一、靜電的產(chǎn)生及其危害
物體因摩擦、剝離、靜電感應(yīng)等產(chǎn)生的靜電荷,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累,帶電體之間的電位差大到一定程度有可能達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)而進(jìn)行瞬間放電。一般靜電放電現(xiàn)象分為電暈放電、刷形放電、火花放電、傳播型刷型放電。
火花放電是生產(chǎn)過(guò)程中的危險(xiǎn)火種,近年來(lái)世界各國(guó)易燃液體和橡膠塑料制品在加工處理過(guò)程中靜電著火,爆炸事故顯著增多。本公司曾發(fā)生兩起靜電引起正庚烷和甲苯著火事故,應(yīng)該引起足夠的重視。
二、靜電的產(chǎn)生、積累和遷移的幾種類型
2.1靜電的產(chǎn)生
2.1.1摩擦起電
A、兩電介質(zhì)(或其中一個(gè)是電介質(zhì))固體物做相對(duì)運(yùn)動(dòng);
如:皮帶傳動(dòng)、包閘剎車、手與純化纖衣服的摩擦等。
B、液體在管路內(nèi)的流動(dòng);
如:當(dāng)液體或氣體在金屬管中流速超過(guò)一定范圍后,就會(huì)造成金屬管產(chǎn)生靜電。
2.1.2剝離起電
如:剝離緊貼的絕緣性薄膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電、脫化纖衣服時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜電等。
2.1.3感應(yīng)起電
如:粉塵或氣霧帶電云及強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)造成附近的金屬物產(chǎn)生感應(yīng)電。以上幾種產(chǎn)生靜電的原因,如物體有良好的接地,則不會(huì)產(chǎn)生對(duì)地火花放電,反之則會(huì)產(chǎn)生對(duì)地火花放電,假如上述情況發(fā)生在易燃易爆的環(huán)境中,就會(huì)引發(fā)爆炸著火事故的發(fā)生。
2.2靜電的積累和遷移類型
2.2.1兩個(gè)起電的帶電體作循環(huán)運(yùn)動(dòng)
其積累的正負(fù)電荷始終距離甚近,恒處在兩個(gè)起電的正負(fù)帶電體所形成的電場(chǎng)的作用范圍之內(nèi)。如皮帶和皮帶輪的電荷積累。隨電荷的積累,兩正負(fù)帶電體間的電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增大,最后達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)。只有通過(guò)兩正負(fù)帶電體間的火花放電來(lái)消失能量。這種情況,皮帶輪接地并無(wú)作用。因?yàn)槠л喤c大地間并無(wú)電場(chǎng),皮帶輪接地并不能消除電荷??梢圆扇蓚€(gè)辦法來(lái)防止皮帶與皮帶輪間發(fā)生靜電火花。
第一種辦法:使空氣濕度增加,以加速兩帶電體間的非火花緩慢放電;
第二種方法:在皮帶上涂以某油等易導(dǎo)電的液體,使其電能力減弱,兩帶電固體間直接導(dǎo)電移去電荷的能力增強(qiáng)。
2.2.2兩個(gè)起電的帶電體做直線運(yùn)行
其積累的正負(fù)電荷逐漸相遷移遠(yuǎn)去,終至超出這正負(fù)帶電體組成的電場(chǎng)的作用范圍之外。
以高位槽往低位槽輸送的液體在管理中的流動(dòng)為例:
當(dāng)管路不接地時(shí),管壁上摩擦起電生成的負(fù)電荷必然等于管路內(nèi)液體及流入低位槽全部液體所帶的正電荷。隨液體通過(guò)管路與低位接受槽內(nèi)的正電荷以相同的數(shù)量累積增多,當(dāng)它們的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí),就會(huì)各自對(duì)地或者在它們兩者間進(jìn)行火花放電。
這時(shí)可以分別將金屬管外壁及金屬低位接受槽的外壁接地,而將這兩個(gè)各自孤立的單極電場(chǎng)上的電荷移入大地,這時(shí)就只剩下管內(nèi)壁對(duì)管內(nèi)液體,低位接受槽內(nèi)壁對(duì)低位接受槽內(nèi)液體兩個(gè)內(nèi)電場(chǎng)了。
但如果管子是陶瓷或塑料的絕緣體,電荷引不出去,怎么辦?有三種辦法解決:
A、管外部纏金屬導(dǎo)線并接地以屏蔽。使管外壁對(duì)周圍環(huán)境的外部電場(chǎng)為零;
B、用絕緣材料制作管子時(shí)加入導(dǎo)電組分,以減少管壁電阻;
C、空氣增濕,以加速管外壁上的電荷向空氣中非火花緩放電的過(guò)程
