《第四章 静电的特性及危害》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章 静电的特性及危害（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、静电的特性及危害1防火防爆基础知识学习目的本章主要是对静电产生的原因、特性及在生产过 程中带来的危害进行分析。通过本章对静电的学习，使 我们在以后的工作中，能采取措施，减少静电的产生与 积累，消除放电现象，避免因静电而发生燃爆事故和其 他安全生产事故。2防火防爆基础知识第一节 静电的产生静电现象是日常生活中和工业生产中常见的带电 现象；静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处 的电；静电电量虽然不大，但是电压很高，容易发生火 花放电，从而引起火灾、爆炸。为防止静电危害，必须 懂静电产生的原理和静电危害，掌握防止静电危害的基 本措施。3防火防爆基础知识第一节 静电的产生静电产生的原理： 双电层
2、和接触电位差物质有分子组成的，分子由原子组成的，而原子 由原子核和外面若干电子组成的。物质在一般情况下， 不呈现电性。不同物质对其周围电子束缚能力是不同的，两种 物质紧密接触时，电子从束缚小的一方转移偏向于束缚 大的一方，这时，在接触的界面两侧会出现数量相等， 极性相反的两层电荷，这两层电荷叫双电层，它们之间 的电位差叫接触电位差。当这两种物质分离时，由于存 在电位差，电子就不能完全复原，从而产生了电荷的滞 留，形成了静电。4防火防爆基础知识第一节 静电的产生静电起电序列按照物质得失电子的难易，或按物质相互接触时 起电性不同，可把带正电荷的物质排在前面，把带负电 荷的物质排在后面，依次排列下去
3、，形成一个长长的序 列。（+）玻璃头发尼龙羊毛绸黑 橡胶莎纶聚四氟乙烯（）5防火防爆基础知识2. 不同形态的静电（1）固体静电：固体静电可以用双电层和接触电位差理论来解释 ，两种固体物质相距2510-8cm以下时，即可以认为是紧 密接触，分离时即可产生静电。与块状固体相比，粉尘具有分散性和悬浮状态的 特点，由于分散性，其表面积就大的很多，与空气摩擦 的机会就越多，产生的静电也多，又因处于悬浮态，粉 尘颗粒与大地之间是绝缘的，因此金属粉体也容易带静 电。6防火防爆基础知识2. 不同形态的静电（2）液体静电：在生产中，液体的管道输送、过滤、搅拌、喷雾 、喷射、飞溅、冲刷、灌注等过程中，都能产生静电
4、。 尤其是电阻率高的有机液体，最容易产生静电。液体的带电现象，也可以用双电层理论来解释。 有机液体在管道内流动时，与管壁摩擦、冲击，因而管 壁界面上是一层正电荷，液体界面上极薄的一层内是负 电荷，与其相邻的较厚的一层内又是正电荷。正电荷随 着液体的流动形成流动电流。如果把金属管道接地，则 不会产生静电。7防火防爆基础知识（3）气体静电：完全纯净的气体是不会带静电。在工艺生产中，几乎所有的气体都含有少量的固体 或液体颗粒的杂质，因此在压缩或排出空气时，由于气 体杂质的碰撞摩擦等作用，都会产生静电。为什么8防火防爆基础知识二、影响静电产生和聚散的因素1. 物质的电阻率物质产生的静电荷能不能聚集起来
5、，很大程度在取决于电 阻率的大小。由电阻率高的物质组成的物体导电性差，物体上的电荷不 易流失，静电荷就能逐渐聚集起来。由电阻率小的物质组成的物体 ，电荷很容易从接触点返回原处，物体表现为中性，因此不容易聚 集电荷。物质电阻率在106-108欧厘米以下的，就是聚集了电荷， 也很快就会消散，不易带静电。电阻率在1010-1015欧厘米的物质容 易带静电，是防静电的重点。当电阻率大于1015欧厘米时，物体就 不易产生静电，但是一旦产生静电就很难消除。9防火防爆基础知识二、影响静电产生和聚散的因素2. 物体的运动速度在静电产生的同时，也存在静电的消失。一般开始时，静 电的产生多于静电的泄露，静电就逐渐
