静电的产生和消除
静电的产生与消除

静电的产生与消除静电是指物体在摩擦或分离过程中,由于电荷的重新分布而形成的静止电荷现象。
在我们的日常生活中,静电常常给我们带来不便和困扰,如衣物被静电吸附、电子设备因静电而损坏等。
因此,了解静电的产生原理以及有效的消除方法,对于我们更好地处理静电问题至关重要。
一、静电的产生原理静电的产生主要依赖于物体之间的摩擦或分离过程。
当两种不同材料互相摩擦或分离时,电子将在两材料之间转移,造成一方带正电荷,另一方带负电荷的电势差。
这种转移电荷的不平衡状态就是静电的基本原理。
静电的产生受到多种因素的影响,包括材料的导电性、表面特性、湿度等。
具体来说,以下是几个常见的静电产生原理:1. 摩擦电荷分离:当两种不同材料相互摩擦时,表面的电子会转移至另一种材料上,造成带电现象。
例如,我们摩擦塑料梳子时,梳子会带负电荷,而我们的头发则会带正电荷。
2. 感应电荷分离:当一个带电体靠近另一个未带电体时,受到带电体的电势影响,未带电体的电子被吸引或排斥,从而使未带电体带有与带电体相反的电荷。
这种现象常见于靠近电荷的金属物体上。
3. 接触引起电荷转移:当一个带有静电的物体与另一个物体接触时,电荷会从一个物体转移到另一个物体上。
这个过程通常会导致带电体的电荷分散,同时使另一物体带有与之相反的电荷。
二、静电的消除方法由于静电产生的原理,我们可以采取一些有效的方法来消除静电,以减少静电带来的不便和风险。
1. 提高空气湿度:空气湿度的增加可以有效地减少静电现象的发生。
在干燥的环境中,静电易于积聚和产生。
使用加湿器或者放置盆水等方法,增加室内湿度,可有效降低静电的产生。
2. 改变材料组合:对于容易产生静电的材料,我们可以尝试改变其与其他材料的组合。
例如,在穿衣服时,选择天然纤维的衣物,如棉质或丝质,能够减少静电的产生。
3. 避免干燥环境:在静电较为严重的环境中,尽量减少或避免与带电体的接触。
例如,在电子设备较多的地方,尽量保持室内空气湿润,并注意及时清洁电子设备表面的灰尘,以降低静电的积聚。
静电产生的原理及消除方法

静电产生的原理及防护1.静电的形成所谓静电,就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷流动的电荷就形成了电流;当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电;当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体接地物体或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花放电现象;物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由带负电荷的电子和带正电荷的质子构成;在正常状况下,一个原子的与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象;但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其他的原子B,A 原子因减少电子数而带有正电现象,称为;B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子;造成不平衡的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量如动能、、热能、化学能等在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离接触分离起电,即可产生静电;当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电;若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电;所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电;另一种常见的起电是感应起电;当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电;2.