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1、靜電知識(shí)講座在生活中經(jīng)常會(huì)碰到靜電放電現(xiàn)象,特別在干燥的冬天,衣服,頭發(fā)都極易帶上靜電,但在生產(chǎn)與電氣操作中,防護(hù)靜電特別重要,處理不好,會(huì)破壞設(shè)備,搞亂生產(chǎn),甚至造成大災(zāi)難。所以了解以及掌握靜電知識(shí)十分重要。一、靜電的產(chǎn)生、放電與引燃1、靜電產(chǎn)生的原因c.cm,因其本身具有較好的導(dǎo)電性能,靜電將很快泄漏。但如汽油、苯、乙醚等,它們的電阻率都在1011-1014.cm,都很容易產(chǎn)生和積累靜電。因此,電阻率是靜電能否積聚的條件。物質(zhì)的介電常數(shù)是決定靜電電容的主要因素,它與物質(zhì)的電阻率同樣密切影響著靜電產(chǎn)生的結(jié)果,通常采用相對(duì)介電常數(shù)來(lái)表示。2、產(chǎn)生靜電的幾種形式A.接觸起電接觸起電可發(fā)生在固體-
2、固體、液體-液體或固體-液體的分界面上。氣體不能由這種方式帶電,但如果氣體中懸浮有固體顆粒或液滴,則固體顆粒或液滴均可以由接觸方式帶電,以致這種氣體能夠攜帶靜電電荷。B.破斷起電不論材料破斷前其內(nèi)部電荷分布是否均勻,破斷后均可能在宏觀范圍內(nèi)導(dǎo)致正負(fù)電荷分離,產(chǎn)生靜電。這種起電稱破斷起電。固體粉碎、液體分裂過(guò)程的起電都屬于破斷起電。C.感應(yīng)起電導(dǎo)體能由其周?chē)囊粋€(gè)或一些帶電體感應(yīng)而帶電。任何帶電體周?chē)加须妶?chǎng),電場(chǎng)中的導(dǎo)體能改變周?chē)妶?chǎng)的分布,同時(shí)在電場(chǎng)作用下,導(dǎo)體上分離出極性相反的兩種電荷。如果該導(dǎo)體與周?chē)^緣則將帶有電位,稱感應(yīng)帶電。導(dǎo)體帶有電位,加上它帶有分離開(kāi)來(lái)的電荷。因此,該導(dǎo)體能夠發(fā)
3、生靜電放電。D.電荷遷移當(dāng)一個(gè)帶電體與一個(gè)非帶電體相接觸時(shí),電荷將按各自導(dǎo)電率所允許的程度在它們之間分配,這就是電荷遷移。當(dāng)帶電霧滴或粉塵撞擊在固體上(如靜電除塵)時(shí),會(huì)產(chǎn)生有力的電荷遷移。當(dāng)氣體離子流射在初始不帶電的物體上時(shí),也會(huì)出現(xiàn)類似的電荷遷移。3、影響靜電產(chǎn)生的因素靜電產(chǎn)生受物質(zhì)種類、雜質(zhì)、表面狀態(tài)、接觸特征、分離速度、帶電歷程等因素的影響。A.物質(zhì)種類相互接觸的兩種物體材質(zhì)不同時(shí),界面雙電層和接觸電位差亦不同,起電強(qiáng)弱也不同。在靜電序列中相隔較遠(yuǎn)的兩種物體相接觸產(chǎn)生的接觸電位差較大。B.雜質(zhì)一般情況下,混入雜質(zhì)有增加靜電的趨向。但當(dāng)雜質(zhì)的加入降低了原有材料的電阻率時(shí),則有利于靜電的泄
4、漏。由于靜電產(chǎn)生多表現(xiàn)為界面現(xiàn)象,所以,當(dāng)固體材料表面被水及其污物污染時(shí)會(huì)增強(qiáng)靜電。C.表面狀態(tài)表面粗糙,使靜電增加;表面受氧化也使靜電增加。D.接觸特征接觸面積增大、接觸壓力增大都可使靜電增加。E.分離速度分離速度越高,所產(chǎn)生靜電越強(qiáng)。所產(chǎn)生靜電大致與分離速度的二次方成正比。F.帶電歷程帶電歷程會(huì)改變物體表面特性,從而改變帶電特征。一般情況下,初次或初期帶電較強(qiáng),重復(fù)性或持續(xù)性帶電較弱。4、靜電的積聚和放電A.靜電積聚絕緣體帶電后由于材料本身的高電阻而使電荷保持在絕緣體上;被絕緣的導(dǎo)體也使電荷保持在導(dǎo)體上,二者均稱為靜電的積聚。通常情況下,純凈的氣體是絕緣體,因此懸浮狀態(tài)的顆粒云、液滴云或霧
