靜電災(zāi)害及其防護

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-510編號：_靜電災(zāi)害及其防護審核：_時間：_單位：_靜電災(zāi)害及其防護用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。大約在公元前600年的時候，希臘哲學(xué)家泰利斯就曾經(jīng)敘述過用毛織物摩擦過的琥珀具有一種能吸引輕小物體的能力，也就是我們現(xiàn)在常說的靜電起電現(xiàn)象。到了1600年，一位名叫威廉.吉爾

2、伯特的英國學(xué)者對上述現(xiàn)象在深入研究后指出，用絲綢摩擦玻璃或許多其它物質(zhì)同樣也會觀察到類似現(xiàn)象。為了區(qū)別直流電、交流電，人們通常把相對于觀察者宏觀上不發(fā)生定向流動的電荷稱為靜電。第一節(jié)、靜電學(xué)基礎(chǔ)知識（摘要）一、電位與電位差在靜電場中a、b兩點的電位之差稱為電位差，通常也叫做電壓。注意：需要明確一個概念，無論是正負電荷，只要存在差值，就存在電壓。二、導(dǎo)體和絕緣體各種物體對電流的通過有著不同的阻礙能力，這種不同的物體允許電流通過的能力叫做物體的導(dǎo)電性能。通常把電阻系數(shù)小的、導(dǎo)電性能好的物體叫做導(dǎo)體。例如：銀、銅、鋁是良導(dǎo)體；含有雜質(zhì)的水、人體、潮濕的樹木、鋼筋混凝土電桿、墻壁、大地等，也是導(dǎo)體，但

3、不是良導(dǎo)體。電阻系數(shù)很大的、導(dǎo)電性能很差的物體叫做絕緣體。例如：陶瓷、云母、玻璃、橡膠、塑料、電木、紙、棉紗、樹脂等物體，以及干燥的木材等都是絕緣體（也叫電介質(zhì)）。導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體叫做半導(dǎo)體。例如：硅、鍺、硒、氧化銅等都是半導(dǎo)體。半導(dǎo)體在電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。第二節(jié)、靜電的產(chǎn)生、積聚和消散一、固體靜電固體起電通常包括有接觸起電、物理效應(yīng)起電、非對稱摩擦起電、電解起電、靜電感應(yīng)起電等起電類型。（一）、接觸起電1.金屬之間的接觸起電兩種不同材料的固體相接觸，在它們之間的距離達到或小于25埃時，一種物質(zhì)中的電子就會傳給另一種物質(zhì)。失去電子的帶正電，得到電子的帶負電。人們通常認

4、為兩物體只有相互摩擦才能起電，其實摩擦只不過是增加了接觸面及提高了接觸后的分離速度，因此可以認為摩擦知識接觸的一種特殊形式而已。1879年亥姆霍茲指出，在互相接觸的兩金屬間會形成等量異號的電荷層，通常稱作偶電層。應(yīng)該指出，金屬之間緊密接觸雖然可產(chǎn)生偶電層，但當(dāng)兩金屬分開時各接觸點不可能做到同時分開，因而接觸面兩邊的正負電荷將通過尚未分開的那些接觸點構(gòu)成到電通道而互相中和，致使在通常情況下導(dǎo)體分開后仍不帶電。只有絕緣狀態(tài)下的金屬與絕緣材料摩擦?xí)r，兩者都有可能帶電。2.金屬與高分子固體間的接觸起電實踐證明由橡膠帶、皮革或合成材料制成的傳動皮帶與皮帶輪或?qū)蜉嗛g發(fā)生摩擦和接觸分離時，不論皮帶輪或?qū)?/p>

5、輪是用非金屬材料制成的還是金屬材料制成的，都會在皮帶和輪子上產(chǎn)生等量異號的靜電電荷。在橡膠、塑料、造紙、纖維等行業(yè)生產(chǎn)中的靜電有時可高達幾萬伏甚至十幾萬伏，如不采取適當(dāng)消除措施，則很容易導(dǎo)致電擊和火災(zāi)。（二）、其它起電其它起電有：固體的物理效應(yīng)起電（熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、.因材料破裂而帶電）、非對稱摩擦起電、電解起電、靜電感應(yīng)帶電等。二、粉體靜電粉體是指由固體物質(zhì)分散而成的細小顆粒。在生產(chǎn)過程中，例如在研磨、攪拌、篩選、過濾等工序中經(jīng)常有靜電產(chǎn)生。輕則是操作人員遭到電擊影響生產(chǎn)，重則引起重大爆炸事故。（一）、影響粉體靜電產(chǎn)生的幾個因素1.材質(zhì)影響粉體與管道材料相同時，靜電產(chǎn)生量很少；當(dāng)管道由金屬

