靜電對化工生產的危害及預防措施

2021-08-17 22:44:14 字數 2778 閱讀 4087

在生產過程中由於工藝、裝置、人員的因素會產生靜電,有時由於靜電得不到有效的控制就有可能釀造成重大事故。因此在化工生產中要注意分析靜電產生的原因、危害,制定出切實可行的預防措施。

一、靜電產生的原因

(一)靜電產生的內因

1.物質的溢位功不同。任何兩種固體物質,當兩者作相距小於25x10—8cm的緊密接觸時,在接觸介面上會產生電子轉移現象,這是由於各,種物質溢位功的不同的緣故。

兩物質相接觸時,溢位功較小的一方失去電子帶正電,而另一方就獲得電子帶負電。

2.物質的電阻率不同。電阻率高的物體,其導電性能差,帶電層中的電子移動較困難;構成了靜電荷集聚的條件。

3.介電常數(電容率)不同。在具體配置條件下,物體的電容與電阻結合起來決定了靜電的消散規律。如果液體的介電常數大於20,並以連續性存在及接地,一般說來,無論是運輸還是儲存都不可能積累靜電。

(二)靜電產生的外因

1.緊密的接觸和迅速的分離。任何物體的表面都是不光滑的,所謂的接觸是多點接觸,當接觸距離小於25 x10^8cm時,就有電子轉移,即形成雙電層。若分離得足夠快,物體就帶電。

2.附著帶電。某種極性的離子或帶電粉塵附著到與地絕緣的固體上,能使該固體帶上靜電或改變其帶電狀況。物體獲得電荷的多少,取決於該物體對地電容及周圍情況。

人在有帶電微粒的場合活動後,由於帶電微粒吸附於人體,因而會帶電。

3.感應起電。在工業生產中,存在帶靜電物體能使附近不相連的導體帶電的現象。

4.電解起電。將金屬浸入電解溶液中,或在金屬表面形成液體薄膜,由於介面的氧化—還原反應,金屬離子將向溶液裡擴散;即形成介面電流,隨著這一過程的進行,介面上出現雙電層,形成電位差。在一定的條件下,這個電位差足以阻止金屬離子繼續溶解,達到平衡狀態。

平衡狀態遭到破壞時,金屬離子繼續擴散,形成電流。

5.壓電效應起電。某些固體材料在機械力的作用下會產生電荷。壓電效應產生的電荷密度小,但是在區域性面積上分布著不均勻的正負電荷。

雖然壓電效應產生的電荷密度小,仍具有可能引起**的能量。

6.極化起電。絕緣體在靜電場內,其內部和表面能出現電荷,是極化作用的結果。按照分子結構的不同,極化分為兩類:一是非極性分子極化,二是極性分子極化。

7.噴出帶電。粉體、液體和氣體從截面很小的開口噴出時,這些流動的物體與噴口激烈的摩擦,同時流體本身分子之間又相互碰撞,會產生大量的靜電。

8.飛沫帶電。噴在空間的液體,由於擴散和分離,出現了許多小滴組成的新的液面,產生靜電。

另外還有淌下、沉浮、凍結等許多產生靜電的方式。同時需要指出的是產生靜電的方式不是單一的,而是幾種方式共同作用的結果。

二、靜電的危害

靜電的危害有三種。

1.**和火災。**和火災是靜電的最大危害。靜電的能量雖然不大,但因其電壓很高且易放電,出現靜電火花。

2.電擊。由於靜電造成的電擊,可能發生在人體接近帶電物體的時候,也可能發生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時候。一般情況下,靜電的能量較小,因此在生產過程中的靜電電擊不會直接使人致命,但是因為電擊易引起墜落、摔倒等二次事故。

電擊還可引起職工緊張,影響工作。

3.影響生產。在某些生產工程中,不消除靜電將會影響生產或降低產品質量。此外,靜電還可引起電子元件誤動作,引發二次事故。

三、防止靜電的措施

1.工藝控制法

工藝控制法是從工藝梳程、裝置構造、材料選擇及操作管理等方面採取措施,限制電流的產生或控制靜電的積累,使之控制在安全的範圍之內。主要措施有:

①限制輸送速度;

②正確區分靜電產生區和逸散區,採取不同的防靜電危害措施;

③對裝置和管道選用適當的材料

④適當的安排物料投入順序;

⑤消除產生靜電的附加源。

2.洩漏導走法

洩漏導走法即靜電接地法。靜電接地是消除導體上靜電簡單又有效的方法,是防止靜電的最基本的措施。可以利用工藝手段對空氣增濕、新增抗靜電劑。

靜電接地連線是接地措施中重要的一環,可採取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式,把裝置上各部分經過接地極與大地連線,靜電連線系統的電阻不應大於100歐姆。

3.靜電中和法

靜電中和法主要是將分子進行電離,產生消除靜電所必要的離子(一般正負離子成對)。其中與帶電物體極性相反的離子,向帶電物體移動,並和帶電物體的電荷進行中和,從而達到消除靜電的目的。這種方法已經被廣泛地應用於生產薄膜、紙、布等行業,但是應用不當或失誤會使消除靜電的效果減弱,甚至會導致事故發生。

利用此原理製成了靜電消除器,靜電消除器的型別主要有自感應式、外接電源式、放射線式、離子流式和組合式等;在生產中根據生產需要選擇適合的靜電消除器。

4.人體的防靜電措施

人體帶電除了能使人體遭受電擊和對安全生產造成威脅外,還能在精密儀器或電子元件生產過程中造成質量事故,因此必須解決人體帶電對工業生產的危害。消除人體帶靜電的措施是:

①人體接地。在人體接地的場所,應裝設金屬接地棒。工作人員隨時用手接觸接地棒,以消除人體所帶的靜電。

在坐著的工作場所,工作人員可佩戴接地的腕帶。在防靜電的場所入口處、外側,應有裸露的金屬接地物。在有靜電危害的場所應注意著苯,工作人員應穿戴防靜電衣服、鞋和手套,不得穿化纖衣物。

穿防靜電鞋的目的是將人體接地。

田工作地面導電化。特殊危險場所的工作地面應是導電性的或造成導電條;件,工作地面洩漏電阻的阻值,既要小到能防止人體靜電積累,又要防止人體觸電時不致受到傷害,故阻值要適當,一般為3x10^6歐姆≤r≤10^6歐姆。

③安全操作。a、工作中應盡量不搞可使人帶電的活動;b、合理使用規定的動防護用品;c、工作時應有條不紊,避免急性動作;d、正在防靜電的場所不得攜帶與工作無關的金屬物品;e、不准使用化纖材料製作的拖布或抹布擦洗物品及地面。

化工企業的安全生產管理者應重視靜電在化工生產中的危害i把靜電的危害通過合理的安全措施給予消除,從而保證企業安全生產,避免事故的發生。

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