甘肅防靜電的有效改善措施
admin 2020-03-01 11:09:19 8335閱讀
在各種行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)或研發(fā)實(shí)驗(yàn)過程中由于工藝、裝置、人員的因素會產(chǎn)生靜電,有時(shí)由于靜電得不到有效的控制就有可能釀造成重大事故。因此在實(shí)驗(yàn)及化工生產(chǎn)中要注意分析(Analyse)靜電產(chǎn)生的原因、危害,制定出切實(shí)可行的預(yù)防措施。
一、靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)產(chǎn)生的原因
(一)內(nèi)因
1.物質(zhì)的溢出功不同。任何兩種固體物質(zhì),當(dāng)兩者作相距小于25x10—8cm的緊密接觸時(shí),在接觸界面上會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,這是由于各種物質(zhì)溢出功不同的緣故。兩物質(zhì)相接觸時(shí),溢出功較小的一方失去電子帶正電,而另一方就獲得電子帶負(fù)電。
2.物質(zhì)的電阻率不同。電阻率高的物體,其導(dǎo)電性能差,帶電層中的電子移動較困難;構(gòu)成了靜電荷集聚的條件。
3.介電常數(shù)(電容率)不同。實(shí)驗(yàn)室家具是醫(yī)院、學(xué)校、化工廠、科研院所等企事業(yè)單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測及存放儀器所使用的臺子。按照擺放的位置分為:中央實(shí)驗(yàn)臺、邊實(shí)驗(yàn)臺、轉(zhuǎn)角臺;按照材質(zhì)分為:全鋼實(shí)驗(yàn)臺,鋼木實(shí)驗(yàn)臺,全木實(shí)驗(yàn)臺,PP實(shí)驗(yàn)臺、鋁木實(shí)驗(yàn)臺(現(xiàn)在基本 淘汰了)。在具體配置條件下,物體的電容與電阻結(jié)合起來決定了靜電的消散規(guī)律。如果液體的介電常數(shù)大于20,并以連續(xù)(Continuity)性存在及接地,一般說來,無論是運(yùn)輸還是儲存都不可能(maybe)積累靜電。
(二)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(diǎn)接觸,當(dāng)接觸距離小于25 x10^8cm時(shí),就有電子轉(zhuǎn)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,取決于該物體對地電容及周圍情況。人在有帶電微粒的場合活動后,由于帶電微粒吸附于人體,因而會帶電。
3.感應(yīng)起電。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室過度負(fù)壓,通風(fēng)柜氣體泄漏,實(shí)驗(yàn)室噪音等問題,一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題。這些問題給長期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員,甚至工作在實(shí)驗(yàn)室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的傷害。在工業(yè)生產(chǎn)中,存在帶靜電物體使附近不相連的導(dǎo)體帶電的現(xiàn)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,由于界面的氧(Oxygen)化(oxidation)—還原反應(yīng),金屬離子將向溶液里擴(kuò)散;即形成界面電流,隨著這一過程的進(jìn)行,界面上出現(xiàn)雙電層,形成電位差。在一定的條件下,這個(gè)電位差足以阻止金屬離子繼續(xù)溶解,達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)遭到破壞時(shí),金屬離子繼續(xù)擴(kuò)散,形成電流。
5.壓電效應(yīng)起電。某些固體材料在機(jī)械力的作用下會產(chǎn)生電荷。壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,但是在局部面積上分布著不均勻的正負(fù)電荷。雖然壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,仍具有可能引起爆炸的能量。
6.極化起電。絕緣(insulated)體在靜電場內(nèi),其內(nèi)部和表面能出現(xiàn)電荷,是極化作用的結(jié)果。按照分子結(jié)構(gòu)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。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室過度負(fù)壓,通風(fēng)柜氣體泄漏,實(shí)驗(yàn)室噪音等問題,一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題。這些問題給長期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員,甚至工作在實(shí)驗(yàn)室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的傷害。粉體、液體和氣體從截面很小的開口噴出時(shí),這些流動的物體與噴口激烈的摩擦,同時(shí)流體本身分子之間又相互碰撞,會產(chǎn)生大量的靜電。
8.飛沫帶電。噴在空間的液體,由于擴(kuò)散和分離,出現(xiàn)了許多小滴組成的新的液面,產(chǎn)生靜電。
另外還有淌下、沉浮、凍結(jié)等許多產(chǎn)生靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的方式。同時(shí)需要指出的是產(chǎn)生靜電的方式不是單一的,而是幾種方式共同作用的結(jié)果。
二、靜電的危害