静电的危害第一种危害,来源于带电体的互相作用;第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些体而发生爆炸;工业中的危害静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:其一:ESD造成的危害:1引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰;2击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率;3高压静电放电造成电击,危及人身安全;4在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾;其二,ESA造成的危害:1电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率;2胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质;3造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产;4纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害;3.静电的工业防护1使用防静电材料金属是导体,因导体的漏放电流大,会损坏器件;另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电,因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料;而是采用表面电阻1×105Ω.cm以下的所谓静电导体,以及表面电阻1×105×108Ω.cm的静电亚导体作为防静电材料;2泄漏与接地对可能产生或已经产生静电的部位进行接地,提供静电释放通道;采用埋大地线的方法建立“独立”地线;使地线与大地之间的电阻<10Ω;3导体带静电的消除导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地;放电体上的电压与释放时间可用下式表示UT=U0L1/RC式中UT——T时刻的电压VU0——起始电压VR——等效电阻ΩC——导体等效电容pf一般要求在1s内将静电泄漏;即1s内将电压降至100V以下的安全区;这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对SSD造成损坏;若U0=500V,C=200pf,想在1s内使UT 达到100V则要求R=×109Ω;因此静电防护系统中通常用1MΩ的限流电阻,将泄放电流限制在5mA以下;这是为操作安全设计的;如果操作人员在静电防护系统中,不小心触及到220V 工业电压,也不会带来危险;4非导体带静电的消除对于绝缘体上的静电,由于电荷不能在绝缘体上流动,因此不能用接地的方法消除静电;可采用以下措施:a使用离子风机——离子风机产生正、负离子,可以中和静电源的静电;可设置在空间和贴装机贴片头附近;b使用静电消除剂——静电消除剂属于表面活性剂;可用静电消除剂擦洗仪器和物体表面,能迅速消除物体表面的静电;c控制环境湿度——增加湿度可提高非导体材料的表面电导率,使物体表面不易积聚静电;例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施;d采用静电屏蔽——对易产生静电的设备可采用屏蔽罩笼,并将屏蔽罩笼有效接地;5工艺控制法为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚,对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放,应从厂房设计、设备安装、操作、等方面采取有效措施;有关纺织品的静电标准:GB12014-2009 防静电服EN1149-1 防护服装静电性能表面电阻率的测试方法与要求;EN1149-2防护服装静电性能通过材料的电阻垂直电阻的测试方法;EN1149-3防护服装静电性能电荷衰减量测试方法;EN1149-5防护服装静电性能材料的性能和设计要求;纺织品的静电性能评定第一部分:静电压半衰期;纺织品的静电性能评定第二部分:电荷面密度;纺织品的静电性能评定第三部分:电荷量;纺织品的静电性能评定第四部分:电阻率;纺织品的静电性能评定第四部分:摩擦带电电压;纺织品的静电性能评定第四部分:纤维泄露电阻;纺织品的静电性能评定第四部分:动态静电压;GB12703部分资料不齐。
