静电泄漏和消除方法
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危险化学品储罐区的静电如何预防与消除2、增湿提高空气中相对湿度有利于消除现场存在的静电。
提高空气中相对湿度就是提高空气中水蒸气的饱和程度,在物体表面会吸收或吸附一定的水分,从而降低了物体表面的电阻系数,有利于静电电荷导入大地。
当然,用增加空气湿度消除静电也有其局限性,它应以不损害人员健康、不损坏设备和危险化学品品的质量为原则。
在实施增湿消除静电时,一般相对湿度在70%左右,静电积累会很快减少。
3、添加抗静电剂抗静电剂具有较好的导电性或较强的吸湿性。
因此,在容易产生静电的高绝缘材料中,加入抗静电剂之后,能降低材料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄漏,消除静电危险。
化工行业中多采用酸盐、环烷酸盐、铬盐、合成脂肪酸盐等作为抗静电剂。
国产抗静电添加剂有3个组分:烷基水杨酸铬、丁二酸二异辛酯磺酸钙和“603”的共聚物。
前两种组分是改变危险化学品导电率的基本成分,后者是稳定增效剂。
抗静电剂的使用可采用涂布法、浸渍法、喷雾法或采用混合在原料中,以降低内部电阻及表面电阻,提高物体的导电性能。
4、工艺控制法危险化学品在管道中流动所产生的静电量,与危险化学品流速的二次方成正比。
降低流速便降低了摩擦程度,可减少静电的产生。
所以当储罐输入危险化学品和输出危险化学品的时候,控制危险化学品输送流速是减少静电电荷产生的一个有效方法。
2000年10月31日,河南某石化厂机修车间一名女职工提着一带塑料柄挂钩的方形铁桶,到炼油三厂开手阀放汽油不久,油桶着火。
原因是由于阀门开度过大,汽油流速快而导致静电积聚,产生火花放电而引发的事故。
在容器内灌注液体时,应防止产生液体飞溅和剧烈搅拌现象,应从底部装卸危险化学品或将危险化学品管延伸至接近容器的底部。
一般规定,在鹤管没有被危险化学品浸没之前,流速只能限制在1m/s以下,以免产生静电。
当入口管浸没200mm后可提高流速,最高不得超过6m/s。
甲、乙类液体经过添加抗静电剂,或有专门静电消除器与静电报警仪同时具备的,流速可为6m/s。
机械、电子设备静电产生机制、危害及消除措施2身份证号码:61272419920809****摘要:在设备运行过程中,经常会产生静电,通常在不进行干预的情况下,会产生不可预料的后果,造成的损失也是无法挽回的。
因此,在机械设备设计制造过程中,我们要注重设备的防静电方面的问题,确保设备运行过程中的安全性、可靠性。
设备静电的产生是多方面因素共同决定,显然,要使设备的静电量达到安全等级内,就需要从设备设计的各个方面入手,了解设备静电产生的机制过程,从而采取有效的措施。
文章就设备静电产生机制、危害及消除措施进行浅析,同时提出克服问题的具体措施,为机械设备设计、制造、运行维护的实践提供参考。
关键词:机械设备;静电;产生机制;危害;消除引言机械、电子设备在运行过程中,要实现可靠性和安全性,要注意很多的影响因素,其中最容易忽视的一点是静电。
因为静电的产生、影响过程不易观察,但是静电造成危害的瞬间确实极其迅速的,来不及紧急处理,它会造成设备的损毁、厂房环境的损毁、甚至人员财产的损失。
因此,我们要不断探索影响机械设备静电的各种因素,以便于在实践中抑制设备静电水平,保障设备的安全稳定运行。
下文我们将从设备静电产生机制、危害及消除措施三大方面进行阐述和具体浅析。
1设备静电产生机制静电即为相对静止的电荷。
静电是一种电能,它存留于物体表面,是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,是通过电子或离子的转换而形成的。
当一物体中的电子发生转移或分子被极化时,就产生了带电现象,物体可因其带有多余的电子或缺乏电子而呈负极性或正极性。
静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。
如摩擦起电、人体起电等现象。
常见的设备静电现象,主要来源有两种:一是摩擦起电,两种不同材质的零件在摩擦的过程中,互相转移电荷,从而产生带不同极性的静电;二是接触带电,设备任何部位接触到带电体时,会接收到电荷,从而带相同极性的静电,尤其当空气中存在大量电离电荷时,设备极易带静电。
危险化学品生产工艺过程中静电的危害与消除在二十世纪中期,随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用, 一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度, 另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出, 静电危害造成了相当严重的后果和损失。
曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元,这还不包括潜在的损失。
在航天工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰航天飞行器的运行。
在石化工业,美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。
1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后,引起了世界科学家对静电防护的关注。
近年来在我国危险化学品生产经营企业曾发生30多起较大的静电事故, 其中损失达百万元以上的有数起。
例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐, 山东某石化公司的胶渣罐, 抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。
一、生产工艺过程中静电的产生1.产生静电的内因(1)物质的逸出功不同任何两种固体物质,当两者作相距小于25×10‾8㎝的紧密接触时,在接触界面上会产生电子转移现象,这是由于各种物质逸出功不同的缘故。
两物体相接触时,逸出功较小的一方失去电子带正电,而另一方就获得电子带负电。
因此,可以把不同物质按照得失电子的难易,亦即按照起电性质的不同,排成一个静电带电序列。
如北川序列(1985年)为:(+)玻璃-头发-尼龙-羊毛-人造纤维-绸布-醋酸人造丝-奥纶-纸浆和滤纸-黑橡胶-维尼纶-可耐尼龙-赛璐珞-玻璃纸-聚苯乙烯-聚四氟乙烯(-)(2)物质的电阻率不同由高电阻率物质制成的物体,其导电性能差,带电层中的电子移动比较困难,构成了静电荷积聚和条件。
例如,两物体紧密接触时,接触界面上形成了双电层,如物质均为导体,纵然分享的速度很快,先分离部分的电子总能很容易地通过最后分离的接触点泄漏返回原处,两物体分开后仍然各自表现为电中性。
静电防护方法(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l×105Ω•cm以下的所谓静电导体,以及表面电阻1×105-1×108Ω•cm的静电亚导体作为防静电材料。
例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的,将表面电阻控制在1×106Ω•cm以下。
(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。
(参见GBJl79或SJ/T10694—1996)静电防护材料接地方法:将静电防护材料(如于作台面垫、地垫、防静电腕带等)通过1MΩ的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见SJ/T10630-1995)。
串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放<5mA的电流,称为软接地。
设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地,称为硬接地。
(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。
放电体卜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(V)U0一起始电压(V)R-等效电阻(Ω)C-导体等效电容(pf)一般要求在1秒内将静电泄漏。
即1秒内将电压降至1OOV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1秒内使UT达到100V,则要求R=1.28×109Ω。
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。
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。
静电防护方法由于物体间的接触分离(摩擦、剥离、撕裂和碰撞等)或电场感应,会产生物体之间或物体内部带电粒子的扩散、转移或迁移,从而形成物体表面电荷堆积,即呈现带电现象。
这种现象可能导致物体表面电荷对空气中带异性电荷的微粒子尘埃的吸引,造成电子敏感元器件绝缘性能的降低、结构腐蚀或破坏。
