴濺裝油系統與泵式不同之處在于沒有因泵而使靜電荷急劇增加的環節，這使得進入過濾器的初始電荷值較小。兩者都存在著過濾器位置的設計問題，一般希望把它置于離裝油棧臺100m以外，以便有充裕的時間逸散電荷，或者設法降低流速以減少電荷的產生。
在噴濺裝油的過程中，活動套筒式小鶴管可以伸到槽車底部裝油，但在實際操作中一為方便，二為減少油品損失（鶴管頭不深入油內造成鶴管里阻力增加，油會從套管間溢出），所以都沒有把鶴管插入槽車底部。甚至有的單位明確規定鶴管頭要離開油面200mm以上，顯然這是很不妥當的。因為這會使鶴管口附近的油面上集聚更多的電荷，電位梯度增大，容易放電。應該采用底部裝油或將鶴管伸至接近罐底，理由是：可以避免油柱流車經體中部電容最小位置時（此時油在管內）所產生的最大電位。在裝油后期油面電位達到最大值時，油面上部沒有突出接地體，可避免局部電場增高。在局部范圍內可避免因油柱集中下落形成較高的油面電荷密度。減少噴濺、泡沫，從而減少新產生的靜電荷。減少油品的霧化及蒸發，可避免在低于閃點溫度時點燃。
2.3鶴管類型及其產生靜電情況分析
目前我國鐵路罐車裝油臺使用的鶴管按口徑可分為2大類。Dg100mm以下的稱為小鶴管，Dg200mm的稱為大鶴管。小鶴管按車位布置平均12m左右設置1臺，可以同時裝車30多臺；大鶴管一般設置2個鶴位集中裝油。小鶴管雖然管徑較小，但由于多臺同時裝充，所以裝車流速并不算高，
一股在3.5～4m/s裝1臺時間大致是35min左右，裝1列車約需30～120min。由于操作上的種種原因，滿車順序總有先后。因此，1列車中總有部分車位出現流速不均勻，有時可達6～8m/s，有時甚至高達13m/s，這是小鶴管在操作中要特別注意的時刻。對于大鶴管，由于管徑大，流量大，5～8min就可以裝完2臺車，相對而言流速較高。所以，大鶴管裝車時槽車油面電位較高。大鶴管雖然使用的歷史不長范圍不廣，但出現的事故較多，應該給予充分的注意。
2.4油罐車內靜電分析
油料的電導率較大時，車內各部分油料的電荷密度容易趨向均勻。因電荷有同性排斥的作用，油中的電荷有流向油面的趨勢，又因液體表面張力的緣故，油面電荷較多，這就是所謂的趨表效應。由于油罐車內各點電容不同，因而同樣數量的電荷在電容較小的部位就會有較高的電位。較高電位處的電荷將向低電位處流動而使電位趨向平衡。當油品流動較慢時，車內各部位的電位易趨向均勻，而電荷不均勻的現象較明顯。但在油品流動較快時，各部分電荷易趨向均勻，電位差別較大的現象就增加。鶴管裝油時接近油面，其管口末端形成的不同對局部電容有不同的影響，從而引起電荷密度及電位的差異。油罐車在裝油的整個過程中，油面電位是隨著液面上而變化。最高電位出現在1/2～3/4容積處。油面電位的數值，主要取決于所在位置電荷和電容數值的大小。一般說來，在鶴管油柱下落處的電荷密度較大，在車內中部位置電容較小(有爬梯時稍有增加)，所以油罐車中心部位電位較高。