6、材料制成時，靜電產(chǎn)生量與金屬材質(zhì)種類關(guān)系不大；當(dāng)管道及粉體均由絕緣材料制成時，材料性質(zhì)對靜電影響顯著。2.時間影響開始時隨輸送時間或攪拌時間的增加，靜電產(chǎn)生量也不斷增多，但經(jīng)過一段時間之后便逐漸趨于飽和。3.運動速度的影響速度越高，顆粒的摩擦和碰撞越激烈，靜電產(chǎn)生量也越多，而達到飽和所需要的時間卻大為縮小。4.粉體顆粒大小的影響粉體顆粒越小，產(chǎn)生的電荷也越多。粉體靜電的產(chǎn)生還同管道、料槽和攪拌漿的形狀、結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如：彎曲的管道比直管道容易產(chǎn)生靜電；管道的狹窄部分幣寬闊部分容易產(chǎn)生靜電。三、液體靜電液體在流動、攪拌、沉降、過濾、搖晃、噴射、飛濺、沖刷、灌注等過程中都可能產(chǎn)生靜電。這種靜電場場能

7、引起易燃液體和可燃氣體的火災(zāi)和爆炸。（一）、在液體介質(zhì)中產(chǎn)生靜電的幾種形式流動帶電、噴射帶電、沖擊帶電、沉降帶電。（二）、影響液體靜電產(chǎn)生的幾個因素1.液體所含雜質(zhì)對靜電產(chǎn)生量的影響非常純凈的高度精煉的石油產(chǎn)品在管道流動時是不容易帶電的。如果在輕油中存在膠體雜質(zhì)，例如當(dāng)油品中含有少量水時，就很容易帶電，甚至引起靜電事故。2.液體電阻率對靜電產(chǎn)生量的影響在一定范圍內(nèi)液體中靜電產(chǎn)生量隨電阻率的增加而增大，但達到某一數(shù)值后，它隨著電阻率值得增加而減小。3.管道材質(zhì)和管道內(nèi)壁狀況對液流電流的影響同種液體流過不同材質(zhì)的管道時，其靜電的產(chǎn)生量僅有微小差別，但由于材質(zhì)的電阻率差異很大，因此對其靜電的消散卻有

8、顯著的影響，從而明顯影響液流電流的大小。管道內(nèi)壁的約粗糙，靜電產(chǎn)生量越大。4.水分的影響當(dāng)油品中混入水分在1-5%時，其靜電產(chǎn)生量最多，靜電危險性也越大。5.管路幾何形狀及容器尺寸的影響注油管管口形狀對靜電產(chǎn)生有很大影響。例如，45°斜口圓筒管頭比平圓筒管頭產(chǎn)生的靜電量要少得多。6.過濾器的影響過濾器會大大增加接觸和分離的強度，更換不同的過濾器，可使液體靜電的電壓增加十幾倍甚至近百倍。7.流速和管徑的影響流速越快，油品的靜電產(chǎn)生量越多。8.液體流動狀態(tài)的影響流動的液體由層流變?yōu)榇鲿r，其帶電量會有顯著的增加。四、石油靜電的產(chǎn)生（一）、輸油管線中靜電的產(chǎn)生由一般的液體起電機理可知，油品

9、經(jīng)管路輸送過程中，因摩擦將有大量的靜電產(chǎn)生。當(dāng)油品流量較小時（比如100立方米/分時），在泵內(nèi)即管道內(nèi)所產(chǎn)生的液流電流接近相等，當(dāng)流量逐漸增加時，在泵及管道內(nèi)的液流電流值雖然均有上升，但是管道內(nèi)的電流值增加幅度遠遠超過泵內(nèi)的液流電流的增加幅度。（二）、過濾器對靜電產(chǎn)生量的影響過濾器是一個靜電發(fā)生源。起電量的大小主要取決于過濾器的結(jié)構(gòu)和過濾器濾芯材質(zhì)的種類。（三）、影響儲油罐內(nèi)靜電產(chǎn)生量的幾個因素1.靜電荷的產(chǎn)生與裝油方式的關(guān)系裝油方式可分為兩種：一種為底部裝油法又稱潛流裝油；另一種是上部裝油法又稱為噴濺裝油。這兩種方法相比，后者（噴濺式裝油）靜電產(chǎn)生量大。同時，噴濺式裝油法還因油品沖擊到罐壁造