静电的产生及防范措施

静电的产生及防范措施1.静电的产生当物料在管道中流动时,摩擦的机械能转化为静电能,物料与管道摩擦界面会形成电偶电层。
随着液体的流动,会使液体成为带电液流。
若物料的导电率小,绝缘性能好,则能良好地保持电能,静电在短时间内不能消除。
如果管道足够长,则液流电流将趋近于一个稳定值,从防止物料静电的观点出发,流动所产生的静电量,往往大于最大电流发生量IM。
2.静电基本防护措施(1)减少静电核产生:对接触起电的有关物料,应尽量选用在带电序列中位置较临近的,或对产生正负电荷的物料加以适当组合,使最终达到起电最小。
在生产工艺设计上,对有关物料应尽量做到接触面积、压力较小,接触次数较少,运动和分离速度较慢。
(2)使静电荷尽快对地泄漏:在存在静电引爆危险的场所,所有静电导体必须接地,金属体应与大地作通导性连接,金属以外的静电导体及亚导体则应作间接。
静电导体与大地的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Ω,每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Ω。
局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。
生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体,避免采用静电非导体。
对于带高电位的物料,宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。
在某些物料中,可添加少量适宜的防静电添加剂,以降低其电阻率。
在生产现场使用静电导体制作的操作用具应予接地。
(3)为消除静电非导体的静电,易采用高压电源式、感应式或放射源式等不同类型的静电消除器。
(4)将带电体进行局部或全部静电屏蔽,同时屏蔽应可*接地。
(5)在设计和制作工艺装置或设备时,应尽量避免存在静电放电的条件,如在容器内避免发生细长的导电性突出物和避免物料高速剥离等。
(6)控制气体中可燃物的浓度,保持在爆炸下限以下。
3.液体物料静电防护措施(1)控制烃类液体灌装时的流速:灌装铁路罐车时,液体在鹤管内的允许流速VD≤0.8;灌装汽车罐车时,液体在鹤管内的允许流速VD≤0.5,V——烃类液体流速,m/s,D——鹤管内经,m。
(完整版)静电产生原因、危害及消除

第八章、静电产生原因、危害及消除1.静电产生原因(1)物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子儿而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B 原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
(2)造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。
(3)接触起电:当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。
若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。
所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。
通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。
这是因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。
我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。
实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。
摩擦是一个不断接触与分离的过程。
因此摩擦起电实质上是接触分离起电。
