静电危害及其防护

静电危害及其防护静电是由物体间的相互摩擦或感应而产生的。石油化工生产过程中，气体、液体、粉体的输 送、排出，液体的混合、搅拌、过滤、喷涂，固体的粉碎、研磨，粉尘的混合、筛分等，都会产 生静电，有时静电电压高达数万伏，对静电防护稍有疏忽，就可能导致火灾、爆炸和人身触电， 有时则干扰正常生产和影响产品质量，因此，我们有必要了解静电产生的原因及可能造成的危害， 并采取切实可行的防护措施。静电的产生及危害当两种不同性质的物体相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时，由于它们对电子的吸引力大小各 不相同，就会发生电子转移。一物失去部分电子而带正电，另一物获得部分电子而带负电。如果 该物体与大地绝缘，则电荷无法泄漏，停留在物体的内部或表面呈相对静止状态，这种电荷就称 静电。一、静电产生的原因静电产生的原因很多，但主要可以从物质内部特性和外界条件的影响两个方面来说明。（一）内部特性1. 物质的逸出功不同由于不同物质使电子脱离原来物体表面所需外界做的功（称为逸出功）不同，因此，当它们两 者紧密接触时，在接触面上就会发生电子转移，逸出功小的物质失去电子而带正电荷，逸出功大 的物质则得到电子而带负电荷。各种物质电子逸出功的不同是产生静电的基础。2. 物质的电阻率不同静电的产生和物质的导电性能有很大关系，它以电阻率来表示。电阻率越小，导电性能越好。 根据大量实验得出的结论，物质的电阻率小于1060cm时，因其本身具有较好的导电性能，静 电将很快泄漏。大于1060cm且小于10100cm的物质，通常带电量是不大的，不易产生静电。 大于10100cm且小于10150 - cm的物质最易带静电，是防静电工作的重点对象。如汽油、苯、 乙醚等，它们的电阻率在大于10110cm且小于10150cm之间，静电很容易产生并积聚。但当 电阻率大于10150cm时，物质就不易产生静电，可一旦产生静电，就难以消除。因此，电阻率 的大小是静电能否积聚的条件。必须指出，水是静电的良导体，但当少量水夹在绝缘油品中，因为水滴与油品相对流动时要 产生静电，反而会使油品静电量增加。金属是良导体，但当它与大地绝缘时，就和绝缘体一样， 也会带有静电。3. 介电常数不同介电常数也称电容率，是决定电容的一个主要因素。在具体配置条件下，物体的电容与电阻 结合起来，决定了静电的消散规律，是影响电荷积聚的另一因素。对于液体，介电常数大的一般 电阻率低。如果液体相对介电常数大于20，并以“连续相”存在及接地，一般来说，不管是输 送还是储运，都不大可能积聚静电。（二）外部作用条件1 .紧密接触与迅速分离两种不同的物质通过紧密接触与迅速分离的过程，将外部能量转变为静电能量，并贮存于物 质之中。其主要表现形式除摩擦外，还有撕裂、剥离、拉伸、加捻、撞击、挤压、过滤及粉碎等。2. 附着带电某种极性离子或自由电子附着在与大地绝缘的物体上，也能使该物体呈带静电的现象。人在 有带电微粒的场合活动后，由于带电微粒吸附于人体，因而也会带电。3. 感应起电带电物体能使附近与它并不相连接的另一导体表面的不同部位也出现极性相反的电荷，这种 现象为感应起电。4 .极化起电绝缘体在静电场内，其内部或表面的分子能产生极化而出现电荷的现象，叫静电极化作用。 如在绝缘容器内盛装带有静电的物体时，容器的外壁也具有带电性，就是此原因。二、静电的危害（一）静电火花引起燃烧爆炸如果在接地良好的导体上产生静电后，静电会很快泄漏到大地中，但如果是绝缘体上产生静 电，则电荷会越聚越多，形成很高的电位。当带电体与不带电体或静电电位很低的物体接近时， 如电位差达到300V以上，就会发生放电现象，并产生火花。静电放电的火花能量达到或大于周 围可燃物的最小点火能量，而且可燃物在空气中的浓度或含量也已在爆炸极限范围以内时，就能 立即引起燃烧或爆炸。（二）电击人在活动过程中，由于衣着等固体物质的接触和分离及人体接近带电体产生静电感应，均可 产生静电。当人体与其它物体之间发生放电时，人即遭到电击。因为这种电击是通过放电造成的， 所以电击时人的感觉与放电能量有关，也就是说静电电击严重程度决定于人体电容的大小和人体 电压的高低。人体对地电容多为数十至数百皮法（pF），当人体电容为100（pF）时，人体静电放电 电击强度见表41。表41人体带电与电击强度的关系人体带电电位/kV电击强度备 注1. 02. 02. 53. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 010. 011. 012. 0完全无感觉手指外侧有感觉，但不疼有针触的感觉，有哆嗦感，但不 疼有被针刺的感觉，微疼有被针深刺的感觉，手指微疼从手掌到前腕感到疼手指感到剧疼，后腕感到沉重 手指和手掌感到剧疼，有微麻木 感觉从手掌到前腕有麻木的感觉 手腕子感到剧疼，手感到麻木沉 重整个手感到疼，有电流过的感觉 手指感到剧麻，整个手感到被强 烈地电击整个手感到被强烈地打击发出微弱的放电声看见放电的晕光 从指尖延展放电， 发光由于静电能量较小，所以生产过程中产生的静电所引起的电击不会对人体产生直接危害，但 人体可能因电击坠落或摔倒而造成所谓的二次事故。电击还可能使工作人员精神紧张，妨碍工作。（三）妨碍生产在某些生产过程中，如不消除静电，将会妨碍生产或降低产品质量。随着涤纶、腈纶和锦纶等合成纤维的应用，静电问题变得十分突出。例如，在抽丝过程中， 每根丝都要从直径百分之几毫米的小孔挤出，产生较多静电，由于静电电场力的作用，使丝飘动、 粘合、纠结等，妨碍工作。在粉体加工行业，生产过程中产生的静电除带来火灾爆炸危险外，还 会降低生产效率，影响产品质量。例如，粉体筛分时，由于静电电场力的作用而吸附细微的粉末， 使筛目变小，降低生产效率。在塑料和橡胶行业，由于制品和辊轴的摩擦及制品的挤压和拉伸， 会产生较多静电，如果不能迅速消散会吸附大量灰尘。