化工安全生产技术第三章-2

1、第三节第三节 静电安全技术静电安全技术12一一. .工业静电的产生工业静电的产生 工业静电是生产、运输过程中，在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的电荷，以电荷的形式存在并保存在物体上，它不以控制，仅以放电、泄露等方式消除。为了便于正确理解静电防护机理，首先需对静电的产生有个大致的了解。3一一. .工业静电的产生工业静电的产生 物质是由分子组成的，而分子是由一种或几种原子构成。原子则是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子构成。由于原子核扫带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数，因此，物质呈中性，即不带电。倘若某物质原子由于某种原因（相互摩擦、感应、吸附了带电物质）得到或失去部分电子，

2、则原来的电性平衡被打破，而使该物质呈电性，多电子呈负性，少电子呈正性。假如该物质所得到的电子没有丢失的机会或所失去的电子得不到补充，致使该物质长期地保持电性，于是说该物质带“静电”，即附着在物体上难移动的集团电荷。玻璃与丝绸相互摩擦，玻璃带正电，丝绸带负电。4二二. .静电的特点与危害静电的特点与危害（1）电压高：能量不大，但电压高；（2）泄露慢：非导体上的静电有两个消散途径，一是与空气中自由电子或离子中和 ，一是通过物体本身向大地泄露。空气中平常只有极少数的自由电子和离子，此途径很有限。静电通过物体本身向大地的泄露，其决定因素是物体本身的电阻率和对大地的电容值。人们用“半衰期”描述物体静电消

3、散的快慢。（3）影响因素多：（4）静电屏蔽：2.12.1静电的特点5二二. .静电的特点与危害静电的特点与危害（1）爆炸和火灾：静电电压高，容易放电，产生静电火花。在化工生产中，由静电火花引起爆炸和火灾事故是静电最为严重的危害。事故常见于苯、甲苯、汽油等有机溶剂的运输；易燃液体的灌注、取样、过滤过程；一些可产生静电的原料、成品、半成品的包装、称重过程；物料泄露喷出、摩擦搅拌、输送等；在化工操作过程中，操作人员穿的衣服、鞋及携带的工具与其他物体摩擦时可能产生静电，当携带静电荷的人走近金属管道和其他金属物体时，人的手指和脚趾会释放出电火花，往往酿成静电灾害。2.22.2静电的危害6二二. .静电的

4、特点与危害静电的特点与危害（2）静电电击：化工生产过程中，工人经常与移动的带电材料接触会产生静电积累（人体所带静电电压可达上万伏），当与接地设备接触时会产生静电放电，发生电击现象。静电电击不是电流持续通过人体的电击，而是瞬间冲击性电击，不至于直接使人死亡，人大多数只产生痛感和震颤，但可能因电击坠落摔倒引起二次事故。2.22.2静电的危害7二二. .静电的特点与危害静电的特点与危害（3）妨碍生产：如纺织行业，静电使纤维缠结，吸附灰尘，降低纺织品质量；印刷行业，静电使纸张不齐，不能分开，影响印刷速度和质量。2.22.2静电的危害8三三. .静电防护技术静电防护技术两种途径，前已涉及介绍到。（1）与

5、空气中带电物质接触；（2）通过接地装置倒入大地。3.13.1静电消散9三三. .静电防护技术静电防护技术 防止静电引起火灾爆炸事故是化工静电安全的主要内容。为防止静电引起火灾爆炸所采取的安全措施，对防止其他静电危害也同样有效。 静电引起燃烧爆炸的基本条件有4个：（1）有产生静电的来源；（2）静电得以积累，并达到足以引起火花放电的静电电压；（3）静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小点燃能量；（4）静电火花周围有可燃性气体、蒸气和空气形成的可燃性气体混合物。 因此，只要采取适当措施，消除四个条件中的任何一个，就能防止静电引起的火灾爆炸。具体有7个措施。3.23.2防静电措施10三三. .静电防

6、护技术静电防护技术 环境（场所）危险程度的控制：取代易燃介质、降低爆炸性混合物浓度、减少氧化剂含量，在工艺允许的情况下，采用较大颗粒的粉体替代较小颗粒的粉体等。 工艺控制：消除静电危害的主要手段之一。l控制输送物料流速：输送液体物料时允许流速与液体电阻率关系十分密切。允许流速取决于液体的性质、管道直径和管道内壁光滑程度等。如烃类燃料油在罐内输送，管道直径为50mm时，流速不得超过3.6m/s，直径为100mm时，不得超过2.5m/s。当燃料油带有水分时，必须将流速限制在1m/s以下。输送管道应尽量减少转弯和变径。必须严格执行规定流速，不能擅自提高流速。3.23.2防静电措施11三三. .静电防

