静电危害与安全技术对策措施

1、Word - 17 -静电危害与安全技术对策措施 【摘 要】静电在现代工业生产活动中有着较大的危害，尤其在化工生产经营、易燃易爆等火灾爆炸环境中，频繁启发火灾、爆炸等事故，本文从事故发生谈起，列举、分析和工程实例就其缘由举行分析，对其危害、危急性举行了相应的描述，并有针对性地归纳收拾了相应的技术及管理措施。 【关键词】静电；危害；平安措施 0.引言 静电，是物体表面过剩或不足的相对静止不动的电荷，是一种电能，它留存于物体表面，是正电荷与负电荷在局部范围内失去平衡的结果。其特征是高电位，低电量，微小的电流以及作用时光短；受环境条件，特殊是湿度的影响较大，静电测量时复现性差，瞬态现象多等。因此人们

2、只能从一些特别的效果中才干感觉到静电。 1.静电产生的缘由 当带电体上的电荷产生了电场，且电场强度超过周围介质的绝缘击穿强度时，带电体表面附近的介质就发生电离，引起静电电荷的转移，从而使带电体上电荷趋向削减或消逝，这时就会浮现静电放电。 静电产生能够从内外因两方面来分析。首先从静电产生的内因来看，有三种情形：一是因物质的溢出功不同而产生，任何两种固体物质，当两者相距小于2510-8cm的距离紧密接触时，在接触界面上会产生电子转移现象。溢出功较小的一方失去电子带正电，而另一方就得到电子带负电。二是因物质的电阻率不同而产生，电阻率高的物体，其导电性能差，带电层中的电子移动较困难，构成了静电荷集聚的

3、条件。三是因介电常数（电容率）不同而产生，在详细配置条件下，物体的电容与电阻结合起来打算了静电的消散逻辑。 第二从静电产生的外因来讲，紧密的接触和快速的分别可引起静电。任何物体的表面都是不光洁的，所谓的接触是多点接触，当接触距离小于2510-8cm时，就有电子转移，即形成双电层。若分别得足够快，物体就带电。外因起电有：附着带电、感应起电、电解起电、压电效应起电、喷出带电、飞沫带电等方式。需要指出的是产生静电的方式不是单一的，而是几种方式共同作用的结果。 2.静电的危害 静电的危害有三种主要种类：一是可能引起爆炸和火灾。爆炸和火灾是静电的最大危害。静电的能量虽然不大，但因其电压很高且易放电，浮现

4、静电火花。在易燃易爆的场所，可能由于静电火花引起火灾或爆炸；二是可能导致电击。因为静电造成的电击，可能发生在人体临近带电物体的时候，也可能发生在带静电电荷的人体临近接地体的时候。电击易引起坠落、摔倒等二次事故。电击还可引起职工紧急，影响工作。三是可能影响生产、经营。在某些生产、经营中，不消退静电将会影响仪器设备正常运转或降低产品质量。此外，静电还可引起电子自动元件误动作，启发二次事故。 2.1生产生活中易产生静电的环节 静电事故是由静电荷或静电场能量引起的事故。在生产工艺过程中以及操作人员的操作过程中，某些材料的相对运动接触与分别等缘由导致了相对静止的正电荷和负电荷的堆积，产生了静电。由此产生

5、的静电能量不大，不会直接使人致命，但是其电压可能高达十千伏乃至数百千伏，发生放电，产生静电火花，在有爆炸和火灾危急环境下，静电是一个非常危急的因素，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，酿成爆炸和火灾事故。接触、分别过程，即两种紧密接触材料的骤然分别过程是静电产生的基本方式。高电阻率的高分子材料简单产生和堆积危急的静，以下工艺过程都简单产生静电。 （1）固体物质大面积的摩擦。如塑料或橡胶碾制，纸张与辊轴摩擦，传运带与带轮或辊轴摩擦等；固体物质在压力下接触后分别，如塑料压制、上光等；固体物质在挤出、过滤时与管道、过滤器等发生摩擦：如塑料的挤出，赛璐珞的过滤等。 （2）固体物质的粉碎、研磨过程；悬

