1、第十一章 防火防爆與安全衛(wèi)生第二節(jié) 防雷防靜電T H E S I S D E F E N S E P O W E R P O I N T T E M P L A T E指導老師：XX老師負責小組：XX小組目 錄CONTENTS靜電的產(chǎn)生靜電的危害防靜電的措施雷電的產(chǎn)生雷電的種類雷電的危險性防雷的措施02 02 防靜電01 01 防雷 雷電的產(chǎn)生 雷電的種類 雷電的危險性 防雷的措施防雷01雷電現(xiàn)象雷電0201放電過程中，由于閃電通道中溫度驟增，使空氣體積急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，導致強烈的雷鳴。云中電荷的分布較復雜，但總體而言，云的上部以正電荷為主，下部以負電荷為主。因此，云的上、下部之間形成

2、一個電位差。當電位差達到一定程度后，就會產(chǎn)生放電，這就是我們常見的閃電現(xiàn)象。帶有電荷的雷云與地面的建筑物物接近時，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點會出現(xiàn)強烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。0304雷電的產(chǎn)生4.云閃云閃由于是在兩塊云之間或一塊云的兩邊發(fā)生，所以對人類危害最小。1.直擊雷2.球形雷3.電磁脈沖直擊雷和球形雷都會對人和建筑造成危害。電磁脈沖主要影響電子設(shè)備，主要是受感應作用所致。雷電的種類（1）直擊雷：當云體上聚集很多電荷時，大量電荷要找到一個通道來泄放，可能是建筑物，可能是鐵塔，還可能是空曠地方的一個人，所以這些人或物體都變成電荷泄放的一個通道，直擊雷是威力最大的雷電，而球形雷的威

3、力比直擊雷小。（2）雷電感應：雷電放電時，在附近導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。 （3）雷電波侵入：由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。雷電的種類直擊雷感應雷雷電侵入波按照雷電的危害方式分靜電感應電磁感應. . . . 雷電火災的危險性雷電的危險性雷電的火災或爆炸危險性主要由雷電放電所產(chǎn)生的各種物理效應或作用所引起。（1）電效應 雷電放電所產(chǎn)生的高電壓足以摧毀發(fā)電機、變壓器、斷路器等電氣線路和設(shè)備，擊穿絕緣層而造成短路，從而引起火災或爆炸事故。 （2）熱效應雷電放電所產(chǎn)生的高電流在經(jīng)過導體的瞬間可轉(zhuǎn)化成大量的

4、熱，尤其是在雷擊點處可產(chǎn)生50-2000J的熱量，這一能量足以融化50-200mm3的鋼，這也是雷擊時往往會發(fā)生火災或爆炸的重要原因。（3）機械效應雷電放電瞬間所產(chǎn)生的熱效應，可使被擊物體受熱膨脹、水分蒸發(fā)以及物質(zhì)分解產(chǎn)生氣體，從而在被擊物體內(nèi)部產(chǎn)生很強的機械壓力，導致物體嚴重破壞甚至爆炸。以上3種效應由直接雷電所引起，其破壞力是很大的。此外靜電感應、電磁效應、雷電波侵入以及反擊作用都會引起火災或爆炸事故。雷電的火災危險性防雷的必要性建筑物、設(shè)備或人體一旦遭到雷擊，往往會造成火災、爆炸、觸電死亡等嚴重的災害事故。因此，設(shè)計人員必須根據(jù)建筑物的防雷要求，設(shè)置相應的防雷設(shè)施。防雷建筑物的要求第一、

5、二類防雷建筑物應有防直擊雷、防雷電感應和防雷電波侵入的措施，第三類防雷建筑物應有防直擊雷和防雷電波侵入的措施。根據(jù)建筑物內(nèi)生產(chǎn)的性質(zhì)、發(fā)生雷電的可能性和危害程度，按其防雷要求，可將建筑物分為三類。（1）第一類防雷建筑物此類建筑物內(nèi)存在火災或爆炸危險環(huán)境，會因電火花而引起火災或爆炸，從而造成巨大破壞和人員傷亡。（2）第二類防雷建筑物此類建筑物內(nèi)存在火災或爆炸危險環(huán)境，但電火花不易引起火災或爆炸或不造成巨大破壞和人員傷亡者，均屬此類。（3）第三類防雷建筑物根據(jù)雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)的影響，并結(jié)合當?shù)氐臍庀?、地形、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素，確定需要防雷的具有21區(qū)、22區(qū)及23區(qū)火災危險環(huán)境的建筑物，屬于此類