5、都能將它們的電荷保持很長(zhǎng)時(shí)間而與其自身的電導(dǎo)率無(wú)關(guān)。在所有情況下,電荷以一定速率泄漏,其速率由系統(tǒng)內(nèi)絕緣體的電阻決定。因此,系統(tǒng)危險(xiǎn)程度直接取決于該系統(tǒng)的電阻、電阻率或電導(dǎo)宰的大小。靜電泄漏是按指數(shù)規(guī)律進(jìn)行的。在許多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,靜電連續(xù)產(chǎn)生,并積累在一個(gè)孤立的導(dǎo)體上。例如,穩(wěn)定的帶電液體或粉體,沉入一個(gè)孤立金屬容器時(shí)就是如此。孤立導(dǎo)體上的電位是電荷的輸入速率與泄漏速率平衡的結(jié)果。B.靜電放電.積聚在液體或固體上的電荷,對(duì)其他物體或接地導(dǎo)體放電時(shí)可能引起災(zāi)害。靜電放電在形式上和引燃能力上有很大差別。下圖繪制了幾種常見(jiàn)靜電放電的火花形狀:(a)火花放電火花放電是發(fā)生在液態(tài)或固態(tài)導(dǎo)體之間的放電。
6、其特征是有明亮的放電通道,通道內(nèi)有很高的電流,整個(gè)通道內(nèi)的氣體完全電離。放電很快且有很響的爆裂聲。兩導(dǎo)體之間的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)擊穿強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生火花放電。對(duì)于平行板或曲率半徑很大的面,如果間隙為10mm或10mm以上,擊穿強(qiáng)度約為3103kVm;如果間隙減少,擊穿強(qiáng)度隨之略增大。因?yàn)榘l(fā)生放電的是導(dǎo)體,所以所有電荷幾乎全部進(jìn)入火花,即幾乎火花消耗掉所有靜電能量。如果導(dǎo)體和大地之間的放電通路上有電阻,火花能量將小于該值,但火花持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。(b)電暈放電當(dāng)導(dǎo)體上有曲率半徑很小的尖端存在時(shí),則發(fā)生電暈放電。電暈放電可能指向其他物體也可能不指向某一特定方向。電暈放電時(shí),尖端附近的場(chǎng)強(qiáng)很強(qiáng),尖端附近氣體被電
7、離,電荷可以離開(kāi)導(dǎo)體;而遠(yuǎn)離尖端處場(chǎng)強(qiáng)急劇減弱,電離不完全,因而只能建立起微小的電流。電暈放電的特征是伴有“嘶嘶”的響聲,有時(shí)有微弱的輝光。電暈放電可以是連續(xù)放電,也可以是不連續(xù)的脈沖放電。電暈放電的能量密度遠(yuǎn)小于火花放電的能量密度。在某些情況下,如果升高尖端導(dǎo)體的電位,電暈會(huì)發(fā)展成為通向另一物體的火花。(c)刷形放電刷形放電發(fā)生在導(dǎo)體與非導(dǎo)體之間,是自非導(dǎo)體上許多點(diǎn)發(fā)出短小火花的放電。每個(gè)火花由非導(dǎo)體表面能夠流進(jìn)其內(nèi)的電量來(lái)決定。其放電總體經(jīng)常有刷子似的形狀。如果導(dǎo)體很尖,導(dǎo)體處的放電將具有電暈放電那樣向前擴(kuò)展的特征。(d)場(chǎng)致發(fā)射放電是從物體表面發(fā)射出電子的放電。其能量很小,因此只有在涉及
8、敏感度很高的易爆物品時(shí)才需要重視。(e)雷形放電當(dāng)懸浮在空氣中的帶電粒子形成大范圍;高電荷密度的空間電荷云時(shí),可發(fā)生閃雷狀的所謂雷形放電。受壓液體、液化氣高速噴出時(shí)可能發(fā)生雷形放電,雷形放電能量很大,引燃危險(xiǎn)也很大。5、靜電引燃靜電放電能否引燃易燃、易爆混合物,取決于混合物的成分和溫度、放電能量以及能量隨時(shí)間的分布和在空間的分布。引燃源經(jīng)常是導(dǎo)體的火花放電。因此,火花放電通常被用來(lái)測(cè)試引燃能量。通常,選取試驗(yàn)電壓為10kV。大多數(shù)有機(jī)蒸氣和烴類氣體的最小引燃能量都在幾0.0l0.1mJ之間。乙炔和氫在空氣中的最小引燃能量都是0.02mJ左右,而炸藥的最小引燃能量可低至0.001mJ。丙酮為1.
