化工安全生產技術第三章-2

1、第三節(jié)第三節(jié) 靜電安全技術靜電安全技術12一一. .工業(yè)靜電的產生工業(yè)靜電的產生 工業(yè)靜電是生產、運輸過程中，在物料、裝置、人體、器材和構筑物上產生和積累起來的電荷，以電荷的形式存在并保存在物體上，它不以控制，僅以放電、泄露等方式消除。為了便于正確理解靜電防護機理，首先需對靜電的產生有個大致的了解。3一一. .工業(yè)靜電的產生工業(yè)靜電的產生 物質是由分子組成的，而分子是由一種或幾種原子構成。原子則是由帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子構成。由于原子核掃帶的正電荷數等于核外電子所帶的負電荷數，因此，物質呈中性，即不帶電。倘若某物質原子由于某種原因（相互摩擦、感應、吸附了帶電物質）得到或失去部分電子，

2、則原來的電性平衡被打破，而使該物質呈電性，多電子呈負性，少電子呈正性。假如該物質所得到的電子沒有丟失的機會或所失去的電子得不到補充，致使該物質長期地保持電性，于是說該物質帶“靜電”，即附著在物體上難移動的集團電荷。玻璃與絲綢相互摩擦，玻璃帶正電，絲綢帶負電。4二二. .靜電的特點與危害靜電的特點與危害（1）電壓高：能量不大，但電壓高；（2）泄露慢：非導體上的靜電有兩個消散途徑，一是與空氣中自由電子或離子中和 ，一是通過物體本身向大地泄露。空氣中平常只有極少數的自由電子和離子，此途徑很有限。靜電通過物體本身向大地的泄露，其決定因素是物體本身的電阻率和對大地的電容值。人們用“半衰期”描述物體靜電消

3、散的快慢。（3）影響因素多：（4）靜電屏蔽：2.12.1靜電的特點5二二. .靜電的特點與危害靜電的特點與危害（1）爆炸和火災：靜電電壓高，容易放電，產生靜電火花。在化工生產中，由靜電火花引起爆炸和火災事故是靜電最為嚴重的危害。事故常見于苯、甲苯、汽油等有機溶劑的運輸；易燃液體的灌注、取樣、過濾過程；一些可產生靜電的原料、成品、半成品的包裝、稱重過程；物料泄露噴出、摩擦攪拌、輸送等；在化工操作過程中，操作人員穿的衣服、鞋及攜帶的工具與其他物體摩擦時可能產生靜電，當攜帶靜電荷的人走近金屬管道和其他金屬物體時，人的手指和腳趾會釋放出電火花，往往釀成靜電災害。2.22.2靜電的危害6二二. .靜電的

4、特點與危害靜電的特點與危害（2）靜電電擊：化工生產過程中，工人經常與移動的帶電材料接觸會產生靜電積累（人體所帶靜電電壓可達上萬伏），當與接地設備接觸時會產生靜電放電，發(fā)生電擊現象。靜電電擊不是電流持續(xù)通過人體的電擊，而是瞬間沖擊性電擊，不至于直接使人死亡，人大多數只產生痛感和震顫，但可能因電擊墜落摔倒引起二次事故。2.22.2靜電的危害7二二. .靜電的特點與危害靜電的特點與危害（3）妨礙生產：如紡織行業(yè)，靜電使纖維纏結，吸附灰塵，降低紡織品質量；印刷行業(yè)，靜電使紙張不齊，不能分開，影響印刷速度和質量。2.22.2靜電的危害8三三. .靜電防護技術靜電防護技術兩種途徑，前已涉及介紹到。（1）與

5、空氣中帶電物質接觸；（2）通過接地裝置倒入大地。3.13.1靜電消散9三三. .靜電防護技術靜電防護技術 防止靜電引起火災爆炸事故是化工靜電安全的主要內容。為防止靜電引起火災爆炸所采取的安全措施，對防止其他靜電危害也同樣有效。 靜電引起燃燒爆炸的基本條件有4個：（1）有產生靜電的來源；（2）靜電得以積累，并達到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的火花能量達到爆炸性混合物的最小點燃能量；（4）靜電火花周圍有可燃性氣體、蒸氣和空氣形成的可燃性氣體混合物。 因此，只要采取適當措施，消除四個條件中的任何一個，就能防止靜電引起的火災爆炸。具體有7個措施。3.23.2防靜電措施10三三. .靜電防