6、。防雷的分類（1）接閃器：又稱受雷器，是接受雷電放電電流的金屬導體，作用是將雷電引至本身，沿引下線經(jīng)接地裝置流入大地，使被保護物免遭雷擊的破壞，常用的防雷裝置有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器和保護間隙等。（2）引下線：又稱引流器，是敷設(shè)在屋頂和外墻上的導線。一般采用圓鋼或扁鋼，應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。如采用鋼絞線，其截面不小于25mm2 。 （3）接地裝置：埋在地下的接電導線和接電體。作用是向大地泄放雷電流，限制防雷裝置的對地電壓。與一般接地裝置的要求基本相同，所用材料的最小尺寸應稍大于其它接地裝置的最小尺寸。防雷的裝置避雷針避雷線避雷網(wǎng)（帶）接閃器一套完整的防雷裝置應由

7、接閃器、引下線和接地裝置組成。主要用來保護露天的變配電設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物。 主要用來保護電力線路。 主要用來保護建筑物防雷裝置 靜電的產(chǎn)生 靜電的危害 防靜電的措施防靜電02物體中的原子因某種原因失去或得到電子而使物體出現(xiàn)正的或負的電荷過剩，即稱該物體帶上了靜電。靜電的產(chǎn)生不僅與物質(zhì)本身的特性有關(guān)，而且需要一定的外部條件。靜電的產(chǎn)生.物質(zhì)本身的特性，如逸出功、電阻率和介質(zhì)常數(shù)等，是靜電產(chǎn)生的內(nèi)界條件。使物質(zhì)內(nèi)的一個自由電子脫離物質(zhì)表面所需要的功，稱為該物質(zhì)的逸出功。物質(zhì)的逸出功不同是靜電產(chǎn)生的內(nèi)界基礎(chǔ)。當兩種不同的固體物質(zhì)互相接觸，且間距不超過2510-10m時，在接觸界面上就會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移

8、。逸出功小的固體物質(zhì)將失去電子而帶正電，逸出功大的固體物質(zhì)將得到電子而帶負電，即在固體接觸界面處形成“雙電層”，從而使兩固體均帶上了靜電。雙電層的概念不僅能解釋不同固體接觸界面處產(chǎn)生靜電的原因，而且能解釋固體與液體、固體與氣體以及互不相溶液體等接觸界面處產(chǎn)生靜電的原因。 物體產(chǎn)生了靜電，但能否聚集，取決于物質(zhì)的電阻率。電阻率是表征物質(zhì)導電性能的指標，其值越大，物質(zhì)的導電性能就越差。就產(chǎn)生靜電而言，電阻率在109108m之間的物質(zhì)最容易產(chǎn)生靜電，且危害較大；而小于10m或大于1018m的不易形成靜電。電阻率小于106m的物體可稱為靜電導體，而大于105m的物體可稱為靜電的非導體。由于汽油、煤油、

9、苯、乙醚等液體的電阻率在1091015m之間，最容易產(chǎn)生靜電，并會發(fā)生聚集，故是防靜電的重點。介電常數(shù)與電阻率一起決定著靜電產(chǎn)生的結(jié)果和狀態(tài)。介電常數(shù)大的物質(zhì)，其電阻率均低。一般地，若流體的相對介電常數(shù)超過20（真空時的介電常數(shù)為1)，并以連續(xù)相存在，且有接地裝置，則不論是貯運還是管道輸送，都不會產(chǎn)生靜電。靜電產(chǎn)生的內(nèi)部條件.靜電產(chǎn)生的外界條件主要有附著、摩擦、感應、極化以及溫度和濕度等環(huán)境條件。某種極性離子或自由電子附著到與地絕緣的物體上，即可使該物體帶上靜電或改變物體的帶電狀況。摩擦能夠增加物質(zhì)的接觸機會和分離速度，因此能夠促進靜電的產(chǎn)生。如生產(chǎn)過程中，液體的輸送、攪拌、噴霧等工序，液固混

10、合物的沉降、過濾等工序以及固體的粉碎、混合、篩分等工序中，均存在摩擦產(chǎn)生靜電的條件。 當帶靜電的物體靠近與其不相連的金屬管道或設(shè)備時，管道或設(shè)備表面的不同部位會因感應而產(chǎn)生正、負電荷。將靜電非導體置于電場中，其內(nèi)部或表面會因極化作用而產(chǎn)生電荷。如在絕緣容器中盛裝帶有靜電的物質(zhì)時，容器的外壁就會因極化作用而產(chǎn)生電性。此外，靜電的產(chǎn)生還與環(huán)境的溫度和濕度以及物質(zhì)的形態(tài)和原帶電狀況等因素有關(guān)。靜電產(chǎn)生的外部條件1.引起火災或爆炸靜電的危害一般情況下，藥品生產(chǎn)中所產(chǎn)生的靜電電量都很小，但電壓可能很大。如將尼龍纖維的衣服從毛衣外面脫下時，可帶10kV以上的負電；穿橡膠鞋的工作人員在瀝青道路上行走時，因摩