9、15mJ,異丙酵為0.65mJ。二、防止靜電危害的基本措施防止靜電首先要設(shè)法不使靜電產(chǎn)生;對(duì)已產(chǎn)生的靜電,應(yīng)盡量限制,使其達(dá)不到危險(xiǎn)的程度。其次使產(chǎn)生的電荷盡快泄漏或中和,從而消除電荷的大量積聚。1、減少摩擦起電在傳動(dòng)裝置中,應(yīng)減少皮帶與其他傳動(dòng)件上的打滑現(xiàn)象。如皮帶要松緊適當(dāng),保持一定的拉力,并避免過(guò)載運(yùn)行等。選用的皮帶應(yīng)盡可能采用導(dǎo)電膠帶或傳動(dòng)效率較高的導(dǎo)電的三角膠帶。在輸送可燃?xì)怏w,易燃液體和易燃易爆物體的設(shè)備上,應(yīng)采用直接軸(或聯(lián)軸節(jié))傳動(dòng),一般不宜采用皮帶傳動(dòng);如需要皮帶傳動(dòng),則必須采取有效的防靜電措施。限制易燃和可燃液體的流速,可以大大減少靜電的產(chǎn)生和積聚。當(dāng)液體平流時(shí),產(chǎn)生的靜電
10、量與流速成正比,且與管道的內(nèi)徑大小無(wú)關(guān);當(dāng)液體紊流時(shí)產(chǎn)生的靜電量與流速的1.75次方成正比,并與管道內(nèi)徑的o.75次方成正比。目前,世界各國(guó)控制流速的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一。總之,在確定流速時(shí),不但要考慮管道的內(nèi)徑,而且要注意流體的性質(zhì)、所含雜質(zhì)的成分和數(shù)量、管道的材質(zhì)等各種因素的影響。在管道中流動(dòng)的可燃液體,即使有較高的平均電荷密度,但往往由于管道內(nèi)有較大電容,并不顯示出有較高的電壓,且在管道中又因?yàn)闆](méi)有空氣,所以不會(huì)引起燃燒和爆炸。在這種情況下,雖然靜電在管道內(nèi)部并不構(gòu)成危險(xiǎn),但其嚴(yán)重的危害卻主要是在管道的出口處,這是必須引起重視的。2、靜電接地靜電接地的作用是泄放導(dǎo)體上可能集聚的電荷,使導(dǎo)體與大地
11、等電位,使導(dǎo)體間電位差為零。A.靜電接地原理靜電接地就是用接地的辦法提供一條靜電荷泄漏的通道。實(shí)際上,靜電的產(chǎn)生和泄漏是并行的,是給帶電體輸入和輸出電荷的過(guò)程。物體上所積累的靜電電位,當(dāng)對(duì)地電容一定時(shí),完全取決于物體的起電量和泄漏電量之差。其中靜電起電速率是一個(gè)隨機(jī)變量。隨時(shí)間變化可以很緩慢地增加,也可能急劇變化。為了確保物體靜電安全,就以泄漏(接地)的辦法來(lái)解決。靜電接地的應(yīng)用范圍是有條件的,并不是一切物體帶電都可以借助于接地的辦法來(lái)解決。一般說(shuō)來(lái),可能引起火災(zāi)、爆炸相危及安全的場(chǎng)所的金屬導(dǎo)體、設(shè)備,屬于靜電導(dǎo)體的非金屑材料、人體都必須進(jìn)行靜電接地。同時(shí)還需考慮全系統(tǒng)接地的問(wèn)題,否則接地反而