1.爆炸和火災(zāi)。爆炸和火災(zāi)是靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)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(xiàn)靜電火花。
2.電擊。由于靜電造成的電擊,可能發(fā)生在人體接近帶電物體的時(shí)候,也可能發(fā)生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時(shí)候。一般情況下,靜電的能量較小,因此在生產(chǎn)(Produce)過程中的靜電電擊不會直接使人致命,但是因?yàn)殡姄粢滓饓嬄?、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(chǎn)。在某些生產(chǎn)工程中,不消除靜電將會影響生產(chǎn)或降低產(chǎn)品質(zhì)量。此外,靜電還可引起電子元件誤動作,引發(fā)二次事故。
三、防止靜電的措施(指針對問題的解決辦法)
1.工藝控制法
工藝控制法是從工藝梳程、設(shè)備構(gòu)造、材料選擇及操作管理等方面采取措施,限制電流的產(chǎn)生或控制靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的積累,使之控制在安全的范圍之內(nèi)。主要措施有: ①限制輸送速度;
②正確區(qū)分靜電產(chǎn)生區(qū)和逸散區(qū),采取不同的防靜電危害措施;
③對設(shè)備和管道選用適當(dāng)?shù)牟牧?
④適當(dāng)?shù)陌才盼锪贤度腠樞颍?br>⑤消除產(chǎn)生靜電的附加源。
2.泄漏導(dǎo)走法
泄漏導(dǎo)走法即靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)接地法。靜電接地是消除導(dǎo)體上靜電簡單又有效的方法,是防止靜電的最基本的措施(指針對問題的解決辦法)??梢岳霉に囀侄螌諝庠鰸瘛⑻砑涌轨o電劑。靜電接地連接是接地措施中重要的一環(huán),可采取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式,把設(shè)備上各部分經(jīng)過接地極與大地連接,靜電連接系統(tǒng)的電阻不應(yīng)大于100歐姆。
3.靜電中和法
靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)中和法主要是將分子進(jìn)行電離,產(chǎn)生消除靜電所必要的離子(一般正負(fù)離子(作用:空氣優(yōu)化、療養(yǎng)保健)成對)。其中與帶電物體極性相反的離子,向帶電物體移動,并和帶電物體的電荷進(jìn)行中和,從而達(dá)到消除靜電的目的。這種方法已經(jīng)被廣泛(extensive)地應(yīng)用于生產(chǎn)薄膜、紙、布等行業(yè),但是應(yīng)用不當(dāng)或失誤會使消除靜電的效果減弱,甚至?xí)?dǎo)致事故發(fā)生。利用此原理制成了靜電消除器,靜電消除器的類型主要有自感應(yīng)式、外接電源式、放射線式、離子流式和組合式等;在生產(chǎn)中根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)造成威脅外,還能在精密儀器或電子元件生產(chǎn)過程中造成質(zhì)量事故,因此必須解決人體帶電對工業(yè)生產(chǎn)的危害。消除人體帶靜電的措施(指針對問題的解決辦法)是:
①人體接地。在人體接地的場所,應(yīng)裝設(shè)金屬接地棒。工作人員隨時(shí)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(cè),應(yīng)有裸露的金屬接地物。在有靜電危害的場所應(yīng)注意著苯,工作人員應(yīng)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。
②工作地面導(dǎo)電化。特殊危險(xiǎn)場所的工作地面應(yīng)是導(dǎo)電性的或造成導(dǎo)電條件,工作地面泄漏電阻的阻值,既要小到能防止人體靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)積累,又要防止人體觸電時(shí)不致受到傷害,故阻值要適當(dāng),一般為3x10^6歐姆≤r≤10^6歐姆。
③安全操作。
a、工作中應(yīng)盡量不搞可使人帶電的活動;b、合理使用規(guī)定的動防護(hù)用品;
c、工作時(shí)應(yīng)有條不紊,避免急性動作;
d、正在防靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的場所不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品;
e、不準(zhǔn)使用化纖材料制作的拖布或抹布擦洗物品及地面。
化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理者應(yīng)重視靜電在實(shí)驗(yàn)中和化工生產(chǎn)中的危害,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(yè)安全生產(chǎn),避免事故的發(fā)生。
一、靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)產(chǎn)生的原因
(一)內(nèi)因
1.物質(zhì)的溢出功不同。任何兩種固體物質(zhì),當(dāng)兩者作相距小于25x10—8cm的緊密接觸時(shí),在接觸界面上會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,這是由于各種物質(zhì)溢出功不同的緣故。兩物質(zhì)相接觸時(shí),溢出功較小的一方失去電子帶正電,而另一方就獲得電子帶負(fù)電。
2.物質(zhì)的電阻率不同。電阻率高的物體,其導(dǎo)電性能差,帶電層中的電子移動較困難;構(gòu)成了靜電荷集聚的條件。