7、护技术静电防护技术 工艺控制：消除静电危害的主要手段之一。l选用合适的材料：一种材料于不同种类的其他材料摩擦时，所带的静电电荷数量和极性随其材料的不同而不同。可以根据材料产生静电的相关原则，选用适当的材料匹配，使生产过程中产生的静电相互抵消，如氧化铝粉经过不锈钢漏斗时，静电电压为-100V，经过虫胶漆漏斗时，静电电压为+500V，采用的适当的选配，有这两种材料制成德尔漏斗，静电电压可将为0。同样适当安排加料顺序，也可降低静电的危险性。如某搅拌作业中，最后加入汽油，液浆静电电压高达1113kV。改变顺序，先加部分汽油，后加氧化锌和氧化铁进行搅拌后加入石棉等调料及剩余的少量汽油，静电电压可降至40

8、0V以下。3.23.2防静电措施昆虫分泌物制成的漆天然的纤维状的磷酸盐类矿物质的通称12三三. .静电防护技术静电防护技术 工艺控制：消除静电危害的主要手段之一。l增加静止时间：化工生产中将苯、二硫化碳等液体注入容器、贮罐时，都会产生一定的静电荷。液体内的电荷将向器壁及液面集中并可慢慢消散，完成这个过程需要一定的时间。如向燃料罐注入重油，装到90%时停泵，液面静电位的峰值常常出现在停泵以后的510s内，然后电荷很快衰减掉，这个过程持续时间约为7080s。由此可见，刚停泵就进行检测或取样是很危险的，应该静止一定时间，待静电基本消散后再进行相关操作，千万不要操之过急。l改变灌注方式：为了避免液体冲

9、击、喷射和溅射，应将进液管延伸至容器近底部位置。3.23.2防静电措施13三三. .静电防护技术静电防护技术 接地：消除静电危害最简单直接的方法。在化工生产中以下工艺设备要采取接地措施：l凡用来加工、贮存、运输各种易燃液体、气体、粉尘的设备必须接地。如贮槽贮罐、传送胶带、物料管道等；l厂区氧气、乙炔管道要接地；l注油漏斗、工作站台等l汽车油槽车行驶时3.23.2防静电措施14三三. .静电防护技术静电防护技术 增湿：增加现场空气湿度。 加抗静电添加剂：无机盐类，如氯化钾、硝酸钾等，表面活性剂类，如脂肪族磺酸盐、聚乙二醇等。在塑料行业为了长期保持抗静电性能，一般采用内嘉兴表面活性剂。在橡胶行业，

10、一般采取炭黑、金属粉等添加剂。在石油行业，采用油酸盐、合成脂肪酸盐作为抗静电剂。3.23.2防静电措施15三三. .静电防护技术静电防护技术 中和：采用静电中和器或其他方式，避免静电积累。 加强静电安全管理：制定相关规程、安全指标、安全教育、静电检测等。3.23.2防静电措施16三三. .静电防护技术静电防护技术 人体接地：在人体接地场所，必须设金属接地棒，赤手接触即可导出人体静电。坐着工作的场所，可在手腕上戴接地腕带。 工作地面导电化：不但能导走设备上的静电，而且有利于导除积累在人体上的静电。可采用电阻率106 cm以下的材料制成地面。此外，也可用洒水的方法使混凝土地面、木胶合板湿润，使地面

11、形成水膜，增加其导电性。 确保安全操作：工作中尽量不做与人体带电有关的事情。如接近或接触带电体，在工作场所脱穿衣服等。在静电危险场所操作、巡视、检查工作时，不得携带与工作无关的金属物品，如钥匙、硬币、手表、戒指等。3.33.3人体防静电措施第四节第四节 雷击安全技术雷击安全技术1718一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识 大气放电现象。两块带异号电荷的雷云之间或雷云与地之间的空气绝缘被击穿而剧烈放电。 带电积云是构成雷电的基本条件。地面蒸发的水蒸气上升过程中遇到上部冷空气凝成小水滴而形成积云，此外水平移动的冷气团或热气团在其前锋交界面上也会形成积云，云中水滴受强气流吹袭时，通常会分为较小和较