在一定条件下,这种积聚电荷还会产生静电放电,使电子元器件局部破损或击穿。
以下措施可以快递有效的消除物体所带的静电。
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。
而是采用表面电阻在104Ω到1011Ω之间,或体积电阻在105Ω/sq到1012Ω/sq 之间的的防静电材料。
2.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。
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,采用埋地线的方法建立“独立”地线能够快速有效的消除导体上的静电。
3.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) 使用抗静电剂——抗静电剂属于表面活性剂。
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。
4.工艺控制法为了在电子产品制造中尽量少地产生静电,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、管理制度等方面采取有效措施。
液体化工罐区静电产生的原因及防范措施液体化工罐区储存的化工产品大多易燃易爆。
在接收、储存、输送这些产品的过程中,液体流动和人体作业等都会产生静电,若不及时消除很有可能酿成重大火灾爆炸事故。
因此有必要就液体化工罐区静电产生的原因及其危害性做详细分析,提出防范措施,以保证安全生产。
在液体化工罐区,静电的产生主要是液体静电、人体静电以及少量的气体静电和感应静电。
1 液体静电液体与固体、液体与气体、液体与另一不相溶的液体之间,由于搅拌、沉降、流动、冲击、飞溅等接触及分离的相对运动,由于物质电子的逸出功不同,就会形成双电层而产生静电。
而液体化工产品大都属于高绝缘物质,因此,在这类非导电性液体生产和储运过程中,就会产生和积累大量的静电荷,静电积累到一定程度就可产生火花放电,如果在空间内同时还存在爆炸性混合气体,就可能引起火灾爆炸。
1.1 液体静电产生机理a)液体在管线中流动时产生静电:液体在管线内流动,形成液体与固体接触、分离的条件,当液体化工产品通过管线、过滤器、机泵、鹤管等流动时,接触和分离的现象就连续发生而产生静电。
b)水滴、杂质在液体产品中沉降起电:液体化工产品中含有水和杂质,杂质会离解成带电离子。
因此在水平液体产品界面处也形成偶电层。
当水滴与液体产品作相对运动时,水滴带走部分吸附在水滴界面上的电荷,于是使液体产品与水滴分别带上了不同符号的静电。
c)溅泼起电:液体从管线口喷出后,遇到板或壁,使液体向上飞溅成许多微小的液滴,形成一层薄雾,这层薄雾包含着无数小液滴,当小液滴落在其它物体的表面上时,便在接触面处形成偶电层。
由于液滴具有惯性,碰到物体之后还要继续滚动,于是液珠带走偶电层之扩散层,固定层便留在物体表面上,这样液滴和物体带上了不同符号的静电。
d)喷射起电:当液体从喷嘴或管口喷出时,液体微粒和喷嘴之间存在迅速接触与分离的偶电层,也会使喷嘴与液体微粒带动上不同符号的静电。
1.2 影响因素a)液体流速的影响:根据有关资料,液体在管线内流动所产生的流动电流和电荷密度的饱和值与液体流速的二次方成正比。
静电有哪些危害,如何防范1.静电的产生与静电电荷的积累静电是指绝缘物质或者孤立导体上携带的相对静止的电荷,它是由不同物体接触摩擦时,在物质间发生了电子转移而形成的带电现象。
例如,人们很早就发现用玻璃棒或琥珀毛、纸片和尘埃等轻小物体。
静电电荷只能聚积于物体的表面上,不能像在导体里的电流与毛皮摩擦一阵再分开时,前者就带了正电荷,后者就带了负电荷,能够吸引或排斥羽那样容易流动,因而称之为静电。
1.1静电的产生机理众所周知,一切物质都是由分子组成的,而分子是由原子组成的,原子是由带正电的原子核和围绕着原子核做高速旋转的带负电的电子所组成。
电子在原子核外不停地高速旋转,有离开原子核的倾向,但电子又与带正电的原子核互相吸引,两个方向相反的力达到平衡,因此电子只能在固定的轨道上运动。
原子核所带的正电荷数量与全部电子所带的负电荷数量相等,所以整个原子是呈电中性的。
电子挣脱原子核的束缚所需要的能量称为电子逸出功,它反映了原子核对电子的束缚力或者吸引力的大小,不同原子或者说是不同物质的电子逸出功是不相同的。
当两种物体在一起互相摩擦,两者做相距小于25x10-8cm的紧密接触时,电子受到相反两个方向的作用力,作用力之差——净作用力就是电子逸出功之差。
在其作用下,部分电子能摆脱原物质原子核的束缚,从逸出功小的物体转移到逸出功大的另一个物体上去,这样,逸出功小的物体因失去电子而带正电,逸出功大的物体因电子过剩而带负电。