在日常生活,各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。
另一种常见的起电是感应起电。
当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电。
(4)静电现象:在干燥和多风的秋天,在日常生活中,我们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光,见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电,上述的几种现象就是体内静电对外“放电”的结果。
静电的产生与消除

静电的产生与消除一、静电的产生静电是指物体表面或其内部存在的电荷不平衡状态。
当物体与其周围环境发生摩擦、分离、接触等操作时,电荷的重新分布就会导致静电的产生。
1. 摩擦产生静电当两种不同物质进行摩擦时,它们的电子互相转移,从而导致物体带电。
例如,当用丝绸摩擦玻璃棒时,丝绸会从玻璃棒上获得电子,因此玻璃棒带正电,而丝绸带负电。
2. 分离产生静电当两个原本处在一起的电荷不平衡的物体分离时,它们之间会产生静电。
例如,当你从塑料袋中取出衣服时,你会发现衣服粘在一起,这是由于分离时电荷重新分布导致的。
3. 接触产生静电当一个带电物体接触到一个不带电的物体时,电荷会从带电物体转移到不带电物体上,使其带上相同的电荷。
例如,当你用带有正电的物体接触到带有中性电的物体时,中性物体也会带上正电。
二、静电的消除静电的产生有时会给我们带来不便或危险,因此,了解如何消除静电是非常重要的。
1. 湿润环境保持周围的环境湿润是消除静电的有效方法之一。
湿气可以帮助导电,使电荷更容易流动,从而减少静电的产生。
可以通过使用加湿器或保持室内湿度来达到这一目的。
2. 接地接地是消除静电的一种常用方法。
通过将带电物体与地或大地连接,过多的电荷可以通过地面自然散去。
在许多家用电器中,都有接地线的设计。
3. 使用导电材料使用导电材料,如金属,可以帮助消除静电。
当电荷积聚在金属表面时,电荷会被金属迅速吸收,从而消除静电。
因此,在一些静电敏感的工作环境中,可以使用导电手套或穿着导电材料的鞋子来降低静电。
4. 防止电荷积聚避免摩擦和分离等操作可以减少静电的产生。
可以通过使用具有导电性或抗静电特性的材料来尽量减少电荷的积聚。
例如,在电子工厂中,地板和工作台通常会覆盖防静电材料。
结语静电的产生与消除是一个常见且重要的物理现象。
了解静电的产生原理以及如何消除静电可以帮助我们更好地应对静电问题,并保证我们的生活和工作环境的安全与舒适。
通过正确的措施,我们可以有效地管理静电,避免其带来的不便与风险。
静电产生的原因、危害及防治措施

1 静电产生的原因、危害及防治措施一、静电的产生与危害静电通常是指相对静止的电荷它是由物体间的相互摩擦或感应而产生的。
在干燥天气里用塑料梳子梳头可以听到清晰的“噼啪”放电声夜晚脱毛衣时还能够看到明亮的蓝色小火花握手时双方骤然缩手或几乎跳起的喜剧场面这是由于人在干燥的地毯或木质地板上走动电荷积累又无法泄漏发生了轻微电击的缘故。
可能引起各种危害的静电如未能采用科学方法加以防护则会造成各种严重事故静电火花会引起爆炸与火灾静电放电还可能直接给人以电击而造成伤亡静电的产生和积聚会妨碍正常生产与工作的进行。
例如人们不大在意的狂风卷起砂砾会因摩擦而带有大量静电它不仅会中断通信有时还会引起铁路、航空等自动信号系统失误造成严重事故。
所以对静电可能造成的危害必须切实采取有效措施加以防止。
二、静电引发爆炸或火灾的原因放电火花的能量超过爆炸性混合物的最小引燃能量时即会引起爆炸或火灾。
静电爆炸和火灾多由于火花放电引起对于引燃能量较小的爆炸性气体或蒸汽混合物也可由刷形放电而引发爆炸和火灾。
带静电的绝缘体经过一两次火花放电后其上仍然可能会残存危险的静电导体的火花放电却正相反它只能发生一次火花放电其上静电即全部消失。
所以导体的火花放电因是其积聚能量的集中释放故具有更大危险性。
三、防止静电危害的技术措施2 防止静电危害有两条主要途径一是创造条件加速工艺过程中静电的泄漏或中和限制静电的积累使其不超过安全限度二是控制工艺过程限制静电的产生使之不超过安全限度。
第一条途径包括两种方法即泄漏和中和法。
接地、增湿、添加抗静电剂、涂导电涂料等具体措施均属泄漏法运用感应中和器、高压中和器、放射线中和器等装臵消除静电危害的方法均属中和法。