6、浮粉尘的高速运动等。 （3）在混合器中搅拌各种高电阻率的物质，如纺织品的涂胶过程等。 （4）高电阻率液体在管道中流淌且流速超过1m/s时，液体喷出管口时，液体溶入容器发生冲击、飞溅等。 （5）液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中流淌和由管道喷出时，从气瓶放出压缩气体、喷漆等。 2.2典型的静电事故 2.2.1测温闪爆事故 某厂两操作工在晚间测铁路槽车油温时，因为疑惑温度不准，一名操作工去取手电筒，另一名操作工在槽车栏杆上等待，取回手电筒后，当两名操作工在车顶交接时发生爆炸起火，两名操作工摔到车底受伤。缘由分析：事故前两名操作工都有静电起电机会，但从现场操作过程和燃痕分析，车上操作工带电放电可能

7、性较大：该操作工手腕表带处烧伤严峻，可认为是手表带与槽车口边缘放电，发生了这起事故。当初为喷溅式加油，人在车上时光过长，可能吸附荷电液雾带电并发生了放电。 2.2.2清仓清釜闪爆事故 某石化小本体法PP装置闪蒸釜清釜时，一名操作工（穿化纤工作服）预备由人孔向下看望，刚扶人孔时便发生了爆炸，烧伤3人，当初釜内未做强制通风。同年11月21日，在类似清釜作业中，当操作工用铁棍铲下堵釜料时，也发生爆炸，烧伤4人。 2.2.3 PP装置D202反应釜闪爆 某石化公司有机合成厂清理PP装置D202反应釜自聚熔料时，发生闪爆，造成2人死亡，烧伤2人。5月18日、19日已开头清理，20日9：45第三批人清理2

8、0min时发生了闪爆，事后分析，清料中根阀内漏气体的逸出和人体静电，可能是造成这起事故的真正缘由。模拟试验表明，作业人体带电在35 kV，手中金属工具荷电量高达0.3C，都超过了引燃放电的危急界限。 2.2.4加油站汽车加油事故 一次某汽车加油站用油枪给汽车加油，中途操作工暂时离开（未关油枪），返回后正要握油枪时骤然闪爆。缘由分析：事故缘由应为人体行走时带电，接触油枪眨眼手与油枪放电，引燃了周围油汽。 2.2.5用小铁桶采样闪爆事故 某企业操作工用小铁桶从管线接丙酮，当初穿绝缘鞋，接完后当操作工试图关闭阀门时发生了闪爆。缘由分析：用绝缘铁桶带压采样时，介质和铁桶以及绝缘人体都会带电。这起事故可

9、能是带电人体或小铁桶与阀门发生了火花放电引起的。1973年8月盘锦炼厂用小铁桶在回流泵采样的闪爆事故、1976年冬某石化公司用搪瓷桶在回流泵采样的闪爆事故、2022年4月泰州石化总厂用小铁桶在减压塔采样的闪爆事故等，都与此缘由有关。 2.2.6永平矿炼厂采样事故 2000年12月12日，永平矿炼厂一操作工在汽油罐上采样，采样结束后盖采样口时发生了闪爆；2022年2月2日，在采样时也发生了类似事故。现场检查发觉，采样结束后操作工没有释放人体静电就盖采样口，可认为是带电人体与采样口盖发生了放电。类似事故在国内外已发生多起，事故缘由几乎都是人体带电并与周围接地体放电造成的，少数也有静置时光不够造成的

10、。 2.2.7带电人体触摸设备放电闪爆事故 某厂操作工对一个1200加仑溶解槽用的排气系统鼓风机举行检修，向鼓风机的转轴加了润滑油。操作工回到排气塔时发觉鼓风机不能转动，于是将人体凭着排气口伸手转动风扇，这时发生了火花放电和闪爆，操作工头部、脸和手被烧伤。当初排气口周围有有甲醇和苯混合物，操作工穿化纤工作服。 2.2.8在阀门采样时的闪爆事故某化工厂一操作工用10L金属罐在阀门接丙酮，当初穿着生胶鞋，在装完样品去关阀门时发生了火花放电和闪爆事故，火势扩散到楼的另外部分 3.消退静电的技术措施 消退静电影响的技术措施有多种，其途径主要分为以下几种： 3.1防止静电的产生 （1）控制静电的生成环境

11、：湿度控制。在不致导致器材或产品腐蚀或其他危害前提下，尽量加大温度；温度控制。在可能条件下尽量降低温度，包括环境温度和物体接触温度；尘埃控制。此为防止附着（吸附）带电的重要措施；地板、桌椅面料和工作台垫应由防静电材料制成，并正确接地；静电敏感产品的运输传递和存储及馐与拆包装应实行静电防护措施；喷射、流淌、运输、缠绕和分别速度应予控制，在液体、粉体等材料的输送管道中使用缓和器。 （2）防止人体带电：佩载防静电腕带；穿戴防静电服装、衣、帽；穿戴防静电鞋袜、脚链；佩戴防静电手套、指套；严格禁止与工作无关的体活动（例如做操、打闹、梳头发、吃东西等）；举行离子风浴。 （3）材料选用要求：凡必需或有可能发