12、會(huì)造成靜電放電現(xiàn)象。例如,當(dāng)處于絕緣狀態(tài)的帶電人體(或物體)與接地體接近或接觸時(shí),產(chǎn)生放電火花。相反,接地的人體(或物體)接近帶電的孤立導(dǎo)體時(shí),同樣會(huì)產(chǎn)生火花放電。B.靜電接地方式(a)直接接地 直接接地就是電氣接地,即用金屬導(dǎo)線把帶電體直接和接地干線連接起來(lái)。(b)間接接地 間接接地就是使金屬以外的物體進(jìn)行靜電接地,將其表面的全部或局部與接地體緊密相接的一種接地方式。或者說(shuō),通過(guò)具有一定電阻值的靜電導(dǎo)體將帶電體和接地體連接起來(lái)。3、降低電阻率當(dāng)物質(zhì)的電阻率小于106.cm時(shí),就能防止靜電荷的積聚。A.添加導(dǎo)電填料用摻入導(dǎo)電性能良好的物質(zhì)的方法來(lái)降低其電阻率。如在橡膠的煉制過(guò)程中,摻入一定的石
13、墨粉,使之成為導(dǎo)電橡膠;在塑料生產(chǎn)中,摻進(jìn)少量的金屬粉末和石墨粉使之成為低電阻性塑料;在工業(yè)用油中,摻以少量的酒精或微量的醋酸;在苯中注入一些油酸鎂等金屬皂,均能降低其電阻率。B.采用防靜電劑防靜電劑以油脂為原料,主要成分為季胺鹽,它的作用是化纖、橡膠、塑料等物體的表面吸附空氣中的水分,增加導(dǎo)電率。如SN陽(yáng)離子抗靜電油劑,在聚乙烯化纖紡織和聚乙烯醇合成纖維抽絲過(guò)程中,只要涂抹少量,即能使靜電電壓限制在幾十伏內(nèi)。在生產(chǎn)滌綸纖維上使用的陽(yáng)離子型PK抗靜電油劑和在長(zhǎng)纖維上使用的MOA3、KP油劑等,也都有較好的防靜電性能。在生產(chǎn)防靜電輸送帶時(shí),即在原料丁睛橡膠中,加入防靜電劑;在聚酯薄膜或其他塑料制
14、品上,加入或涂上SM防靜電油劑也都有一定效果。在化纖紡絲中,加入環(huán)氧丙烷親水基因;在航空煤油等液體中加入ASA3防靜電添加劑;在感光膠片上涂上防靜電劑等,都能使表面電阻率或體積電阻率大大降低而減少靜電的積聚。4、增加空氣濕度當(dāng)空氣的相對(duì)濕度在6570以上時(shí),物體表面往往會(huì)形成一層極微薄的水膜。水膜能溶解空氣中的CO2,使表面電阻率大大降低,靜電荷就不易積聚。如果周?chē)諝獾南鄬?duì)濕度降至40一50時(shí),靜電不易逸散,就有可能形成高電位。增加空氣濕度的常用方法是向空氣中噴水霧,一般均選用旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇噴霧器,不過(guò)該機(jī)不防爆,必須從墻外吹入。5、空氣電離法利用靜電消除器來(lái)電離空氣中的氧、氮離子,使空氣變成導(dǎo)
15、體,就能有效地消除物體表面的靜電荷。常用的靜電消除器有:(a)感應(yīng)式靜電消除器它還可以分為鋼件接地感應(yīng)式、刷型感應(yīng)式、針尖感應(yīng)式等幾種。主要用于造紙、橡膠、紡織、塑料等生產(chǎn)及加工行業(yè)。(b)高壓式靜電消除器它主要有外加式、工頻交流式、可控硅、交流高頻高壓式等。在化工、紡織等工業(yè)中可根據(jù)不同的要求選用。此外,還有高壓離子流、放射性輻射等形式,適用于其他特殊場(chǎng)所。三、常見(jiàn)的靜電放電火花危險(xiǎn)性的控制與消除1、固體帶電固體絕緣材料正越來(lái)越多地用于化工生產(chǎn)設(shè)備和構(gòu)件。由于固體絕緣物沒(méi)有自由電子,其表面常常因有雜質(zhì)吸附、氧化,形成了具有電子轉(zhuǎn)移能力的薄層,因此在摩擦、滾壓、擠壓、剝離等情況下能產(chǎn)生靜電。固