12、大的部分，在此过程中发生了电荷的转移，形成带相反电荷的雷云。1.11.1雷电的产生19一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识（1）直击雷：对地面突出物直接的雷击。（2）感应雷：静电感应和电磁感应。（3）球雷：一团带电气体。（4）雷电波入侵：1.21.2雷电的种类20一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识（1）电性质破坏：雷电放电产生极高的冲击电压，可击穿电气设备的绝缘，损害电气设备和线路，造成大面积停电。由于绝缘破坏还会引起短路，导致火灾或爆炸事故。绝缘的损坏为高压窜入低压、设备漏电创造了危险条件，并可能造成严重的触电事故。巨大的雷电流入大地，会在雷击点及其连接的金属部分产生极大的对地电压，也

13、可直接导致因触电电压或跨步电压而产生的触电事故。1.31.3雷电的危害21一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识（2）热性质破坏：强大的雷电流通过导体时，在极短的时间转换为大量的热量，产生的高温会造成易燃物燃烧，或金属熔化飞溅，而引起火灾、爆炸。（3）机械性质破坏：由于热效应，使雷电通道中木材纤维缝隙或其他结构中缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为气体，因而在被累计物体内部出现强大的机械压力，使被击物体遭受严重破坏或造成爆裂。1.31.3雷电的危害22一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识（4）雷电放电的静电感应和电磁感应的破坏：静电感应使设备和建筑物的对低电压可以击穿空气间隙，这

14、对存放易燃易爆物质的场所非常危险；静电感应还可使金属物之间产生火花放电，引起燃烧、爆炸。电磁感应使设备和导线上产生过电压，就会发生局部发热或火花放电，也是很危险的。（5）对人身的伤害：雷击电流若迅速通过人体，可立即使人的呼吸中枢麻痹，心室颤动，心跳骤停，出现休克或突然死亡。雷击时产生的火花、电弧还会使人遭受不同程度的灼伤。1.31.3雷电的危害23一一. .雷电的基础知识雷电的基础知识（6）雷电波入侵危害：跨步电压、接触电压等。同时若侵入建筑物内，可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿，产生短路，或使建筑物内易燃易爆品燃烧和爆炸。1.31.3雷电的危害24二二. .防雷基本措施防雷基本措施（1）根

15、据不同的保护对象，对直击雷、雷电感应、雷电入侵采取适当的安全措施。（2）常用装置：避雷针、线、网、带、器等。（3）完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。（4）除避雷器外，其他都是利用高出被保护物的突出部位，把雷电引向自身，通过引下线和接地装置泄入大地。（5）针、网、带用于露天；线用于电力线路；器用于保护电气设备的绝缘。25二二. .防雷基本措施防雷基本措施（1）避雷针：接收器、接地引下线和接地体；（2）避雷线：架空地线、接地引下线和接地体；（3）避雷器（有个间隙）：与被保护设备并联。当雷电波袭来时，间隙先行被击穿，把雷电流引入大地，保护了设备。（4）避雷网：明装和笼式。2.12.1直击雷

16、的防护措施26二二. .防雷基本措施防雷基本措施l 全场埋电缆，入户处电缆金属外皮接地；l 架空线与电缆连接处装设避雷器；l 架空线供电，入户处装设避雷器或保护间隙。2.22.2雷电感应的防护措施2.32.3雷电侵入波的防护措施27三三. .建（构）筑物、化工设备及人体的防雷措施建（构）筑物、化工设备及人体的防雷措施（1）防雷的意义：l 保护建筑物内人员安全；l 防止建筑物被破坏；l 保护建筑物内存放的危险品；l 保护建筑物内的贵重机电设备和电气线路；l 保护电气系统或电子设备。3.13.1建（构）筑物的防雷28三三. .建（构）筑物、化工设备及人体的防雷措施建（构）筑物、化工设备及人体的防雷措施（2）建筑物防雷分类：按火灾爆炸危险性、人身伤亡危险性、政治经济价值分为三类。不同类别的建筑物有不同的防雷要求。3.13.1建（构）筑物的防雷29三三. .建（构）筑物、化工设备及人体的防雷措施建（构）筑物、化