10、成噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電，與此同時還常常有油霧出現(xiàn)，如果油霧與空氣混合達到爆炸濃度，則有更大的危險性。2.油品的流出口至油面的距離（落差）越高，靜電產(chǎn)生量也越大。3.不同油品相混合會增加靜電的產(chǎn)生量。4.當(dāng)罐底有沉降水時，若采用底部進油方式，則會攪起沉降水，從而大大的增加靜電的產(chǎn)生量。5.用蒸汽清洗油罐也會產(chǎn)生很高的靜電電位。6.油罐在注油過程中，從注油停止到油面產(chǎn)生最大靜電電位，往往需要經(jīng)過一段時間，這個時間通常稱為延遲時間。（四）、鐵路槽車靜電的產(chǎn)生鐵路槽車裝油基本上有兩種方式，一種是泵式裝油系統(tǒng)；另一種是自流式裝油系統(tǒng)。分析這兩種進油系統(tǒng)的靜電分布可以看出，泵式系統(tǒng)的靜電量主要產(chǎn)生在泵及過濾

11、器處，且在過濾器靜電產(chǎn)生量達到峰值。自流系統(tǒng)與泵式裝油系統(tǒng)相比，沒有因泵使靜電急劇產(chǎn)生的這一個環(huán)節(jié)，這使得進入過濾器時的初始電荷較少。二者相同之處是在過濾器處都有大量靜電產(chǎn)生，因此通常把過濾器設(shè)置在離裝油口100米以外（無硬性規(guī)定），以便有充裕的時間逸散電荷。（五）、汽車油罐車靜電的產(chǎn)生1.靜電主要產(chǎn)生部位雖然仍是泵、過濾器、管道等，但油罐車上的加注系統(tǒng)的靜電產(chǎn)生量要比地面管道高得多。2.油罐車的豬油過程中罐內(nèi)油面電位的變化規(guī)律通常是隨油面高度的增加而增大，當(dāng)達到某一值后又開始下降。五、氣體靜電的產(chǎn)生當(dāng)氣體在管道內(nèi)流動或由閥門等處的縫隙高速噴出時均能產(chǎn)生強烈的靜電。完全純凈的氣體是不容易產(chǎn)生靜

12、電的，但是由于氣體內(nèi)往往都含有灰塵、粉末、液滴等細小顆粒，因此都有靜電產(chǎn)生。氣體和蒸汽的靜電雖然比固體和液體產(chǎn)生的靜電弱一些，但其靜電電壓也常常高達萬伏。六、人體靜電的產(chǎn)生（一）、人體起電的原因1.接觸分離帶電當(dāng)人在地毯上或工業(yè)橡膠上行走時，就會因鞋底和地面之間不斷的緊密接觸與分離而發(fā)生接觸起電。有人曾作過如下實驗：當(dāng)人穿著尼龍、羊毛、混紡衣服從人造革面椅子上起歷時，人體可產(chǎn)生高達近萬伏的靜電電壓。2.人體感應(yīng)起電當(dāng)人體緊急某帶電體時，人體可以因受到靜電感應(yīng)而帶電。3.吸附帶電當(dāng)人在具有帶電微?？臻g里活動時，由于帶電微粒被人體所吸附，也會使人體帶電。例如，當(dāng)人走近有帶電水霧的空間時，人體會發(fā)生吸附帶電。（二）、影響人體帶電的幾個因素七、靜電的消散物體所帶的靜電，在沒有其他來源供給時，其原有的靜電總是要逐漸消散的。靜電的消散主要是通過兩種途徑，即放電和泄漏。（一）、靜電的放電（二）、靜電的泄漏1.靜電泄漏的規(guī)律性絕緣體上的靜電的泄漏一般來說，有兩條途徑