16、體靜電可以通過(guò)降低電阻率(如在聚合材料制成的產(chǎn)品中,加入適量的添加劑碳黑,可制成導(dǎo)電制品、增大濕度、電離、接地、接地金屬網(wǎng)的應(yīng)用等方法消除或減少因靜電的積聚而產(chǎn)生的放電火花。(1)橡膠制品在生產(chǎn)的壓延工序中,膠料在壓延機(jī)滾筒的該壓下,由于壓力較高、受壓面積較大,電荷轉(zhuǎn)移較快,產(chǎn)生的靜電電壓可高達(dá)數(shù)10萬(wàn)V。一般采用局部增濕,使相對(duì)濕度在75以上,以減少靜電。(2)運(yùn)輸傳送設(shè)備也極易產(chǎn)生靜電。如橡膠平皮帶、塑料帶、合成纖維帶、牛(豬)皮帶的高速傳動(dòng)和輸送等設(shè)備上都常有靜電產(chǎn)生。曾對(duì)皮帶式輸送機(jī)上正在運(yùn)轉(zhuǎn)的硬聚乙烯托輥進(jìn)行測(cè)試,其靜電壓高達(dá)45000V。由此可見(jiàn),在有易燃易爆氣體或粉塵的場(chǎng)合,傳送
17、帶的傳動(dòng)軸、輥均不得采用電阻率較高的絕緣材料,以免靜電放電引起燃燒、爆炸。(3)不同的磨料相互摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電壓也各不相同。據(jù)實(shí)測(cè),在轉(zhuǎn)速固定不變,溫度為20土3,空氣相對(duì)濕度為65士5的條件下,不同物體相互摩擦產(chǎn)生的靜電電壓如表:由表可見(jiàn),當(dāng)穿著服裝不當(dāng),也易因摩擦而產(chǎn)生靜電。所以,在易燃易爆場(chǎng)合,工作人員不應(yīng)穿著合成纖維織物的衣服,以免發(fā)生危險(xiǎn)。維綸吸水性良好,性質(zhì)也與棉相似,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較安全,但在空氣中相對(duì)濕度低時(shí),靜電電壓仍相當(dāng)大。(4)在紡織工業(yè)中,為了預(yù)防合成纖維在加工過(guò)程中產(chǎn)生靜電,應(yīng)使車(chē)間保持一定的濕度,以利織造。(5)在膠片生產(chǎn)中,由于高速施動(dòng)薄膜,也會(huì)產(chǎn)生靜電。(6)化纖織
18、物、塑料等作為抹布擦拭時(shí),會(huì)產(chǎn)生靜電。所以在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,應(yīng)嚴(yán)禁使用。又如向易燃易爆反應(yīng)釜內(nèi)投料時(shí),也不得將物料從塑料袋中直接傾倒,而應(yīng)先在安全地區(qū)倒入木桶內(nèi),然后再?gòu)哪就爸械谷敕磻?yīng)釜,以防止塑料摩擦產(chǎn)生靜電。2、液體靜電液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),液體與管壁相互摩擦可以產(chǎn)生靜電。其主要原因是由于固體和液體接觸的表面存在著偶電層。由于液體的電離性或其所含雜質(zhì)的電離性,液體中或多或少含有正、負(fù)兩種離子,又由于接觸面的電化學(xué)反應(yīng),一種離子被吸附在固體表面上,另一種離子靠異性電荷的吸引力而聚積在被吸附離子的附近,于是,從微觀結(jié)構(gòu)上看,在固一液接觸面處就形成了“偶電層”。如果偶電層不被分離開(kāi)來(lái),則在總體上是呈