由于两物体各自带有电荷相反的静电荷,就形成了双电层。
双电层还不是静电,当两物质做相对运动,如固体间相互摩擦、液体在管道中流动、粉状物料在布袋中滑动,部分电子来不及复位就随物质离开了,结果是各自带上了静电荷——即静电。
静电电荷的量与相接触的两物质的电子逸出功之差有关,差值越大即性质相差越大,静电电荷越多。
同时,静电电荷还与移动速度大小有关,速度越大,静电电荷越多。
一种物质在摩擦过程中带什么电荷,与电子逸出功的相对大小有关。
危险化学品储罐区的静电如何预防与消除静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,人走过化纤地毯产生的静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书产生的静电大约7000伏,最高时产生的静电甚至达几万伏。
在生活中,静电能使人体受到伤害;在化工行业中,静电能引发火灾爆炸事故,造成损失。
静电引发的储罐火灾占全部火灾爆炸的10%以上。
在日常安全检查中,我们发现许多企业不重视危险化学品储罐区静电的防治,一旦发生火灾爆炸事故,后果惨重。
本文通过对静电产生的原因进行分析,提出预防措施,用以指导企业加强储罐区的安全管理,防止火灾爆炸事故发生。
一、储罐区静电产生的原因危险化学品储罐区生产作业的过程,通常包括易燃、可燃液体的装卸、输送、调合、采样、检尺、测温及设备清洗等各种环节。
易燃、可燃液体贮罐(槽)车、汽车罐(槽)车,鹤管以及设备、管线等设施都需要重点加强静电防护。
1、危险化学品的电阻率影响静电产生据有关资料介绍,液体的电阻率在1010~1015?·m时,能产生危险的静电,而在1013?·m是产生的静电最大。
高于1015?·m以及低于1010?·m时,静电的产生和积聚小到可以忽视的程度。
特别是电阻率在106?·m以下时,对静电来说就等于是导体的作用了,这时可以不考虑静电问题。
原油、重油的电阻率是109~1010?·m,产生静电的危险性小;汽油、煤油、清油、喷气燃料等的电阻率为1012~1013?·m,是最容易产生静电的物质,需要特别注意。
比较产生静电的倾向,煤油>喷气燃料>汽油。
2、装卸危险化学品方式造成静电装卸危险化学品方式可分为两种:一种为底部装卸法,另外一种为上部装卸法。
这两种方法相比,后者产生静电量更大。
不但因液体分离而产生新的电荷,更主要的是电荷没有充分的时间驰张,所以表层电荷密度较高,同时还因危险化学品冲击至罐壁造成喷溅飞沫而产生静电。
静电的消除静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾,其在瞬间即释,放电能量大是其引发静电危害的突出特点。
因此,必须采取切实有效的措施来消除静电危害。
防止静电危害的关键是:防止或减少静电的产生;设法导走或中和产生的电荷,并使它无法积聚;防止有足够能量的静电放电;防止爆炸性混合气体的形成。
消除静电的主要途径有两条:一是创造条件加速静电泄漏或中和;二是控制工艺过程,即限制静电的产生。
第一条途径包括两种方法,泄漏法和中和法。
接地、增湿、加入抗静电剂等属于泄漏法;运用感应静电消除器、放射线静电消除器及离子流静电消除器等属于中和法,一般企业都采用接地的措施。
第二条途径就是工艺控制法,包括材料选择、工艺设计、设备结构及操作管理等方面所采取的措施。
一、泄漏法和中和法(一)静电接地:接地是消除静电灾害最简单、最常用的方法,是防止静电的最基本的措施。
静电接地连接是接地措施中重要的一环,可采取静电跨接、直接接地、间接接地等方式,根据国家标准和行业规范采取正确的接地措施。
1、固定设备(1)固定设备(塔、容器、机泵、换热器、离心机等)外壳,应进行静电接地。
若为覆盖设备一般可不做静电接地。
(2)直径大于或等于2.5m及容器大于或等于50m3的设备,其接地点不应少于两处,接地点应沿设备外围均匀布置,起间距不应大于30m。
(3)有振动性的固定设备,其振动部件应采用截面不小于6mm2的铜芯软绞线接地,不准使用单股线。
有软连接的几个设备之间应采用铜芯软绞线跨接。
(4)皮带传动的机组及其皮带的防静电接地刷、防护罩,均应接地。
(5)固定设备与接地线或连接线宜采用螺栓连接。
(6)与地绝缘的金属部件(如法兰、胶管接头等),应采用铜芯软绞线跨接引出接地。
2、管道系统(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。
(2)平行管道净距小于100mm时,应每隔20m加跨接线;当管道交叉且净距离小于100mm时,应加跨接线。