3.介電常數(shù)(電容率)不同。實(shí)驗(yàn)室家具是醫(yī)院、學(xué)校、化工廠、科研院所等企事業(yè)單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測及存放儀器所使用的臺子。按照擺放的位置分為:中央實(shí)驗(yàn)臺、邊實(shí)驗(yàn)臺、轉(zhuǎn)角臺;按照材質(zhì)分為:全鋼實(shí)驗(yàn)臺,鋼木實(shí)驗(yàn)臺,全木實(shí)驗(yàn)臺,PP實(shí)驗(yàn)臺、鋁木實(shí)驗(yàn)臺(現(xiàn)在基本 淘汰了)。在具體配置條件下,物體的電容與電阻結(jié)合起來決定了靜電的消散規(guī)律。如果液體的介電常數(shù)大于20,并以連續(xù)(Continuity)性存在及接地,一般說來,無論是運(yùn)輸還是儲存都不可能(maybe)積累靜電。
(二)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(diǎn)接觸,當(dāng)接觸距離小于25 x10^8cm時(shí),就有電子轉(zhuǎn)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,取決于該物體對地電容及周圍情況。人在有帶電微粒的場合活動后,由于帶電微粒吸附于人體,因而會帶電。
3.感應(yīng)起電。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室過度負(fù)壓,通風(fēng)柜氣體泄漏,實(shí)驗(yàn)室噪音等問題,一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題。這些問題給長期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員,甚至工作在實(shí)驗(yàn)室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的傷害。在工業(yè)生產(chǎn)中,存在帶靜電物體使附近不相連的導(dǎo)體帶電的現(xiàn)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,由于界面的氧(Oxygen)化(oxidation)—還原反應(yīng),金屬離子將向溶液里擴(kuò)散;即形成界面電流,隨著這一過程的進(jìn)行,界面上出現(xiàn)雙電層,形成電位差。在一定的條件下,這個(gè)電位差足以阻止金屬離子繼續(xù)溶解,達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)遭到破壞時(shí),金屬離子繼續(xù)擴(kuò)散,形成電流。
5.壓電效應(yīng)起電。某些固體材料在機(jī)械力的作用下會產(chǎn)生電荷。壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,但是在局部面積上分布著不均勻的正負(fù)電荷。雖然壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,仍具有可能引起爆炸的能量。
6.極化起電。絕緣(insulated)體在靜電場內(nèi),其內(nèi)部和表面能出現(xiàn)電荷,是極化作用的結(jié)果。按照分子結(jié)構(gòu)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。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室過度負(fù)壓,通風(fēng)柜氣體泄漏,實(shí)驗(yàn)室噪音等問題,一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題。這些問題給長期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員,甚至工作在實(shí)驗(yàn)室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的傷害。粉體、液體和氣體從截面很小的開口噴出時(shí),這些流動的物體與噴口激烈的摩擦,同時(shí)流體本身分子之間又相互碰撞,會產(chǎn)生大量的靜電。
8.飛沫帶電。噴在空間的液體,由于擴(kuò)散和分離,出現(xiàn)了許多小滴組成的新的液面,產(chǎn)生靜電。
另外還有淌下、沉浮、凍結(jié)等許多產(chǎn)生靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的方式。同時(shí)需要指出的是產(chǎn)生靜電的方式不是單一的,而是幾種方式共同作用的結(jié)果。
二、靜電的危害
1.爆炸和火災(zāi)。爆炸和火災(zāi)是靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)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(xiàn)靜電火花。
2.電擊。由于靜電造成的電擊,可能發(fā)生在人體接近帶電物體的時(shí)候,也可能發(fā)生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時(shí)候。一般情況下,靜電的能量較小,因此在生產(chǎn)(Produce)過程中的靜電電擊不會直接使人致命,但是因?yàn)殡姄粢滓饓嬄?、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(chǎn)。在某些生產(chǎn)工程中,不消除靜電將會影響生產(chǎn)或降低產(chǎn)品質(zhì)量。此外,靜電還可引起電子元件誤動作,引發(fā)二次事故。
三、防止靜電的措施(指針對問題的解決辦法)
1.工藝控制法
工藝控制法是從工藝梳程、設(shè)備構(gòu)造、材料選擇及操作管理等方面采取措施,限制電流的產(chǎn)生或控制靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的積累,使之控制在安全的范圍之內(nèi)。主要措施有: ①限制輸送速度;
②正確區(qū)分靜電產(chǎn)生區(qū)和逸散區(qū),采取不同的防靜電危害措施;
③對設(shè)備和管道選用適當(dāng)?shù)牟牧?