6、积累，当积累到一定程度， 产生与泄露的静电量达到了平衡，保持为一动态稳定值，及达到饱 和状态。不同的物体达到静电饱和状态所需要的时间是不同的，一 般不超过十几秒或几十秒，物体达到静电饱和状态所需的时间与物 体的运动速度有关，速度加快，时间缩短。故生产中控制物料速度 。10防火防爆基础知识二、影响静电产生和聚散的因素3. 空气的湿度吸湿性越大的物体（特别是绝缘体），收湿度的影响很大，当 空气的相对湿度在50%-70%以上时，物体表面会形成一层水膜，使 表面电阻率降低，加速静电的泄露。如果空气的相对湿度低于40%， 则静电不易逸散，可能形成高电压。 4. 杂质一般情况下，物体含有杂质，会增加静电的
7、产生，如液体含有 高分子材料的杂质时，会增加液体静电的产生。但有些杂质能减少 物体的静电，这些杂质有较好的导电性或较强的吸湿性，可加快静 电的泄露。抗静电剂就是利用这个原理。11防火防爆基础知识第二节 静电的特性及危害一、静电的特性1. 电量小，但是静电电压高。如橡胶带与滚筒的摩擦。2. 虽然静电压很高，因其电量很小，故能量很小。静电能量越 大，发生火花放电时表现的危险性也越大。3. 导体表面曲率越大，电荷密度越大。发生电晕放电。4. 静电感应可能产生意外的火花。5. 绝缘体电阻率很大，所以静电泄露很慢，这样使带电体保留 危险性状态的时间也长，危险性相应增加。12防火防爆基础知识13防火防爆基
8、础知识第二节 静电的特性及危害二、静电的危害在生产中，静电的危害主要有三个方面，即引起 火灾爆炸、静电电击和妨碍生产。 1. 静电放电电火花引起爆炸和火灾事故（固液气）用槽车运苯、汽油、丙酮、等有机溶剂的时候， 由于行驶中的震动，溶剂与槽车罐壁发生强烈的摩擦， 会产生大量的静电，另外，橡胶轮胎与地面摩擦产生的 静电，均可造成槽车静电起火和爆炸事故的发生。易燃液体与管道摩擦和注入容器时冲击、飞溅产 生的静电，均可导致静电火花起火和爆炸事故的发生。14防火防爆基础知识用对地绝缘的金属取样器，在贮有易燃液体的贮 罐等容器内取样的时候，由于取样器与液体的摩擦而产 生静电，有时会对容器壁放电产生火花而发
9、生火灾或爆 炸事故。过滤时过滤物质与过滤器发生摩擦，会产生大量 静电而出现放电火花，易导致事故发生。在研磨、搅拌和输送粉体时，粉体与管道或容器 强烈摩擦与碰撞，会产生具有危险的静电火花放电。用胶带传送与输运时，运行中的三角皮带、输送 胶带与金属皮带轮摩擦，产生大量静电，静电电位有时 高达万伏，产生火花放电，引起事故。15防火防爆基础知识人的原因造成的事故 在生产中操作人员在活动时，穿的衣服、鞋及携 带的工具与其他物体摩擦时，就有可能产生静电，比如 穿塑料底鞋的人在木板或塑料地板上行走时，人体静电 可达数千伏以上，当携带静电荷的人走进金属管道或其 他金属物品时，人的手指或脚会放出电火花 。再生产
10、过程中，人的活动范围比较大，而人体静 电又容易被忽视，所以人体静电的放电，称为酿成静电 灾害的主要原因。16防火防爆基础知识第二节 静电的特性及危害二、静电的危害2. 静电电击橡胶或塑料制品等高分子材料与金属摩擦时，产 生的静电荷不易泄露，当人体接近这些带电体时，会受 到意外电击。这种电击是由于从带电体向人体发生放电 ，电流流向人体产生。同样当人体带有较多的静电荷时 ，电流从人体流向接地体，也会发生电击现象。静电电击不是电流持续通过人体的电击，而是静 电放电造成的瞬间冲击性电击。虽然不会对人造成致命 伤害，但是操作人员屡遭电击后特别容易产生恐惧心理 ，使工作效率下降或受到其他伤害。表4-2 静
11、电电击时人体的反应17防火防爆基础知识第二节 静电的特性及危害二、静电的危害 3. 静电妨碍生产主要表现在粉料加工工艺过程中；如在粉体筛分 时，由于静电电场力的作用，筛网吸附了细微的粉末， 使筛孔变小，降低生产效率；气流输送工序里，管道的 某些部位由于静电作用，积存了一些物料，减小管道的 流通面积，使运输效率降低，粉体装袋时，因为静电斥 力的作用，使粉体四处飞扬。粉体计量时，由于计量器 具吸附粉体，造成计量误差。18防火防爆基础知识第三节 静电的消除静电引起燃烧爆炸的基本条件： 有产生静电来源 静电得以积累，并达到足以引起火花放电的静电电位 静电放电火花能量达到爆炸性混合物最小点燃能量 静电火