第二条途径包括就材料选择、工艺设计、设备结构等方面所采取的相应措施。
静电防护的主要措施有下列四种: 一静电控制法控制静电产生的方法有1保持传动带的正常拉力防止打滑。
2以齿轮传动代替带传动减少摩擦。
3灌注液体的管道通至容器底部或紧贴侧壁避免液体冲击和飞溅。
静电的产生与消除方法

静电的产生与消除方法静电是一种电荷不平衡引起的现象,它在我们的日常生活中常常出现,并可能带来一系列的不便和影响。
因此,了解静电的产生原因以及有效的消除方法对我们很有帮助。
本文将介绍静电的产生机制以及多种有效的静电消除方法,旨在提供相关知识和操作技巧。
一、静电的产生原因静电的产生是由于物体表面电荷的不平衡所造成的。
当两种不同材料摩擦时,会发生电子的转移,使得一个材料带正电荷,另一个材料带负电荷。
这种电荷的不平衡就是静电产生的根本原因。
二、静电的常见问题静电产生后会引发一系列问题,如衣物黏附、电击、电器故障等。
下面将介绍几种常见的静电问题及其解决方法。
1. 衣物黏附静电使得衣物之间产生吸引力,导致衣物黏附在一起。
这不仅影响穿着的舒适度,还可能导致布料损坏。
为了消除衣物黏附问题,可以采取以下措施:- 使用柔软的衣物,减少静电的产生;- 在洗涤过程中加入柔顺剂,增加衣物的柔软度;- 在穿戴前,将手掌略微湿润后轻抚衣物表面,帮助消除电荷。
2. 电击现象静电带电的物体接触到人体时,会造成轻微的电击感觉。
这种现象不仅令人不适,还可能对某些特殊场合造成危险。
以下是一些减少电击现象的方法:- 经常保持良好的空气湿度,高湿度环境有助于减少静电的产生;- 在需要触摸带电物体时,将手用湿毛巾轻轻沾湿,有助于释放电荷;- 使用带有防静电功能的鞋垫和地毯,减少静电积聚。
3. 电器故障静电会对电子设备产生干扰和损坏,特别是对于敏感的电子元件而言,静电可能会导致严重的电器故障。
以下是一些预防电器故障的方法:- 在处理电子元件之前,要先进行适当的防静电处理,如使用防静电手套等;- 在操作电子设备时,要确保自身和周围环境的静电放电情况;- 定期检查和维护电子设备,确保正常工作和防止静电的积聚。
三、静电的消除方法静电产生之后,我们需要使用一些方法来有效地消除电荷,以减少静电带来的不便和问题。
下面将介绍一些常用的静电消除方法。
1. 接地法接地法是一种简单有效的静电消除方法。
静电现象的产生原理

静电现象的产生原理
静电产生的原因是多方面的,具体有以下几种:
1、摩擦起电。
具体表现为脱化纤类的衣服时,黑暗中可以观察到电火花。
其原理是两种不同物质紧密接触且有相对运动的时候,会产生电荷的转移,从而使它们各自表面出现异种电荷。
2、静电感应。
由于电场的存在,导体内部产生了电荷的定向运动,导致导体表面的电荷积聚。
3、电离起电。
当物体处于强电场中的时候,分子和原子可能发生电离,在电场力的作用下,正负离子做定向运动积聚,形成静电。
消除静电的方法:
1、摸墙壁。
将身上的静电给导走,尽量增大接触面积,使得能更快的把静电到出去。
2、勤洗手,洗脸,多喝水;因为静电现象大都是在干燥的季节发生的,所以保持身体的水分是很重要的,也可以一定程度避免静电。
3、少穿或不穿化纤的衣物,或者不容易发生静电的材质的衣物。
贴身衣物和被褥选择纯棉材质或是真丝的材质,勤洗勤换。
4、保持室内的湿度。
室内使用加湿器或者是在房间里放一盆水,这样可以增大室内的湿度,减轻室内的静电现象。
5、对身体的护理。
买一瓶身体乳,洗澡后记得涂抹,保持皮肤的水分,另外,头发的护理也是这样,勤洗加使用护发素,能够有效的消除身体的静电。
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静电的产生和消除
石油库设计规范GB 50074-2002中有:
14.2.14 在爆炸危险区域内的输油(油气)管道,应采取下列防雷措施:
1 输油(油气)管道的法兰连接处应跨接。
当不少于5根螺栓连接时,在非腐蚀环境下可不跨接。
液体静电的火灾危害与防火设计
低电导率的液化烃、可燃液体(如石脑油、汽油、煤油、柴油、液化石油气、溶剂油等)的生产、储存、运输过程中都可能因静电而导致燃烧爆炸。
液体在贮运、生产过程中的相对运动引起电荷的分离、积累和放电,而成为一种引火源。