19、中性的。但如果由于液體的流動(dòng)、攪拌、噴射、灌注、飛濺、沖刷、過(guò)濾、噴霧、劇烈晃動(dòng)等摩擦使偶電層發(fā)生了分離,則將引起靜電現(xiàn)象。液體在管道中流動(dòng)時(shí)靜電的產(chǎn)生首先是液體與管壁接觸面處產(chǎn)生偶電荷層。固體管壁表面上吸附的電荷層很薄,只有幾個(gè)分子大小厚度,稱為固定電荷層,而液體內(nèi)的電荷層較厚,甚至幾毫米的厚度,稱為擴(kuò)散電荷層。其次,液體流動(dòng)使偶電層電荷分離,液體流動(dòng)的沖力帶著擴(kuò)散層電荷流動(dòng),形成液體因帶電而產(chǎn)生放電火花引起火災(zāi)爆炸事故,是由多種因素決定的。在一定范圍內(nèi),液體靜電隨著電阻率的增加而增加,超過(guò)某一范圍,隨著電阻率的增加,液體靜電反而下降。實(shí)驗(yàn)證明,電阻率為1010.m左右的液體最容易產(chǎn)生靜電;
20、電阻率為108.m以下的液體,由于泄漏較強(qiáng)而不易積聚靜電;電阻率在1013.m以上的液體,由于分子極性很弱而不易產(chǎn)生靜電。石油、重油的電阻率在108.m以下,靜電危險(xiǎn)性很小;石油制品、苯和其他一些溶劑電阻率多在1010-1012.m之間,靜電火花放電的危險(xiǎn)性較大。下面列舉幾種情況加以說(shuō)明。(1)由低電導(dǎo)率液體自由噴入引起液體表面上飛濺和撞擊是靜電帶電的重要原因。在油罐內(nèi)應(yīng)避免頂部噴濺進(jìn)油,應(yīng)采取底部注入或?qū)⑤斝涔苌斓降撞孔⒂偷霓k法。從油罐上方裝油時(shí),為了減小沖擊,宜于沿罐壁注油;為了減小噴濺,宜采用斜管口和人字管口注油。(2)攪拌易燃液體時(shí)易產(chǎn)生靜電,所以要選擇產(chǎn)生靜電最小的導(dǎo)電材料制造攪拌器
21、,并要接地。攪拌時(shí),應(yīng)緩慢而全面地?cái)嚢瑁粦?yīng)高速局部攪拌。(3)靜電荷的產(chǎn)生隨液體流動(dòng)的速率增加而增加。而且,高速流動(dòng)會(huì)沖擊第二相物質(zhì)而增加管內(nèi)的靜電。為此,注油口應(yīng)位于油罐底部。在向罐內(nèi)裝入低電導(dǎo)率(電導(dǎo)率小于50PSm)流體時(shí),如管道內(nèi)有第二相物質(zhì),則流速不應(yīng)大于1ms。在沒(méi)有第二相物質(zhì)存在時(shí),流動(dòng)速率上限不應(yīng)超過(guò)7ms;但有時(shí)限制在2ms范圍內(nèi)。(4)低電導(dǎo)率液體中出現(xiàn)第二相液體時(shí),會(huì)大大增加靜電產(chǎn)生。最常見(jiàn)的第二相液體是水。應(yīng)盡量消除第二相液體,如盡量減少罐內(nèi)和管道內(nèi)的水。(5)當(dāng)向易燃液體儲(chǔ)罐或儲(chǔ)槽送料、采樣、測(cè)量時(shí),也都有可能產(chǎn)生靜電火花。因此,上述工作應(yīng)在灌裝后靜止一段時(shí)間再進(jìn)行
22、,并不使用金屑取樣器或金屬標(biāo)尺。在實(shí)際工作中要根據(jù)液體的電阻率和儲(chǔ)存容器的容積大小考慮相應(yīng)的靜止時(shí)間(見(jiàn)表)。(6)加入抗靜電劑,可以將液體電導(dǎo)率提高到50Sm以上,從而將泄漏時(shí)間常數(shù)降低到完全可以消除靜電災(zāi)害的程度。(7)灌裝、輸送易燃液體時(shí),若設(shè)備及管道未接地,靜電就容易積聚。如汽油和煤油用25mm導(dǎo)管從儲(chǔ)槽中以自由流入的方式灌入比儲(chǔ)槽低4m、且對(duì)地絕緣的鐵桶內(nèi),經(jīng)測(cè)試其所產(chǎn)生的靜電壓如表所列。(8)運(yùn)輸易燃液體時(shí),由于中途顛簸,會(huì)使槽車(chē)或油船內(nèi)液體搖蕩激濺,產(chǎn)生靜電危險(xiǎn)。因此,槽車(chē)內(nèi)應(yīng)設(shè)置隔倉(cāng)板;罐裝量以在85以上較為適宜。此外,還應(yīng)采用鐵鏈接地,并保持中速行駛。(9)高壓水流在沖擊對(duì)地