12、生接触分别的材料应考虑使其在带电序列表上的位次尽量逼近；应使材料的表面光洁、平整、洁净无污；使用静电导体材料和静电耗散材料。 （4）工艺控制措施：制定并实施防静电操作程序；使用防静电周转、运送盘、盒、箱及其他容器、小车：使用防静电工具（烙铁、吸锡器等）：采纳防静电包装：对有静电燃烧、爆炸可能性的液体材料设置须要的静置时光；尽量削减物体间的接触压力、时光、面积（例如布匹、纸张、线材、薄膜材料、胶带等的运输、传递辊筒、卷筒、线轴和产品之间）并限制运行速度不行过快。 3.2削减静电荷的堆积 （1）接地：地板和工作桌、椅、台面、台垫正确接地；人体接地；工具（烙铁、吸锡器、台架、运送小车等）接地：设备、

13、仪器接地：管路、运送传送设施、装罐设备、存储设施（设备）接地。 （2）增湿：使用各种相宜的加湿器、喷雾装置；采纳湿拖布拖擦地面或利用洒水等办法以提升带电体附近或环境的温度；在允许的状况下尽量选用吸湿性材料。 （3）中和针对场所和带电物体的外形、特征，选用相宜类型的静电消退器，以消退器具、器材、产品、场所、设备和人体上的静电荷。 （4）掺杂：在非导体材料、器具的表面利用喷、涂、镀、敷、印、贴等方式附加上一层物质以增强表面电导率，加速电荷的泄漏与释放；在塑料、橡胶、防腐涂料等非导电材料中掺加金属粉末、导电纤维、炭黑粉等物质；在布匹、地毯等织物中，混入导电性合成纤维或金属丝，以改善织物的抗静电性能；

14、在易于产生静电的液体（如汽油、航空煤油等）中加入化学药品作为抗静电添加剂，以改善液体材料的电导率。 3.3降低静电危害 （1）提升产品自身抗静电本事：对CMOS等静电敏感集成电路采纳输入、输出庇护电路设计；对于静电敏感电子组件和电子设备，采纳抗静电防护设计（设置输出、输入庇护电路和网络，使用隔离电阻器，设置边界庇护环，尽量选用非敏感元器件等）；对敏感元器件举行静电防护设计（设置串联限流电阻器、设置钳位放电间隙、降低瞬态能量密度、避开引线交迭和寄生MOS电容的形成等）。 （2）采纳静电屏蔽和接地设计：对敏感部位和敏感元器件采纳加防护盖、罩、片等静电屏蔽措施，以削减静电的力学、感应和放电危害；应尽

15、量避开孤立导体的存在；在液体储油罐等设施中设立具有屏蔽作用的检测井，以保证采样和检测的平安。 （3）确保设备、设施和作业场所的静电平安：控制易燃、易爆的液体或粉体使爆炸性化合物浓度在燃烧、爆炸的极限浓度之下；保持作业场所各种接地设施和系统（雷电庇护、故障庇护、信号参考、大地电极、防静电操作等）正确和有效接地控制作业区内各点静电电位在标准允许的范围之内；安装局部放电器、放电刷等，以利用电晕放电不断释放静电能量使其堆积的能量在平安范围之内；严格静电平安作业操作规程。 3.4严格防静电管理 （1）建立健全责任制和规则制度：建立健全各类人员（领导者、技术和管理人员、操作人员）的静电平安防护管理职责，并

16、备有检查制度；建立静电平安事故分析制度；编制详细具体的防静电操作规程；对设备、装置、器材、器具、工具等的防静电性能要求建立定期检测制度；建立产品静电伤害机理分析制度。 （2）培训教导：针对领导者、管理和技术人员、操作人员等不同层次和不同岗位的人员，实施有关防静电意识、学问、技术和平安要求教导；针对不同岗位操作人员举行操作技能培训及考核。 （3）警示装置、标记、及符号的使用：应在静电敏感产品上和内外包装件上做出警示标记或符号；应该对装置、设备中的静电敏感部件、部位，根据标准的要求做出标记或警示符号：应对防静电作业场所（工作区）做出规定的特殊标记；对关键控制部位应装设报警装置，以提示人们准时处置。