④適當(dāng)?shù)陌才盼锪贤度腠樞颍?br>⑤消除產(chǎn)生靜電的附加源。
2.泄漏導(dǎo)走法
泄漏導(dǎo)走法即靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)接地法。靜電接地是消除導(dǎo)體上靜電簡單又有效的方法,是防止靜電的最基本的措施(指針對問題的解決辦法)??梢岳霉に囀侄螌諝庠鰸瘛⑻砑涌轨o電劑。靜電接地連接是接地措施中重要的一環(huán),可采取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式,把設(shè)備上各部分經(jīng)過接地極與大地連接,靜電連接系統(tǒng)的電阻不應(yīng)大于100歐姆。
3.靜電中和法
靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)中和法主要是將分子進(jìn)行電離,產(chǎn)生消除靜電所必要的離子(一般正負(fù)離子(作用:空氣優(yōu)化、療養(yǎng)保健)成對)。其中與帶電物體極性相反的離子,向帶電物體移動,并和帶電物體的電荷進(jìn)行中和,從而達(dá)到消除靜電的目的。這種方法已經(jīng)被廣泛(extensive)地應(yīng)用于生產(chǎn)薄膜、紙、布等行業(yè),但是應(yīng)用不當(dāng)或失誤會使消除靜電的效果減弱,甚至?xí)?dǎo)致事故發(fā)生。利用此原理制成了靜電消除器,靜電消除器的類型主要有自感應(yīng)式、外接電源式、放射線式、離子流式和組合式等;在生產(chǎn)中根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)造成威脅外,還能在精密儀器或電子元件生產(chǎn)過程中造成質(zhì)量事故,因此必須解決人體帶電對工業(yè)生產(chǎn)的危害。消除人體帶靜電的措施(指針對問題的解決辦法)是:
①人體接地。在人體接地的場所,應(yīng)裝設(shè)金屬接地棒。工作人員隨時(shí)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(cè),應(yīng)有裸露的金屬接地物。在有靜電危害的場所應(yīng)注意著苯,工作人員應(yīng)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。
②工作地面導(dǎo)電化。特殊危險(xiǎn)場所的工作地面應(yīng)是導(dǎo)電性的或造成導(dǎo)電條件,工作地面泄漏電阻的阻值,既要小到能防止人體靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)積累,又要防止人體觸電時(shí)不致受到傷害,故阻值要適當(dāng),一般為3x10^6歐姆≤r≤10^6歐姆。
③安全操作。
a、工作中應(yīng)盡量不搞可使人帶電的活動;b、合理使用規(guī)定的動防護(hù)用品;
c、工作時(shí)應(yīng)有條不紊,避免急性動作;
d、正在防靜電(是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷)的場所不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品;
e、不準(zhǔn)使用化纖材料制作的拖布或抹布擦洗物品及地面。
化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理者應(yīng)重視靜電在實(shí)驗(yàn)中和化工生產(chǎn)中的危害,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(yè)安全生產(chǎn),避免事故的發(fā)生。