在实践中,如设计、操作不当,液体静电将形成一种潜在的火灾隐患。
本文简述液体静电火灾爆炸条件及控制,并对防火设计中常遇的问题进行初步探讨。
一、液体静电产生方式和放电形式
液体与固体、液体与气体、液体与另一种不相溶的液体之间,由于搅拌、沉降、流动、喷射、飞溅等接触与分离的相对运动会形成双电层而产生静电。
静电产生受物质种类、杂质、表面状态、接触特征、分离速度、带电历程等因素的影响。
一般来说,介质中混入杂质、表面粗糙、表面受氧化、分离速度高将使静电增加,当液体的电阻率在1011~1015Ωcm时(如汽油、苯等),其积累的静电荷不易消失,静电的危害性较大。
由于液化烃、可燃液体生产、贮运过程中工艺的多样性,不同运动状态下液体静电荷的产生和积累的方式各异,其主要方式有以下几种:
1.单相液体在管道中流动
液体流经管道时发生电荷分离,一种极性离子吸附于分界面上,并吸引极性相反离子,形成扩散层,当液体相对分界面流动,就将扩散层带走,产生电荷分离。
对于单相液体,带电量与液体流动状态有关,湍流比层流的危险性更大。
如果电导率足够低,其流出管道电荷密度与液体线速度有关,流速越大,电荷密度越高。
2.过滤器对液体静电产生的影响
细孔的过滤器会构成高静电发生源,过滤器的滤芯相当于很多个平行的小管线,过滤越细密,电荷产生量越大,通过微孔的过滤器产生的电流比通过管道产生的电流大几个数量级。
3.液注的飞溅
当液体从管口流出注入贮存容器时,有两个过程将产生带电的雾云:当液注分裂成液滴,则在管路内产生的电荷分散到各液滴上,从而形成带电雾云;液注喷射到障碍物上,在接触部位能产生额外的电荷,从而使形成的雾云带更多静电。
4.搅拌、混合、取样、检温等的相对运动
容器内液体的相对运动产生静电,其产生的机理与液体流经管道时相类似,静电量大小决定于液体电导率、液体与同它相接触的固体的相对运动。
静电的积累对生产、贮运时有很大的危害,静电能量虽然不大,但其放电时电压很高,可能作为引火源导致燃烧爆炸。
静电放电是消失静电能的主要途径之一,其放电形式主要有电晕放电、刷形放电、火花放电等。
在有可燃液体的作业场所,可能由液体静电引起火灾;在有蒸气爆炸性混合物的场所,可能由液体静电引起爆炸。
二、常见液体静电火灾隐患
1.油品顶部喷溅
油品顶部喷溅的危险性主要因为低电导率液体喷入易形成带电的雾云,并由于液体在表面上飞溅和撞击将引起更大的静电电荷。
而且,由于电荷没有充分时间张弛,表层电荷密度较高。
同时,喷溅式卸油更易形成油雾及爆炸性混合物,危险性大大增加。
目前,部分汽车加油站的地下直埋罐卸油仍采用顶部喷溅方式。
《江苏省加油站消防安全标准》第六条“防火防爆措施”中规定,“禁止采用非密闭喷溅方式”;《小型石油库及加油站设计规范》规定,“直埋地下油罐的进油管应向下伸至罐内距罐底0.2米处”。
由此可见,采用上装方式,是不符合消防安全要求的。
对于地上罐,其进油方式宜采用从底部注入。
《石油库防火设计规范》中规定,油罐的进油管应从油罐下部接入,如需从上部接入时,甲、乙、丙A类油品的进油管应延伸至油罐底部。
1978年、1980年大连某厂5000立方米柴油、4000
立方米航煤罐因油品从上方注入且落差较大先后因静电发生两次爆炸。
如需从油罐上方注油时,应避免液体在容器的喷溅,改变注油管道口处的几何形状,宜采用斜管口或人字管口沿罐壁注油,从而减少注油时产生的静电。
对于汽车罐车、铁路槽车等的卸油系统也应采用底部注油方式。
2.流速过大
在有些小型化工企业,其液体原料一般来源于桶装或槽车,装卸液体原料时流速不能有效控制,易导致静电荷的积累。
降低液体物料在管道中的流速,可限制静电的产生,对于低电导率的油品,其在管道中流动产生的流动电流近似与油品流速的二次方成正比,低电导率液体物料在输送过程中最大流速与管径之间应满足以下关系:v2d0.64(其中v为流动速率m/s,d为管道直径)。
3.可能产生静电危险的设备和管道未采取接地措施
静电接地的作用是泄放可能聚集的电荷,使带电体上有一条导入大地的通路。
实现的办法是静电跨接、直接接地、间接接地等手段,把设备、管道等与大地作可靠的电器连接。
对于易燃液体和液化烃的加工、贮存设备、输送装置、过滤器、混合器等均应作接地。
根据石油化工企业设计防火规范,其接地电阻值应小于100Ω。
