浅析管道输送粉尘时静电的产生及预防 【摘 要】 在工农业生产中，粉尘在管道内用气流输送在某些工艺中是一个必不可少的工序，而粉尘在管道输送过程中发生的火灾和爆炸也偶有发生，其中因静电的产生和放电也是引发的火灾事故一种不可忽视的原因本文介绍了影响粉尘在输送过程中产生静电的六方面因素，同时又介绍了五种减少静电产生和积聚的方法，以供参考 【关键词】 粉尘 输送 静电 静电在工农业生产中，有很多有用的应用，但有时也会给生产带来不良的影响，特别是由于静电的火花放电引起的静电火灾在生产中经常发生不同状态的不同物质，静电形成的过程也不尽相同，其中粉尘在不同情况下静电的产生也有所不同粉尘是由固体物质分散而成的细小颗粒，在生产过程中，例如在研磨、搅拌、筛选、过滤和料管中气力输送等工序中经常有静电产生 1 影响管道输送粉尘产生静电的几个因素 用气流在管道内输送粉尘物质，在工业中已有广泛的应用粉尘的颗粒一般都比较小，很多粉尘颗粒是肉眼看不到通常，肉眼能看到的粉尘颗粒直径在10微米以上，叫做可见粉尘而通过显微镜才能见到的尘粉叫显微尘粒，它的直径在0.1-10微米之间当粉尘在管路里被输送的过程中，粉尘颗粒与管壁发生剧烈的、频繁的磨擦和碰撞，在适当的条件下能产生强烈的静电。
在输送过程中粉尘产生静电的影响因素主要有： 1.1 材质影响 据实验中发现，在管道中气流输送粉尘时，粉尘与管道材料相同时静电产生量很少；当管道由金属材料制成时静电产生量与金属材质种类关系不大；当管道及粉尘均由绝缘材料组成时，材料性质对静电影响显著，甚至能改变静电电荷的符号 1.2 时间影响 粉尘在管道中输送时间越长，对整体来讲，粉尘颗粒与器壁之间的碰撞次数越多；对每个颗粒来讲，发生磨擦和碰撞的次数增多，其表面上带有的静电量也增多但同时也增加了带电粒子的放电机会，所以最终表现出来的结果是静电带电趋于平衡，即开始时随输送时间的增加，静电产生量也不断增多，但经过一段时间之后，便逐渐趋于饱和 1.3 运动速度的影响 运动速度是指粉尘输送速度速度越高，颗粒的磨擦和碰撞逾激烈，静电产生量也逾多，而达到饱和所需要的时间却大为缩小在气流输送的工艺中，如果气流速度高达每秒数米至每秒数十米，就能很快达到静电饱和状态 1.4 载荷量的影响 载荷量是指气流输送中每立方米气流中所含粉尘的质量由于载荷量越大，颗粒数越多，势必造成每个颗粒在管道内与管壁磨擦和碰撞的机会越少。
于是，颗粒上的平均电量或单位质量粉尘的电量均随载荷量的增加而减少 1.5 粉尘颗粒大小的影响 虽然从单个颗粒看，大颗粒比小颗粒带电多，但从整体来看，在质量不变的条件下，粉尘颗粒越小，则粉尘颗粒的总表面积就越大，因此所带电荷就越多 1.6 管道的形状、结构的影响 管道的形状、弯曲的曲率半径、管道内壁的光滑程度都能影响输送时的摩擦阻力，影响静电的产生和积聚，经研究发现，弯曲的管道比直管道容易产生静电；管道的狭窄部分比宽阔部分容易产生静电 2 阻止静电产生的预防方法 完全防止粉尘带电是比较困难的，为了能较好地防止粉尘在输送过程中产生静电，减少静电火灾的发生机率，在实际工作中可采用以下几种方法： 2.1 调整材质的搭配 同一种物质和两种不同物质磨擦，可能带有不同数量和极性的电荷，从而形成一定的静电序列利用这种关系有两种方法可以消除静电一种方法是适当地选择搭配容器、管道、漏斗、辊轴等的材质，就可以使物料在这个地方产生的静电到另一个地方自行消失这种方法，在输送的过程中可以人为地使生产物料与不同材料制成的设备发生磨擦，并且与一种材料制成的设备磨擦时物料带正电，而与另一种材料制成的设备磨擦时物料带负电，以使得物料上的静电荷相互抵消，从而消除静电的危险。
例如：氧化铝粉经过不锈钢漏斗时静电电位为负100V，经过虫胶漏斗时静电电位为正500V，如采用适当选配两种材料制成的组合漏斗，则静电电位可降低为零又如，气流输送使物料经过不同材质的管道，产生相反极性的电荷，达到物料自身中和的目的另一种办法为材料混合的方法，即适当选用材料混合比，使材料与其他物质磨擦分离时不会显现明显的静电效应例如，含有40%尼龙和60%达科隆的混合纤维同镀铬表面磨擦时不会产生静电积聚采用以上两种方法时应注意选用的材料应能适应工艺上的要求，而且有一定的导电性，以防设备本身积聚危险的静电，并应注意物料变化是否改变带电极性等 2.2 控制运动速度 经有关科学研究，粉尘在管道内输送时，带电微粒流动形成的电流大致与气流速度的1.8倍次方、管径的1次方和粉尘载荷量的1次方成正比欲改变工艺参数（如气流速度或载荷量），以改变生产率时，可按照与输送液体类似的方法，确定新情况下的输送参数（如管径）但是粉尘输送产生静电的情况相当复杂，确定粉尘输送的允许参数是很困难，因而只有根据长期运行经验，确定相应输送过程允许的参数 2.3 增强静电电荷的衰减 粉尘通过管道最后输运到储存设施后，物料速度为零，此时电荷为逸散过程，基于流速的降低，静电逸散过程加强的特点，为了有效地减少静电在逸散过程中放电的危险性，目前，常在管道中加装缓冲器，这样可以大大消除物料在管道内流动时积聚的静电。
2.4 消除产生电荷的附加源 物料进入储存容器内还可能有电荷的分离而继续产生电荷，如在粉尘内夹入空气或气泡，粉尘在料斗或料包内冲击，粉尘的混合和搅动消除掉这些附加源，也能有效地预防静电电荷的产生对于粉尘的输送，应防止尘垢落入料斗，料斗应具有斜面，减少冲击；粉尘内的杂质应去除掉，因为各种杂质的沉降速度不一致，会形成二次分离，产生带电尘雾，在悬浮的粒子中易造成火花放电此外，不应把不接地的孤立导体置于料斗内或其他容器内，防止因静电感应造成火花放电 2.5 调整粉尘颗粒的大小 对于粉尘，尘粒越小，粒子总面积越大，在空气中越能起氧化反应经研究，当微粒小于300微米时，火花放电能使生产中的粉尘着火因此，用颗粒状材料（微粒大于300微米）代替粉尘，这是防止静电危害的一种措施必须指出，粒子大小决定于工艺流程的要求，不能随意改变 参考文献： [1]崔政斌.用电安全技术[M].化学工业出版社，2004，10. [2]陈南，徐晓楠.石化消防安全监测技术[M].化学工业出版社，2004.第 5 页 共 5 页。