靜電對化工生產(chǎn)危害極大。這是因為在化工生產(chǎn)過(guò)程中,不可避免地要使用易燃易爆物料,而工藝、裝置或人員的因素,都可能產(chǎn)生靜電,如果不進(jìn)行有效控制,易引發(fā)火災爆炸事故。避免靜電危害是化工企業(yè)應重視的問(wèn)題之一,必須嚴格落實(shí)各項防范措施。
靜電產(chǎn)生原因
靜電是一種處于靜止狀態(tài)的電荷。主要是由物體之間的緊密接觸、分離或摩擦發(fā)生電荷轉移,破壞了物體原子中正、負電荷的平衡,使兩種物質(zhì)在接觸面上形成電位差而產(chǎn)生的。
1.緊密接觸和迅速分離。這是最常見(jiàn)的產(chǎn)生靜電的一種方式。兩個(gè)物體接觸時(shí)會(huì )產(chǎn)生電荷轉移,若分離得足夠快,物體就會(huì )帶靜電。
2.附著(zhù)帶電。某種極性離子或帶電粉塵附著(zhù)到與地絕緣的固體上,能使該固體帶靜電或改變其帶電狀況。物體獲得電荷的多少,取決于其對地電容及周?chē)那闆r。人在有帶電微粒的場(chǎng)合活動(dòng),身體上也會(huì )帶靜電。
3.感應起電。在工業(yè)生產(chǎn)中,存在帶靜電的物體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,金屬離子會(huì )向溶液里擴散,界面上會(huì )出現雙電層,形成電位差。在一定的條件下,電位差足以阻止金屬離子繼續溶解,達到平衡狀態(tài)。當平衡狀態(tài)遭到破壞時(shí),金屬離子繼續擴散,就會(huì )形成電流。
5.壓電效應起電。某些固體材料在機械力作用下會(huì )產(chǎn)生電荷。雖然壓電效應產(chǎn)生的電荷密度小,仍具有可引起爆炸的能量。
6.極化起電。絕緣體在靜電場(chǎng)內,其內部和表面會(huì )出現電荷,這是極化作用的結果。按照分子結構的不同,可分為非極性分子極化和極性分子極化。
7.噴出帶電。粉體、液體和氣體從截面很小的開(kāi)口噴出時(shí),這些流動(dòng)的物體與噴口激烈摩擦,同時(shí)本身分子之間相互碰撞,會(huì )產(chǎn)生大量靜電。
8.飛沫帶電。噴在空間的液體,由于擴散和分離,出現了新的液面,產(chǎn)生靜電。
另外,產(chǎn)生靜電的方式還有沉浮、凍結等。需要注意的是,產(chǎn)生靜電的方式大多不是單一的,而是幾種方式共同作用的結果。
常見(jiàn)三種危害
引發(fā)火災爆炸
引發(fā)爆炸和火災是靜電的最大危害。靜電的能量雖然不大,但因其易放電,會(huì )出現靜電火花。在易燃易爆場(chǎng)所,可能因為靜電火花引起火災和爆炸。
造成電擊
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)過(guò)程中產(chǎn)生的靜電電擊不會(huì )直接致人死亡。但是靜電電擊可引起墜落、摔倒等傷害,還可引起作業(yè)人員心理緊張,影響正常工作。
影響生產(chǎn)
在某些生產(chǎn)工程中,不消除靜電將會(huì )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(dòng)作,引發(fā)二次事故。
消除靜電措施
消除靜電的主要途徑有兩個(gè):創(chuàng )造條件加速靜電泄漏或中和;控制工藝過(guò)程,即限制靜電產(chǎn)生。第一個(gè)途徑包括兩種方法,泄漏法和中和法。第二個(gè)途徑包括材料選擇、工藝設計等方面的措施。
《《《 泄漏導走法
泄漏導走法即靜電接地法,是消除靜電最基本的措施。企業(yè)可利用工藝手段,對空氣增濕、添加抗靜電劑,可采取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式,把設備上各部分經(jīng)過(guò)接地極與大地連接。
☆固定設備
一些固定設備,如塔、容器、機泵、換熱器、離心機的外殼,應經(jīng)過(guò)靜電接地處理。直徑大于或等于2.5米及容積大于或等于50立方米的設備,其接地點(diǎn)不應少于兩處,接地點(diǎn)應沿設備外圍均勻布置,其間距不應大于30米。
有振動(dòng)性的固定設備,其振動(dòng)部件應采用銅芯軟絞線(xiàn)接地,不可使用單股線(xiàn)。有軟連接的幾個(gè)設備之間應采用銅芯軟絞線(xiàn)跨接。