三、容易引起的靜電性火災(zāi)爆炸事故的幾種情況:
3.1易燃性液體(甲苯、甲醇、異丙醇、正庚烷、三乙胺、十二稀等)易燃性液體以及粉末,伴隨空氣流、高速通過(guò)管道(特別是橡膠管、塑料管等絕緣性管道)進(jìn)行灌裝、輸送、投料時(shí),或者通過(guò)金屬網(wǎng)、濾紙、白土板框、精密過(guò)濾器等進(jìn)行過(guò)濾時(shí),以及易燃液在離心機(jī)進(jìn)行分離、烘干機(jī)進(jìn)行干燥時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
3.2高壓液體或氣體(包括水蒸汽)呈霧狀高速噴出,而周圍存在著易燃液體蒸汽時(shí),如高壓易燃性液體、氣體的緊急排放,或從設(shè)備管道等的裂口處泄漏噴出時(shí)、氣體負(fù)壓破真空速度過(guò)快時(shí)、用壓縮空氣加壓放料或用炮管吹炸管道時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
3.3用易燃液體作為反應(yīng)介質(zhì),反應(yīng)時(shí)發(fā)生沖料時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
3.4易燃液體蒸餾提純時(shí),冷卻效果不佳或升溫過(guò)快,氣化量過(guò)大發(fā)生沖料時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
3.5用高壓水蒸汽沖洗易燃性液體貯槽時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
3.6在灌裝易燃液體中或灌裝后不久,用結(jié)著棉紗繩的金屬取樣器,金屬測(cè)量尺放入絕緣性易燃液體貯槽,進(jìn)行取樣或測(cè)量液位時(shí),容易產(chǎn)生靜電火花,引起火災(zāi)和爆炸。
四、防靜電措施
靜電最為嚴(yán)重的危險(xiǎn)是引起爆炸和火災(zāi),因此,靜電安全防護(hù)主要是對(duì)爆炸和火災(zāi)的防護(hù),這些措施對(duì)于防止靜電電擊和防止靜電影響生產(chǎn)也是有效的。
4.1控制環(huán)境危險(xiǎn)程度
靜電引起爆炸和火災(zāi)的條件之一是有爆炸性混合物存在。為防止靜電的危險(xiǎn),生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不使用敝口桶盛裝易燃液體;不使用易燃液體擦洗設(shè)備、地面,發(fā)現(xiàn)易燃液體“跑”“冒”“滴”“漏”及時(shí)處理,加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)透氣。
4.2工藝控制
為了有利于靜電的泄漏,可采用導(dǎo)電性工具;
為了防止靜電放電,在易燃液體灌裝過(guò)程中不得進(jìn)行取樣,檢測(cè)或測(cè)溫操作。進(jìn)行上述操作前,應(yīng)使易燃液體靜置一定的時(shí)間,使靜電得到足夠的消散或松馳。
為了避免易燃液體在容器內(nèi)噴射和濺射,應(yīng)將進(jìn)料管延伸至容器底部。
4.3靜電跨接,靜電接地
接地的作用主要是消除導(dǎo)體上的靜電,金屬導(dǎo)體應(yīng)直接接地,為了防止火花放電,將可能發(fā)生火花放電的間隙跨接連通起來(lái),并予以接地。
4.4增加空氣的濕度
為防止大量帶電,相對(duì)濕度應(yīng)在50%以上,為了提高降低靜電的效果,相對(duì)濕度應(yīng)提高到65-70%。增濕的方法不宜用于防止高溫環(huán)境里的絕緣體上的靜電。
4.5抗靜電添加劑
抗靜電添加劑是化學(xué)藥劑。在容易產(chǎn)生靜電的高絕緣材料中加入抗靜電添加劑之后,能降低材料的體積電阻值或表面電阻率以加速靜電的泄露,消除靜電的危險(xiǎn)。
4.6靜電中和器
靜電中和器又稱靜電消除器,靜電中和器是能產(chǎn)生電子和離防的裝置。由于產(chǎn)生了電子和離子,物料上的靜電電荷得到異性電荷的中和,從而消除靜電的危險(xiǎn)。靜電中和器主要用來(lái)消除非導(dǎo)體上的靜電。
4.7加強(qiáng)靜電安全管理
4.7.1電工每月切實(shí)做好生產(chǎn)設(shè)施的靜電檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即解決,并將檢測(cè)結(jié)果立即告知現(xiàn)場(chǎng)主管;
4.7.2各組認(rèn)真做好導(dǎo)靜電設(shè)施和靜電跨接的檢查工作,確保生產(chǎn)裝置的導(dǎo)靜電設(shè)施和靜電跨接線的完好、完整;
4.7.3離心機(jī)使用或溶劑卸料前,使用靜電報(bào)警器檢測(cè)。