11、擦可帶1kV以上的負電。當物體之間的靜電電位差達到300V以上時，就會發(fā)生靜電放電現(xiàn)象，并產(chǎn)生放電火花。當靜電放電火花的能量達到或超過其周圍可燃物的最小著火能量，且空氣中的易燃易爆物質(zhì)的濃度達到或超過其爆炸極限時，就會引起火災或爆炸事故。評價靜電放電火花點燃可燃物的能力還應考慮電位差的影響。對大部分粉塵而言，當電位差5kV以上時，可以點燃；而對可燃氣體，3kV以上即可點燃。物質(zhì)名稱空氣中的濃度/%最小著火能量/mJ物質(zhì)名稱空氣中的濃度/%最小著火能量/mJ丁酮0.29乙炔0.019甲烷8.50.28氫28300.019丙烷55.50.26二硫化碳28300.009丁烷4.70.25乙烯0.00

12、96苯4.70.20二乙基醚5.10.19表：一些物質(zhì)在空氣中的最小著火能量2.傷害人體靜電的危害在藥品生產(chǎn)中，若工作人員經(jīng)常接觸移動的帶電材料，體內(nèi)就會產(chǎn)生靜電積累，一旦與接地的設(shè)備接觸就會產(chǎn)生靜電放電，其放電火花能量可達2.77.5mJ，這不僅可以引爆一些可燃性物質(zhì)，而且給工作人員帶來痛苦的感覺。此外，工作人員在接近或接觸帶靜電的物料、管道或設(shè)備時，還有可能造成電擊傷害事故。3.影響生產(chǎn)靜電有其有利的一面，如應用廣泛的靜電除塵、靜電植絨、靜電噴漆和靜電復印等都是應用靜電原理進行工作的。但生產(chǎn)中存在的某些靜電，會給生產(chǎn)帶來一定的父面影響。例如，靜電會使梳理后的頭發(fā)蓬松，且易吸附灰塵；又如，帶

13、靜電的粉體易附著在設(shè)備或管道表面影響粉體的輸送和過濾；再如，靜電可能引起電子元件的誤操作，使生產(chǎn)操作受到影響。1.控制靜電的產(chǎn)生量STEP 01防靜電的措施實際生產(chǎn)中，因靜電放電火花而引起的火災或者爆炸的事例屢見不鮮。為了防止靜電放電產(chǎn)生火花，必須采取相應的防靜電措施。藥品生產(chǎn)中，應盡可能從工藝、材質(zhì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作管理等方面入手，采取措施控制靜電的產(chǎn)生量，使其不能達到危險的程度。例如，用管道輸送易燃易爆液體時，若液體在管內(nèi)作層流流動，則靜電的產(chǎn)生量與流速成正比，而管內(nèi)徑無關(guān)，若液體在管內(nèi)作湍流流動，則靜電的產(chǎn)生量分別與流速的1.75次方和管內(nèi)徑的0.75次方成正比。因此，可以通過控制流速的辦

14、法控制靜電的產(chǎn)生量。管 內(nèi) 徑/mm102550100200400600流速/ms-184.93.52.51.81.31.0表：管道輸送液體時防靜電流速的限制值2.泄露和導走靜電STEP 02防靜電的措施利用靜電接地法、空氣增濕等方法，將物體所帶的靜電導入大地。生產(chǎn)中用來加工、貯存、輸送易燃易爆液體氣體和粉塵的金屬設(shè)備、容器和管道等應連成一個連續(xù)的導電整體，并加以接地。設(shè)備內(nèi)部不能有與地絕緣的金屬體。若管道由絕緣材料制成，可在管內(nèi)或管外纏繞金屬絲、帶或網(wǎng)，并將金屬絲等接地。靜電接地的連接線應具有足夠的機械強度和化學穩(wěn)定性，連接應當可靠，其接地電阻一般不超過100。某些活動部件，如橡膠傳動帶、輸

15、送帶和鐵輪等處，無法設(shè)置靜電接地裝置，可經(jīng)常涂抹具有導電性能的潤滑劑，如經(jīng)常涂抹由一份甘油和一份水混合而成的潤滑劑?？諝庠鰸窨山档头菍w物質(zhì)的絕緣能力。若濕空氣能在物體表面覆蓋一層導電液膜，則該液膜可將靜電導入大地?？諝庠鰸癫粌H有利于靜電的導出，而且可提高爆炸性混合物的最小著火能量，有利于防火防爆。但應注意空氣的相對濕度過高可能會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。此外，在非導體材料表面涂覆一層導電膜或向非導體物料中加入抗靜電劑，利用導電膜層或抗靜電劑的導電性能將靜電導出。3.人體防靜電STEP 03防靜電的措施既要采取接地、穿防靜電鞋和防靜電工作服等措施，減少靜電在人體內(nèi)的積累，又要加強規(guī)章制度和安全技術(shù)教育，提高安全意識。有火災或者爆炸危險環(huán)境中的工作地面、臺面等。應采用抗靜電材料制成?？轨o電材料對靜電來說是良好的導體，但對220V和380V交流電壓則是絕緣體。