6、護技術靜電防護技術 環(huán)境（場所）危險程度的控制：取代易燃介質、降低爆炸性混合物濃度、減少氧化劑含量，在工藝允許的情況下，采用較大顆粒的粉體替代較小顆粒的粉體等。 工藝控制：消除靜電危害的主要手段之一。l控制輸送物料流速：輸送液體物料時允許流速與液體電阻率關系十分密切。允許流速取決于液體的性質、管道直徑和管道內壁光滑程度等。如烴類燃料油在罐內輸送，管道直徑為50mm時，流速不得超過3.6m/s，直徑為100mm時，不得超過2.5m/s。當燃料油帶有水分時，必須將流速限制在1m/s以下。輸送管道應盡量減少轉彎和變徑。必須嚴格執(zhí)行規(guī)定流速，不能擅自提高流速。3.23.2防靜電措施11三三. .靜電防

7、護技術靜電防護技術 工藝控制：消除靜電危害的主要手段之一。l選用合適的材料：一種材料于不同種類的其他材料摩擦時，所帶的靜電電荷數量和極性隨其材料的不同而不同?？梢愿鶕牧袭a生靜電的相關原則，選用適當的材料匹配，使生產過程中產生的靜電相互抵消，如氧化鋁粉經過不銹鋼漏斗時，靜電電壓為-100V，經過蟲膠漆漏斗時，靜電電壓為+500V，采用的適當的選配，有這兩種材料制成德爾漏斗，靜電電壓可將為0。同樣適當安排加料順序，也可降低靜電的危險性。如某攪拌作業(yè)中，最后加入汽油，液漿靜電電壓高達1113kV。改變順序，先加部分汽油，后加氧化鋅和氧化鐵進行攪拌后加入石棉等調料及剩余的少量汽油，靜電電壓可降至40

8、0V以下。3.23.2防靜電措施昆蟲分泌物制成的漆天然的纖維狀的磷酸鹽類礦物質的通稱12三三. .靜電防護技術靜電防護技術 工藝控制：消除靜電危害的主要手段之一。l增加靜止時間：化工生產中將苯、二硫化碳等液體注入容器、貯罐時，都會產生一定的靜電荷。液體內的電荷將向器壁及液面集中并可慢慢消散，完成這個過程需要一定的時間。如向燃料罐注入重油，裝到90%時停泵，液面靜電位的峰值常常出現在停泵以后的510s內，然后電荷很快衰減掉，這個過程持續(xù)時間約為7080s。由此可見，剛停泵就進行檢測或取樣是很危險的，應該靜止一定時間，待靜電基本消散后再進行相關操作，千萬不要操之過急。l改變灌注方式：為了避免液體沖

9、擊、噴射和濺射，應將進液管延伸至容器近底部位置。3.23.2防靜電措施13三三. .靜電防護技術靜電防護技術 接地：消除靜電危害最簡單直接的方法。在化工生產中以下工藝設備要采取接地措施：l凡用來加工、貯存、運輸各種易燃液體、氣體、粉塵的設備必須接地。如貯槽貯罐、傳送膠帶、物料管道等；l廠區(qū)氧氣、乙炔管道要接地；l注油漏斗、工作站臺等l汽車油槽車行駛時3.23.2防靜電措施14三三. .靜電防護技術靜電防護技術 增濕：增加現場空氣濕度。 加抗靜電添加劑：無機鹽類，如氯化鉀、硝酸鉀等，表面活性劑類，如脂肪族磺酸鹽、聚乙二醇等。在塑料行業(yè)為了長期保持抗靜電性能，一般采用內嘉興表面活性劑。在橡膠行業(yè)，

10、一般采取炭黑、金屬粉等添加劑。在石油行業(yè)，采用油酸鹽、合成脂肪酸鹽作為抗靜電劑。3.23.2防靜電措施15三三. .靜電防護技術靜電防護技術 中和：采用靜電中和器或其他方式，避免靜電積累。 加強靜電安全管理：制定相關規(guī)程、安全指標、安全教育、靜電檢測等。3.23.2防靜電措施16三三. .靜電防護技術靜電防護技術 人體接地：在人體接地場所，必須設金屬接地棒，赤手接觸即可導出人體靜電。坐著工作的場所，可在手腕上戴接地腕帶。 工作地面導電化：不但能導走設備上的靜電，而且有利于導除積累在人體上的靜電。可采用電阻率106 cm以下的材料制成地面。此外，也可用灑水的方法使混凝土地面、木膠合板濕潤，使地面

11、形成水膜，增加其導電性。 確保安全操作：工作中盡量不做與人體帶電有關的事情。如接近或接觸帶電體，在工作場所脫穿衣服等。在靜電危險場所操作、巡視、檢查工作時，不得攜帶與工作無關的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指等。3.33.3人體防靜電措施第四節(jié)第四節(jié) 雷擊安全技術雷擊安全技術1718一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識 大氣放電現象。兩塊帶異號電荷的雷云之間或雷云與地之間的空氣絕緣被擊穿而劇烈放電。 帶電積云是構成雷電的基本條件。地面蒸發(fā)的水蒸氣上升過程中遇到上部冷空氣凝成小水滴而形成積云，此外水平移動的冷氣團或熱氣團在其前鋒交界面上也會形成積云，云中水滴受強氣流吹襲時，通常會分為較小和較