23、絕緣的固體時(shí),細(xì)微的水滴和固體也均會(huì)帶電。如周?chē)幸兹家妆瑲怏w時(shí),也會(huì)因靜電放電而造成爆炸危險(xiǎn)。(10)用汽油擦洗地板也會(huì)引起靜電火災(zāi)爆炸事故。因在擦洗時(shí)使用的汽油,經(jīng)陸續(xù)揮發(fā)后,形成大量的爆炸性混合物,而當(dāng)用拖把擦地面,或人體走動(dòng)時(shí)與汽油摩擦,都可能產(chǎn)生靜電火花放電,即能引起燃燒或爆炸。故應(yīng)嚴(yán)禁使用汽油等易燃液體擦洗地面。3、粉塵帶電A.粉塵帶電過(guò)程粉體物料是指聚積的由物質(zhì)分散成細(xì)小顆粒組成的粉末狀物料。在工業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中,物料顆粒之間或物料與器壁之間免不了互相碰撞摩擦,進(jìn)行反復(fù)的接觸和分離,這樣,它們之間就會(huì)產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,使粉體及器壁分別帶上不同極性的靜電。粉體是處于特殊形態(tài)下的
24、固體,其靜電的產(chǎn)生也符合偶電層的基本原理。粉體物料與整塊固體相比,具有易分散、易飛揚(yáng)而懸浮于空氣中的特點(diǎn)。由于易分散性,粉體表面就比同樣重量、同樣材料的整塊固體的表面積大很多倍,例如把直徑l00mm的球狀材料分成等直徑的0.1mm的粉塵時(shí),表面積就增加10002倍以上。表面積增加,表面摩擦的機(jī)會(huì)多得多,產(chǎn)生靜電也就多得多。由于有懸浮性,粉塵顆粒處于懸浮時(shí)與大地總是絕緣的,因此所帶靜電不易泄漏。所以即使金屬粉體處于懸浮狀態(tài)時(shí)也易帶電。煙火藥混藥過(guò)程中摻有鋁粉、鎂粉的藥劑,靜電也很高。就是電阻率很低的木炭,它與硫磺進(jìn)行二味粉混料時(shí),產(chǎn)生的靜電也可達(dá)數(shù)千伏。在粉塵摩擦起電過(guò)程中,同時(shí)也存在著電荷通過(guò)
25、器壁、管壁、工裝、設(shè)備甚至大氣向外泄放的過(guò)程。B.影響粉塵帶電的因素影響粉塵帶電的因素很多。粉體材料性質(zhì),包括化學(xué)組成、顆粒大小、形變狀態(tài)、表面幾何特性、化學(xué)結(jié)構(gòu),物料接觸的器壁材料的導(dǎo)電性、接觸面大小,接觸時(shí)間,碰撞相對(duì)速度;環(huán)境的溫度、濕度以及介質(zhì)條件、周?chē)欠翊嬖陔妶?chǎng)等等。一般說(shuō)來(lái),高絕緣物料易起電,器壁或管壁越租糙,粉塵帶電越多,粉體顆粒越小,其表面積越大,越易受到靜電力的干擾,所以帶電荷就越多。實(shí)驗(yàn)表明,靜電事故多數(shù)發(fā)生在粒徑小于100m左右的粉塵。粉塵被輸送、攪拌、混合時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)生摩擦和碰撞的次數(shù)愈多,粉體帶電愈多。但顆粒在碰撞的同時(shí),也發(fā)生著中和電荷的過(guò)程,因而經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,