17、 （4）按标准规定举行检测实验：对有防静电性能要求的工具、器具、服装、鞋袜、地面、桌椅和工作台垫等应定期检测，使之保持合格状态对有明确指标要求的环境参数（便如湿度、温度、浓度、静电位等）应按规定测量监查；对人体和设备、装置、系统的接地情况应按规定检测；对产品的静电第三度（抗扰度）应按标准的规定举行实验，并建立质量分析和反馈制度。 4.接地技术的运用 接地技术是电气和电子设备与设施在工程设计及施工中的一项重要技术。也是生产设施特殊处于有燃烧、爆炸可能的危急环境中时，静电防护的一项重要技术，接地是静电防护中最有效和最基本的技术措施之一。良好的接地是保证发生的静电电荷快速泄漏，从而避开静电危害发生的

18、有效手段。接地技术主要包括：直接接地、间接接地、跨接接地。 将金属导体与大地举行导电性衔接，从而使金属导体的电位临近于大地电位的一种接地类型，叫直接接地。而间接接地是为了金属导体外部的静电导体和静电亚导体举行静电接地，使其表面的所有或局部与接地的金属导体紧密相接，将此金属导体作为接地电极的一种接地类型。 为接地良好，将地面挖掘好的大坑里面埋上几块较大的铜板，然后用铜排或铜网和室内相联，以达到良好效果（另外金属也行但易受腐蚀），是经济而且也是效果最显著的一种方式，下面就几种地线作用和实施方法讲述。 沟通工作地的作用在计算机系统中，还有大量使用380V/220V沟通电源的电气设备，如计算机的外部设

19、备、变压器、空调设备机柜上的风机和修理设备，按国家规定要举行工作接地，即把中性点接地，也称二次接地。其作用在于确保人身平安和设备的平安。在计算机系统中，沟通设备无数，但沟通设备的二次接地问题经常不为人们所重视，为此经常给人身和设备造成一些不须要的损害。 详细措施：把计算机外部的中性点用绝缘导线串联起来接到配电柜的中线上，然后用接地母线将其接地。另外沟通设备，如空调机、新风机、稳频稳压设备等中性点各自自立按电气规范的规定接地。平安庇护地把机房内全部设备外壳以及电动机、空调机等设备的壳体与地之间做良好的接地，称为平安庇护地。 实施措施： 计算机房内的平安庇护地是将全部机柜的机壳、用数根绝缘导线串联

20、起来，再用接地母线（多股编织线与大地相连）。计算机房的另外设备，如空调另接。 计算机系统的直流地又称规律地。为了使计算机正常工作，机器的全部电子线路必需工作在一个稳定的基础电位上，就是零电位参考点。在设计直流地时要注重消退各电路电流流经一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压。我们不把直流地悬浮，还是用直流地接大地的办法，就是电子计算机中数字电路等电位与大地相衔接，阻值根据甲方要求而定。在采纳直流地接大地的系统中，也应同时具有良好的平安庇护地系统。而且，直流地与机壳平安庇护地在无数计算机系统中都是分开的，即在机房内是彼此绝缘的。这样即为高频干扰提供了对地释放的低阻通路，同时也为机壳电（静电）也提供泄

21、放的低阻通路。 直流地的接法和挑选。 串联接地：多点接地，所谓串联接地，就是将计算系统中各个设备的直流地线以串联的方式接在作为直流地线的铜皮上。应当注重的是，此时所用的直接导线是多股编织或铜带，应与机壳绝缘。并联接地：单点接地计算机系统中用多股屏蔽软线接到铜块地线上，铜块下垫绝缘物质。 防雷庇护地雷电是大气中的一种自然放电现象。雷击的放电速度很快，雷电电流的变化也很强烈。雷云开头放电时雷电电流急剧增大，在闪电时，电流可达200300千安。雷电的破坏作用基本上能够分为三类。第一类是直击雷的作用即雷电直接击在建造物或设备上，造成破坏。其次类是雷电的二次作用，通常称为感应雷，即雷电电流产生的磁效应和