12、大的部分，在此過程中發(fā)生了電荷的轉移，形成帶相反電荷的雷云。1.11.1雷電的產生19一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識（1）直擊雷：對地面突出物直接的雷擊。（2）感應雷：靜電感應和電磁感應。（3）球雷：一團帶電氣體。（4）雷電波入侵：1.21.2雷電的種類20一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識（1）電性質破壞：雷電放電產生極高的沖擊電壓，可擊穿電氣設備的絕緣，損害電氣設備和線路，造成大面積停電。由于絕緣破壞還會引起短路，導致火災或爆炸事故。絕緣的損壞為高壓竄入低壓、設備漏電創(chuàng)造了危險條件，并可能造成嚴重的觸電事故。巨大的雷電流入大地，會在雷擊點及其連接的金屬部分產生極大的對地電壓，也

13、可直接導致因觸電電壓或跨步電壓而產生的觸電事故。1.31.3雷電的危害21一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識（2）熱性質破壞：強大的雷電流通過導體時，在極短的時間轉換為大量的熱量，產生的高溫會造成易燃物燃燒，或金屬熔化飛濺，而引起火災、爆炸。（3）機械性質破壞：由于熱效應，使雷電通道中木材纖維縫隙或其他結構中縫隙里的空氣劇烈膨脹，同時使水分及其他物質分解為氣體，因而在被累計物體內部出現強大的機械壓力，使被擊物體遭受嚴重破壞或造成爆裂。1.31.3雷電的危害22一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識（4）雷電放電的靜電感應和電磁感應的破壞：靜電感應使設備和建筑物的對低電壓可以擊穿空氣間隙，這

14、對存放易燃易爆物質的場所非常危險；靜電感應還可使金屬物之間產生火花放電，引起燃燒、爆炸。電磁感應使設備和導線上產生過電壓，就會發(fā)生局部發(fā)熱或火花放電，也是很危險的。（5）對人身的傷害：雷擊電流若迅速通過人體，可立即使人的呼吸中樞麻痹，心室顫動，心跳驟停，出現休克或突然死亡。雷擊時產生的火花、電弧還會使人遭受不同程度的灼傷。1.31.3雷電的危害23一一. .雷電的基礎知識雷電的基礎知識（6）雷電波入侵危害：跨步電壓、接觸電壓等。同時若侵入建筑物內，可造成配電裝置和電氣線路絕緣層擊穿，產生短路，或使建筑物內易燃易爆品燃燒和爆炸。1.31.3雷電的危害24二二. .防雷基本措施防雷基本措施（1）根

15、據不同的保護對象，對直擊雷、雷電感應、雷電入侵采取適當的安全措施。（2）常用裝置：避雷針、線、網、帶、器等。（3）完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。（4）除避雷器外，其他都是利用高出被保護物的突出部位，把雷電引向自身，通過引下線和接地裝置泄入大地。（5）針、網、帶用于露天；線用于電力線路；器用于保護電氣設備的絕緣。25二二. .防雷基本措施防雷基本措施（1）避雷針：接收器、接地引下線和接地體；（2）避雷線：架空地線、接地引下線和接地體；（3）避雷器（有個間隙）：與被保護設備并聯(lián)。當雷電波襲來時，間隙先行被擊穿，把雷電流引入大地，保護了設備。（4）避雷網：明裝和籠式。2.12.1直擊雷

16、的防護措施26二二. .防雷基本措施防雷基本措施l 全場埋電纜，入戶處電纜金屬外皮接地；l 架空線與電纜連接處裝設避雷器；l 架空線供電，入戶處裝設避雷器或保護間隙。2.22.2雷電感應的防護措施2.32.3雷電侵入波的防護措施27三三. .建（構）筑物、化工設備及人體的防雷措施建（構）筑物、化工設備及人體的防雷措施（1）防雷的意義：l 保護建筑物內人員安全；l 防止建筑物被破壞；l 保護建筑物內存放的危險品；l 保護建筑物內的貴重機電設備和電氣線路；l 保護電氣系統(tǒng)或電子設備。3.13.1建（構）筑物的防雷28三三. .建（構）筑物、化工設備及人體的防雷措施建（構）筑物、化工設備及人體的防雷措施（2）建筑物防雷分類：按火災爆炸危險性、人身傷亡危險性、政治經濟價值分為三類。不同類別的建筑物有不同的防雷要求。3.13.1建（構）筑物的防雷29三三. .建（構）筑物、化工設備及人體的防雷措施建（構）筑物、化