皮帶傳動(dòng)的機組及其皮帶的防靜電接地刷、防護罩均應接地。固定設備與接地線(xiàn)或連接線(xiàn)宜采用螺栓連接。與地絕緣的金屬部件,如法蘭、膠管接頭等,應采用銅芯軟絞線(xiàn)跨接引出接地。
☆管道系統
管道在進(jìn)出裝置區(含生產(chǎn)車(chē)間廠(chǎng)房)處、分岔處應進(jìn)行接地。長(cháng)距離無(wú)分支管道應每隔100米接地一次。平行管道凈距小于100毫米時(shí),應每隔20米加跨接線(xiàn);當管道交叉且凈距離小于100毫米時(shí),應加跨接線(xiàn)。
當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時(shí),一般可不必另裝靜電連接線(xiàn),但應保證至少有兩個(gè)螺栓或卡子間具有良好的導電接觸面。
金屬配管中間的非導體管段,除需做特殊防靜電處理外,兩端的金屬管應分別與接地干線(xiàn)相連,或用銅芯軟絞線(xiàn)跨接后接地。
非導體管段上的所有金屬件均應接地。
☆人體靜電接地
在人體接地的作業(yè)場(chǎng)所,應安裝金屬接地棒。作業(yè)人員可隨時(shí)用手接觸金屬接地棒,以消除身體所帶靜電。
在坐著(zhù)作業(yè)的場(chǎng)所,作業(yè)人員可佩戴接地腕帶。在防靜電場(chǎng)所入口處,應有金屬接地物。
在有靜電危害的場(chǎng)所,作業(yè)人員應注意著(zhù)裝,應穿防靜電服、導電鞋,戴防靜電手套,不得穿化纖材質(zhì)的衣服。
《《《 靜電中和法
靜電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,其中與帶電物體極性相反的離子向帶電物體移動(dòng),并和帶電物體的電荷進(jìn)行中和,從而達到消除靜電的目的。
利用此原理制成的靜電消除器主要類(lèi)型有自感應式、外接電源式、放射線(xiàn)式、離子流式和組合式等,企業(yè)可根據生產(chǎn)的需要進(jìn)行選擇。
《《《 工藝控制法
工藝控制法是從工藝流程、設備構造、材料選擇及操作管理等方面采取相應措施,限制電流產(chǎn)生或控制靜電的積累,使之在安全的范圍內。
危險化學(xué)品在管道中流動(dòng)所產(chǎn)生的靜電量,與流速的二次方成正比。降低流速便減少了摩擦,減少了靜電的產(chǎn)生。因此,可限制物料的輸送速度,管徑越大,速度越要放慢。灌裝液體物料時(shí),可從底部進(jìn)入或將注入管伸入容器底部。必須按照操作規程控制反應釜內易燃液體的攪拌速度。
在灌裝過(guò)程中,禁止進(jìn)行取樣、測溫等現場(chǎng)操作,應靜置一段時(shí)間后,再進(jìn)行操作。
設備和管道應選用適當的材料,盡量使用金屬材料,少用或不用塑料管,可采用惰性氣體保護。
在液體運輸中
1.液體在管道內的流速要穩定。管道中拐彎和縮口的數量應盡可能少,管內壁要光滑,各管道直徑應統一。
2.液體中不應混入空氣、水、灰塵和氧化物等,特別是不應混入橡膠、瀝青等膠體狀溶解物。
3.管道和軟管內的端部應設緩和器,其作用是將管道擴大,使可燃液體流經(jīng)緩沖區時(shí),可將大部分電荷泄掉。
4.運輸易燃液體的槽車(chē)罐內應設隔板,使液體不起波浪和飛濺,罐裝量宜在85%以上,還應采用鐵鏈接地,保持勻速行駛。
5.對絕緣材料制成的管道,應在管道內壁加襯銅絲網(wǎng),并在管道外纏繞鋼絲,使其內外構成整體,然后進(jìn)行接地,放料槽與接地槽之間也應用導線(xiàn)連接,然后再接地。
6.罐體內部要定期清洗。
在倉儲環(huán)節
1.控制物料盡量不產(chǎn)生靜電,如限制易燃液體在管道中的流速,控制其裝卸方式,防止不同油品混合和液體中帶水、帶氣。
2.可在設備上安裝良好的接地裝置、增加相對濕度、敷設導電地板、在工具上噴涂導電涂料等。
3.給帶電體外加一定量的反電荷,避免靜電壓上升,如使用感應式靜電中和器。
4.在易燃儲罐內充入氮氣等惰性氣體,加裝控制報警裝置,采用高效排風(fēng)裝置,使空氣中的易燃氣體或粉塵達不到爆炸極限。
5.作業(yè)人員應穿導電鞋和防靜電工作服,及時(shí)消除身體所帶靜電。
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