靜電災(zāi)害及其防護(hù).doc

行業(yè)資料：_靜電災(zāi)害及其防護(hù)單位：_部門：_日期：_年_月_日第 1 頁 共 10 頁靜電災(zāi)害及其防護(hù)大約在公元前600年的時(shí)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.吉爾伯特的英國學(xué)者對(duì)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(huì)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(duì)于觀察者宏觀上不發(fā)生定向流動(dòng)的電荷稱為靜電。第一節(jié)、靜電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（摘要）一、電位與電位差在靜電場中a、b兩點(diǎn)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(gè)概念，無論是正負(fù)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(duì)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(duì)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(dá)到或小于25埃時(shí)，一種物質(zhì)中的電子就會(huì)傳給另一種物質(zhì)。失去電子的帶正電，得到電子的帶負(fù)電。人們通常認(rèn)為兩物體只有相互摩擦才能起電，其實(shí)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(rèn)為摩擦知識(shí)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(huì)形成等量異號(hào)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(shí)各接觸點(diǎn)不可能做到同時(shí)分開，因而接觸面兩邊的正負(fù)電荷將通過尚未分開的那些接觸點(diǎn)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(shí)踐證明由橡膠帶、皮革或合成材料制成的傳動(dòng)皮帶與皮帶輪或?qū)蜉嗛g發(fā)生摩擦和接觸分離時(shí)，不論皮帶輪或?qū)蜉喪怯梅墙饘俨牧现瞥傻倪€是金屬材料制成的，都會(huì)在皮帶和輪子上產(chǎn)生等量異號(hào)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(shí)可高達(dá)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(duì)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(xì)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(gè)因素1.材質(zhì)影響粉體與管道材料相同時(shí)，靜電產(chǎn)生量很少；當(dāng)管道由金屬材料制成時(shí)，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(shí)，材料性質(zhì)對(duì)靜電影響顯著。2.時(shí)間影響開始時(shí)隨輸送時(shí)間或攪拌時(shí)間的增加，靜電產(chǎn)生量也不斷增多，但經(jīng)過一段時(shí)間之后便逐漸趨于飽和。3.運(yùn)動(dòng)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(dá)到飽和所需要的時(shí)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(dòng)、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。這種靜電場場能引起易燃液體和可燃?xì)怏w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(dòng)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(gè)因素1.液體所含雜質(zhì)對(duì)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(dòng)時(shí)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(shí)，就很容易帶電，甚至引起靜電事故。2.液體電阻率對(duì)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(dá)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(duì)液流電流的影響同種液體流過不同材質(zhì)的管道時(shí)，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(duì)其靜電的消散卻有顯著的影響，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(shí)，其靜電產(chǎn)生量最多，靜電危險(xiǎn)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(duì)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(huì)大大增加接觸和分離的強(qiáng)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(dòng)狀態(tài)的影響流動(dòng)的液體由層流變?yōu)榇鲿r(shí)，其帶電量會(huì)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(jī)理可知，油品經(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(shí)（比如100立方米/分時(shí)），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(shí)，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(yuǎn)遠(yuǎn)超過泵內(nèi)的液流電流的增加幅度。（二）、過濾器對(duì)靜電產(chǎn)生量的影響過濾器是一個(gè)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(chǔ)油罐內(nèi)靜電產(chǎn)生量的幾個(gè)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(shí)，噴濺式裝油法還因油品沖擊到罐壁造成噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電，與此同時(shí)還常常有油霧出現(xiàn)，如果油霧與空氣混合達(dá)到爆炸濃度，則有更大的危險(xiǎn)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(huì)增加靜電的產(chǎn)生量。4.當(dāng)罐底有沉降水時(shí)，若采用底部進(jìn)油方式，則會(huì)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(huì)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(shí)間，這個(gè)時(shí)間通常稱為延遲時(shí)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(jìn)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)生在泵及過濾器處，且在過濾器靜電產(chǎn)生量達(dá)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(gè)環(huán)節(jié)，這使得進(jìn)入過濾器時(shí)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(shí)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(dá)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(dòng)或由閥門等處的縫隙高速噴出時(shí)均能產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電。完全純凈的氣體是不容易產(chǎn)生靜電的，但是由于氣體內(nèi)往往都含有灰塵、粉末、液滴等細(xì)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(dá)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(shí)，就會(huì)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(shí)驗(yàn)：當(dāng)人穿著尼龍、羊毛、混紡衣服從人造革面椅子上起歷時(shí)，人體可產(chǎn)生高達(dá)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(shí)，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(dòng)時(shí)，由于帶電微粒被人體所吸附，也會(huì)使人體帶電。例如，當(dāng)人走近有帶電水霧的空間時(shí)，人體會(huì)發(fā)生吸附帶電。（二）、影響人體帶電的幾個(gè)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(shí)，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，一條是絕緣體表面，另一條是通過絕緣體內(nèi)部進(jìn)行泄漏。這兩種泄漏分別取決于絕緣體的表面電阻和體積電阻。2.影響