但在实践中,存在很多未作可靠电器连接的现象:如用普通橡胶管作为液体物料装卸用软管,笔者曾在检查中发现某公司氮肥厂甲醇灌装线,某造漆厂、某轮胎公司所用溶剂油装卸软管为普通橡胶管;加油站内未设用于汽车油罐车卸油时的防静电接地;装卸用烃泵无静电接地等;在易燃易爆场所设备、管道相互之间的连接处未作静电跨接,如某公司汽车喷漆线的原LPG管道法兰无跨接等。
三、液体静电控制防火设计
可燃液体静电危害较大,只有在生产、贮存、运输过程中采取合理的方式,加强管理,才能有效地控制静电引起的火灾事故。
静电作为引火源导致燃烧爆炸,应满足以下几个条件:1.有能够产生静电的条件;2.有能积累足够的电荷和产生火花放电电压的条件;3.有能引起火花放电合适的间隙;4.产生的火花有足够的引燃能量;5.在间隙和周围环境中有被引燃的可燃性气体或蒸气与空气的混合物。
要控制静电引起的燃烧爆炸,应采取相应的预防措施,控制以上几个条件的形成,防止能够引起危害的电荷。
对于液体静电控制,在防火设计中应注意以下几个方面:
(1)严格遵循安全操作规程
因违反安全操作规程而酿成火灾事故的案例比比皆是,对于存在液化烃、可燃液体的场所,能否遵循操作规程显得尤为重要。
如易燃易爆液体在输送停止后,必须按规定静止一定时间,方可进行取样、测温、计量等工作,刚停泵时检测和采样都是不安全的;生产过程中,应控制好物料的投入顺序;在油品的输送过程中,应防止液体悬浮有第二相的物质(如水)等,防止油品管线相混,增加静电产生量,实验表明,当油中含水5%,会使起电效应增加10~15倍;进入易燃易爆区不得在该区穿易产生静电服装,不得用化纤织物擦拭设备等。
(2)严格工艺条件控制
工艺控制即从工艺流程、设备结构、材料选择等方面采取措施,限制静电的产生或控制静电的积累,使之达不到危险的程度。
如限制物料输送速度;在管道末端加缓冲器,以利用流速减慢使静电消散;对设备和管道应选用适当的材料,使物料与设备摩擦时不易产生静电;消除产生静电的附加源,如油品的顶部喷溅、容器底部积水时油品注入时的搅拌等;管道出口设置不宜离过滤器太近,确保油品流出时有一定的缓冲时间;石油产品的生产输送应避免水、空气和其他杂质之间混合,以减少静电的产生量。
(3)采取可靠、有效的静电泄漏、静电中和等措施并定期检测
采取静电泄漏、静电中和的方法,使带电体上的静电荷向大地泄漏消散或利用静电消除器使带电液体中的电荷产生中和,控制液体静电的产生和积累。
静电泄漏包括增湿、添加抗静电剂、规定静置时间、设备接地等。
同时还应注意静电接地连接系统电阻值是否符合要求,是否经过定期检测,对静电消除器是否定期维护保养,是否定期检测其消电效果等。
在石化行业,由于静电对液化石油气的使用安全构成危害,由于规范和施工图中只提出原则性要求,故有赖于施工监理和安全人员全面考虑以下问题,避免留下安全隐患。
(1)考虑选用的泵排量与管道是否相配,管道内流体流速应小于3m/s,推荐的经济流速为0.8~1.4m/s。
(2)检查贮罐内部结构,液相管应伸到贮罐底部,避免流体高速流入与气相接触的装液方式,贮罐内宜设置扶梯或金属栏杆,以便消散积聚的静电荷。
(3)管道系统中应保证每个法兰、螺纹接头之间的跨接电阻不大于0.03欧姆,一般均跨接铜片,卸车软管两端则用截面大于6mm2的铜线连接,贮罐、泵和压缩机均应接地。
(4)地面应采用导电率高不产生火花的专用水泥敷设,不允许垫橡胶板等绝缘材料。
石油化工静电接地设计规范(SH-3097-2000)对这个问题规定的很详细了,按照规范执行就可以了。
4.3 管道系统
4.3.1 管道在进出装置区(含生产车间厂房)处、分岔处应进行接地。
长距离无分支管道应每隔100m接地一次。
4.3.2于行管道净距小于l00mm时,应每隔20m加跨接线。
当管道交叉且净距小于l00mm时,应加跨接线。
4.3.3 当金属法兰采用金属螺栓或卡子紧固时,一般可不必另装静电连接线,但应保证至少有两个螺栓或卡子间具有良好的导电接触面。
4.3.4工艺管道的加热伴管,应在伴管进汽口、回水口处与工艺管道等电位连接。
4.3.5 风管及保温层的保护罩当采用薄金属板制作时,应咬口并利用机械固定的螺栓等电位连接。
4.3.6 金属配管中间的非导体管段,除需做特殊防静电处理外,两端的金属管应分别与接地千线相连,或用截面不小于6mm2的铜芯软绞线跨接后接地。
4.3.7 非导体管段上的所有金属件均应接地。
4.3.8 地下直埋金属管道可不做静电接地。