??? 4利用靜電放電能量公式確定靜電放電安全電位差值

??? 化工容器內部的危險介質，因其物性不同，將會有各自的最小點燃能量值，利用最小點燃能量值，可以導出不同介質的最小靜電放電安全電位差值。這是值得設計人員廣泛推薦的計算方法。

??? 容器內部的靜電放電過程，是由于帶電體表面周圍的場強，超過其擊穿場強時，就產生介質電離，使帶電體上的靜電電荷全部或部分消失的現象稱為靜電放電。引起容器內部靜電放電的導體，可以是導體、亞導體及非導體，它們之間的具體靜電放電種類，可分為電暈放電、刷形放電、火花放電和傳播型刷形放電。無論哪一種類形的靜電放電，都遵循靜電放電能量公式的規(guī)律。其式：

??? W=1/2CV²

??? 式中：W——靜電放電能量，J；

??? C——導體間的等效電容，F；

??? V——導體間的電位差，V。

??? 式中的物理意義表明，靜電放電能量與容器內部的等效電容和電位差平方成正比；只要其值不大于可燃物的最小點燃能量值時，就不會引危險介質，達到控制靜電放電的目的。

??? 一般容器內部的電容計算，按直立圓柱等效電容計算公式求取。其式：

??? C＝H/2

??? 式中：C——直立窗口內部的等效電容，pF；

??? H——直立容器簡體的高度，mm。

??? 利用這一公式進行運算處理時，可使工程計算更加簡捷，符合設備的實際情況，適用于立式化工容器內的安全靜電評價，為抵制靜電事故發(fā)生，提供可靠的理論依據，使安全控制手段，達到科學量化的設計水準，具有一定的指導意義。

??? 5設計計算實例

??? 本計算實例，以抗氧劑裝置中的直立容器對象，在設計過程中，針對危險介質的靜電問題，設介質最小點燃能W’等于靜電放量能量W，運用靜電放電能量公式，作進一步的物理方法推導，來確定靜電放電安全電位差值的導出公式。其計算公式為：

??? 式中：V——靜電放電安全電位差，kV；

??? W’——介質最小點燃能量，mJ；

??? C——直立容器的等效電容，pF。

??? 在計算過程中，對容器內部的電容值、靜電放電安全電位差值和介質最小點燃能量值，均采用工程中常用的量綱，為協調計算量綱，應乘以下一個103的調合量級。具體的設計計算實例，由表1所示。計算出安全靜電電位差后，要采取措施控制容器內的靜電電位差，使其小于安全電位差值。

表1

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??? 6建議

??? 對HGJ43-91《壓力容器中的化學介質毒性危害和爆炸性危險程度分類》及SH/T3501-2002《石油化工有毒、可燃介質管道工程施工及驗收規(guī)范》標準，在改版修訂時，應在標準附錄中增加介質最小點燃能量值及介質擊穿場強值，便 于利用靜電放電能量公式的計算，準確界定靜電放電的安全電位差值，積極預防靜電事故發(fā)生，提供可靠的科學依據，是至關重要的。望標準職能部門及編輯組織者給予足夠的重視，考慮設計者的精確計算需求，使工程設計達到本質安全的目標，期待日后的修訂工作。

??? 7結語

??? 本文的目的，是引導設計者注重工藝裝置及容器設備中的潛在靜電危害影響因素，從積極的主觀意識上去克服客觀存在的靜電元兇，避免靜電事故發(fā)生，有一定的可行性、可靠性，符合科學規(guī)律，能夠確保生產運行平穩(wěn)安全，具有一定的引導作用。一般的工藝裝置及容器設備，僅對設備的強度、剛度和穩(wěn)定性考慮得比較全面，而對防止靜電危害性考慮得較少；從嚴格意義上講，還存在著盲目性，未知其始然，達不到本質安全。為了突出安全意識，有必要將這一問題理論化，充分認識到靜電事故的危險性，正確把握靜電安全界限，使安全設計與設計品位，雙兼并顧，同步呼應，有其一定的現實意義。