26、靜電的產(chǎn)生和消失接近平衡,帶電狀態(tài)趨于飽和。此外,粉塵帶電還與管道和器壁的結(jié)構(gòu)有關(guān)。彎曲的管道比平直的管道容易產(chǎn)生靜電,管道收縮部分比均勻部分容易產(chǎn)生靜電;管道或料槽安裝的角度對(duì)靜電也有一定的影響。C.粉塵靜電的控制(1)限制粉塵在管道中的輸送速度。粉塵越細(xì)、摩擦碰撞的機(jī)會(huì)越多,且越容易產(chǎn)生靜電。所以,粉塵越細(xì),速度應(yīng)越慢。具體的速度應(yīng)根據(jù)粉塵種類,空氣相對(duì)濕度;環(huán)境溫度,器壁粗糙度等影響而有所不同,應(yīng)通過(guò)電壓測(cè)定來(lái)控制。(2)管道內(nèi)壁應(yīng)盡量光滑,以減少靜電聚集。管道彎頭的曲率半徑要大,不宜急轉(zhuǎn)彎,以減少摩擦阻力。(3)粉塵捕集器的布袋,應(yīng)用棉布或?qū)щ娍椘分谱鳎蚝铣衫w維織物易產(chǎn)生靜電,不宜采
27、用。(4)在允許增加濕度的條件下,可將空氣相對(duì)濕空氣相對(duì)濕度增加到65%以上,以減少靜電。4、氣體帶電純凈的氣體即使流動(dòng)也不會(huì)產(chǎn)生靜電。但幾乎所有的氣體都含有固態(tài)或液態(tài)雜質(zhì)。如管道中的鐵銹,空氣中的水分、塵埃等。這些含有微量雜質(zhì)的氣體在壓縮、排放、噴射,或固態(tài)氣化時(shí),在閥門(mén)、噴嘴,放氣管或縫隙等處極易產(chǎn)生靜電。甚至在氣流沖過(guò)接地的金屬網(wǎng)時(shí),由于增加了氣體與網(wǎng)的摩擦機(jī)會(huì),反而會(huì)使靜電上升。常見(jiàn)的氣體帶電情況如下:(1)高壓蒸汽沖洗油艙或儲(chǔ)槽時(shí),蒸汽與空氣中的油霧高速?zèng)_擊摩擦,使油粒產(chǎn)生大量的負(fù)電荷,與接地體發(fā)生火花放電,造成油氣爆炸。以往,國(guó)外曾有3艘油輪在一個(gè)月內(nèi)相繼沉沒(méi)的事件,其原因就是在噴
28、射高壓蒸汽沖洗油艙時(shí)發(fā)生爆炸而造成的。(2)易燃易爆氣體、水蒸氣及其他氣體,如通輸送管道破裂,發(fā)生泄漏而高壓噴出時(shí),由于速度極快,均可產(chǎn)生高壓的靜電,亦發(fā)生火花放電而引起燃燒爆炸。曾發(fā)生過(guò)壓力為2.12.2MPa的氫氣,因管道破裂而高速噴出,引起重大爆炸事故。(3)氣體放空時(shí)高速噴出,也能產(chǎn)生靜電。如氫氣瓶放空時(shí),氫氣大量聚集在瓶頸部位,而當(dāng)氣流沖出過(guò)程中,產(chǎn)生靜電的積聚,并發(fā)生火花放電,而引起燃燒爆炸。(4)氣體沖入易產(chǎn)生靜電的液體時(shí),在氣泡與液面上會(huì)產(chǎn)生雙電層,其中某種電荷雖隨氣泡上升而被帶走,但卻使下部的絕緣液體仍帶有一定的靜電。防止氣體產(chǎn)生靜電的主要措施是控制噴氣壓力。實(shí)踐證明,以1.5MPa以下的蒸汽噴射時(shí),就不易發(fā)生靜電危險(xiǎn)。一切高壓氣體的容器、管道均不得泄漏,噴氣管口還應(yīng)接地。此外,氣體越純凈,其所含懸浮物質(zhì)越少,靜電危險(xiǎn)相應(yīng)會(huì)減少。5、人體帶電A.人體帶電人體的體電阻率很低,可視為導(dǎo)體。當(dāng)人體穿著絕緣鞋或站在絕緣地板上時(shí),則人體能夠通過(guò)接觸而起電。人體也能通過(guò)感應(yīng)而帶電,
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