22、静电效应所产生的作用，表现在：雷电电流产生的电磁场随着雷电电流一起在强烈的变化。另一方面还因为静电荷感应都会在金属物件上或电气线路上感应出很高的电压（可达数十万伏），可严峻危及设备和人员的平安。第三类是雷电电流沿电气线路和管道线路把高电压传到建造物内部，形成所谓电位引入，这固然是非常危急的。防雷装置的组成普通说来，防雷装置可分为三个基本部分。 接闪器接闪器也叫受雷装置，是接收雷电电流的金属导体，也即通常所说的避雷针，避雷带或避雷网。 引下线引下线是衔接避雷针（网）与接地装置的导体，普通敷设在房顶和墙壁上。它的作用是把雷电流由受雷装置引到接地装置。 接地装置接地地桩要注重的是，为了设备和人身的平

23、安，防雷庇护地与直流地和平安庇护地之间应间隔15m以上。 几种接地系统的互相关系尚若将直流地、平安庇护地、沟通工作地和防雷庇护地各组成系统，并分离接入不同的地桩上，这计划的最大优点在于可防止另外设备干扰计算机稳定运行，但施工复杂造价昂贵，难找出合适的场合。现在我们采纳这样一种计划，直流地、防雷地各自单独接地，把平安庇护地与沟通工作地共用一个地桩。即机房内的全部沟通用电设备的中线接在一起与配电柜的中线端相接；再把各设备的机壳（架）用绝缘导线连在一起，也接在配电柜的中线端子上，然后再用母线引至机房外接在接地地桩上。 5.人体静电防护措施 人是一个特别的导体，人与各种物体之间发生的接触、分别和人体自

24、由活动，都会导致静电的发生，并蕴藏着大量的不定因素，如接触面积、压力、表面情况、着装和鞋子情况等。人体的导体性质表现为人体对利用的电流具有一定的阻值范围，因此人既可发生接触带电，也可发生感应带电，另一方面，人能够由于与地面接触状况差异，表现为不同的人体对地电容值，假如穿上绝缘鞋就构成一个贮能电容器，其电能值达约150300PF，人穿上胶鞋在铺有橡胶的地面上行走，鞋子与地面摩擦，可带上500015000V的静电高压，人体带电如超过10000V高压时，人体放电能量可达5MJ以上，足以使可燃液体、可燃气体与空气的爆炸性混合物发生燃烧和爆炸。 人体静电的消退办法主要分为以下几种： （1）人体直接接地，

25、在爆炸和火灾危急场合的操作人员，使用导电性地面或导电性地毯、地垫，用防静电腕带和脚腕带与接地金属棒或接地电极直接联结起来，消退人体静电。 （2）人体间接接地，采纳导电工作鞋与导电地面与大地联结起来，防止人体在地面举行作业时产生静电荷的堆积。 （3）服装防护。 人应穿戴防静电工作服装、鞋子、手套等。其作用包括削减静电的发生，增加静电的泄漏和防止静电荷的局部积累等，即使工作服里面穿的衣服，也应是纯棉制品或经过防静电措施处理过的，不能穿化纤衣服或一般毛料、丝绸衣服。 （4）环境防护。 在可能条件下维持或提升环境质量，例如将房间湿度控制在65%左右，使用洁净技术，包括洁净厂房、洗空气浴，吹高离子风等，

26、以削减空气中荷衣服上的含尘浓度，是防止人体附带静电的有效措施。 6.开展防静电平安检查的措施 静电平安检查、抽查，重点部位要增强检查次数。易燃易爆环境必需有防静电的内容。对岗位（场所）操作人员举行防静电学问的平安教导和培训。易燃易爆岗位内各装置系统的总泄漏电阻、接地电阻以及静电消退器的运行情况，由专业人员定期举行测定和检查，并作好记录。发觉异样问题，立刻讨论解决。常常自查各装置、设备和管道的静电接地点和跨接点是否牢固好用。按照静电检测检查结果，如总泄漏电阻和接地电阻大于要求值时，必需查明缘由，立刻加以解决。如一时难以解决，作出暂时应急措施，确保平安生产。 静电对化工生产、易燃易爆作业场所是有危害的，但也是能够控制的，惟独正确熟悉静电产生的缘由，分析静电产生的过程，制定合理有效的预防措施，在实际工作中做好防静电设施的维护、检测和检查工作，才干够可以彻底消退生产过程中的静电危害。生产、储藏和装卸液化石油气、可燃气体、易燃液体的设备、贮罐、管道、机组和通过空气干燥、掺合、输送易产生静电的粉状、粒状的可燃固体物料的设备、管道以及可燃粉尘的袋式集尘设备，在爆炸危急环境内，设备及管道易产生和集聚静电，当设计中