12、花周围有可燃气体、蒸汽和空气形成的混合物19防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：场所危险程序控制采取减轻或消除场所周围环境火灾、爆炸危险性的间接措施。如用不燃介质代替易燃介质，惰性气体保护，负压操作等，如果工艺条件允许，采用较大颗粒的粉体代替较小颗粒的粉体。20防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：2. 工艺控制措施（1）控制流速：输送物料应控制流速，以减少静电的产生。输送物料时允许的流速与液体电阻率之间的关系：电阻率小于107欧厘米时，允许流速不超过10m/s，当电阻率为107-1011欧厘米，允许流速不超过5m/s，当电阻率大于107-1011欧厘
13、米时，允许流速取决于管道直径和管壁光滑程度等。输送物料时尽量减少转弯或变径，操作人员不得擅自提高流速。21防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：2. 工艺控制措施（2）选用合适的材料：可根据静电起电序列，选用适当的材料匹配，使成产过程中产生的静电相互抵消，从而达到减少或消除静电的危险。（3）增加静止时间：生产中，将苯等液体注入容器、贮罐时，等会产生静电荷。液体内静电荷向器壁及液面集中并慢慢消散，完成这个过程需要一定时间。22防火防爆基础知识第三节 静电的消除如在向油罐注油的过程中，静电电压随加入油量的变化而变化。参考图4-3由此可知，当输送易燃易爆液体时，停泵后不能立即进行
14、检测等操作，应停留一段时间，等静电消散后，方可进行下一步操作，操作人员如果懂的这个道理，就会自觉遵守安全操作规程，不会发生赶时间而引发安全事故。 23防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：2. 工艺控制措施（4）改进灌注方式：经验表明，T形、锥形、45斜口形和人字形注管头，有利于降低贮管液面的高静电电位。为避免灌注过程中液体的冲击、喷射和溅射，应将进液管延伸到近低部位等。24防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：3. 接地（1）用来加工输送、储存各种易燃液体等设备必须接地（2）倾注容器的漏斗、浮动灌顶、工作站台等接地（3）汽车槽车在装卸之前，与贮存设备跨
15、接并接地 （4）可能产生和积累静电的固体和粉体设备，如筛分器接地25防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：4. 增湿提高空气中水蒸气的浓度可在物体表面形成一层导电的液膜，从而提高静电从物体表面消散的能力。常用方法：通风加湿、地面撒水、喷雾水蒸气等，若工艺条件允许，空气相对湿度在70%为宜。26防火防爆基础知识第三节 静电的消除防止静电危害的7个措施：5. 加入抗静电剂抗静电剂具有较好的导电性或较强的吸湿性。因此在易产生静电的高绝缘材料中，加入抗静电剂，使材料的电阻率下降，加快静电泄露，消除静电危害。抗静电剂种类很多，有无机盐类如氯化钾等。27防火防爆基础知识第三节 静电的消
16、除防止静电危害的7个措施：6. 采用静电消除器静电消除剂是一种能产生电子或离子的装置，借助于产生的电子或离子中和物体上的静电，从而达到消除静电危害的目的优点：使用方便，不影响产品质量。28防火防爆基础知识第三节 静电的消除7. 人体防静电措施（1）采用金属网或金属板等导电材料遮蔽带电体，以防带电体向人体放电。操作人员在接触静电带电体时，宜带金属线和导电性纤维混纺的手套，穿防静电工作服。（2）穿防静电工作鞋，防静电工作鞋的电阻为105-108欧，穿着后人体所带的静电荷防静电工作鞋卸掉。29防火防爆基础知识第三节 静电的消除7. 人体防静电措施（3）在易燃场所入口处，安装硬铝或铜等导电金属的接地走道，同时入口扶手也要采用金属结构并接地，可导除静电。（4）采用电导性地面，不但能导走设备上静电，而且有利于除掉人体上的静电。30防火防爆基础知识思考题31防火防爆基础知识
