静电对化工企业再来的危害和措施

静电对化工企业再来的危害和措施静电对化工企业再来的危害和措施 1 静电的产生 物质都是由分子构成 分子是由原子构成 原子中有带负 电荷的电子和带正电荷的质子构成 在正常状况下 一个原子 的质子数与电子数量相同 正负平衡 所以对外表现出不带电 的现象 但是电子环绕于原子核周围 一经外力即脱离轨道 离开原来的原子而侵入其他的原子 b a 原子因缺少电子数而带 有正电现象 称为阳离子 b 原子因增加电子数而呈带负电现 象 称为阴离子 造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力 而脱离轨道 这个外力包含各种能量 如动能 位能 热能 化 学能 等 在日常生活中 任何两个不同材质的物体接触后再分 离 即可产生静电 静电的利用 静电的利用 静电除尘 静电喷涂 静电植绒 静电复印 等 静电除尘 可以消除烟气中的煤尘 静电复印 可以迅速 方便的把图书 资料 文件复印下 来 高压静电还能对白酒生产 酸醋和酱油的陈化有促进作用 陈化后的白酒 酸醋和酱油的品味会更纯正 2 静电对化工生产的危害 化工企业尤其是医药化工企业在生产过程中经常要使用并 输送易燃易爆物料 由于工艺 装置或人员的因素都会产生静 电 如果静电得不到有效的控制就有可能酿成重大事故 因静 电而引起事故的情况 在精细化工企业曾多次出现过 国外安 全专家对国内化工企业安全检查时 都十分重视对静电防范措 施的检查 因此在生产中要认真分析静电产生的原因 预测它 的危害 对静电防范工作引起足够的重视 把静电防范措施落 到实处 一 静电产生的原因 静电产生可以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 25 10 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 而另一方就获得电 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 聚的条件 三是因介电常数 电容率 不同而产生 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 其次从静电产生的外因来讲 紧密的接触和迅速的分离可 引起静电 任何物体的表面都是不光滑的 所谓的接触是多点 接触 当接触距离小于 25 10 8cm 时 就有电子转移 即形成 双电层 若分离得足够快 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 二 静电的危害 静电的危害有三种 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 出现静电火花 在易燃易爆的场所 可能因为静电 火花引起火灾或爆炸 二是可能导致电击 由于静电造成的电击 可能发生在人体接近带电物体的时候 也可能发生在带静电电 荷的人体接近接地体的时候 电击易引起坠落 摔倒等二次事 故 电击还可引起职工紧张 影响工作 三是可能影响生产 在某些生产工程中 不消除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 引 发二次事故 三 静电在化工企业产生的表现形式 在化工企业产生静电主要有四种形式 一是物料流动产生 静电积聚 化工企业使用的甲苯 异丙醚 乙酸乙酯 甲醇 酒精等多种易燃易爆有机溶剂 在槽车卸入贮罐 贮罐装入中 转桶 中转桶输入反应釜 反应釜放到离心机或分层中转桶过 程中 如果使用的是没有静电导去功能的塑料管或静电导去不 畅的金属管 而且物料的流速大于 4 5 米 秒 则就会产生静电 随着物料流过时间的延长 静电产生积聚 二是物料在旋转过程 中产生静电 如果设备的导电性能不佳 各车间反应釜 离心 机内的物料 在长时间高速旋转的过程中易积聚静电 三是物料 在快速运输过程中 如果运输设备没有可靠接地 由于剧烈晃 动 也易产生静电积聚 四是穿在身上的化纤 毛料服装在穿 脱或肢体晃动过程中易摩擦产生静电 化纤 毛料毛巾或布片 在擦拭设备 阀门 管道过程中也可产生静电 四 防止静电的措施 一是工艺控制法 工艺控制法是从工艺流程 设备构造 材料选择及操作管理等方面采取措施 限制电流的产生或控制 静电的积累 使之控制在安全的范围之内 主要措施有 限制 物料输送速度 一般情况下不要超过 4 5 米 秒 灌装时 液体应 从槽车等大型容器底部进入 或将注入管伸入容器底部 必须严 格按操作规程控制反应釜内易燃液体的搅拌速度 在设备内正在 进行灌装 搅拌或循环过程中 禁止检尺 取样 测温等现场 操作 当灌装 搅拌或循环停止后 应静置一定时间后 才能 进行下一步工序 设备和管道应选用适当的材料 尽量使用金属 管材 少用或不用塑料管 如必须使用时 也应采用可导电的 管子或内设金属丝 网的管子 并将金属丝 网的一端可靠接 地 或采用静电屏蔽措施 适当的安排物料投入顺序 采用惰性气 体保护等 二是泄漏导走法 泄漏导走法即静电接地法 静电接地是 消除导体上静电简单又有效的方法 是防止静电的最基本的措 施 可以利用工艺手段对空气增湿 添加抗静电剂 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 把设备上各部分经过接地及与大地连接 所 有金属装置 设备 管道 贮罐等都必须接地 不允许有与地 相绝缘的金属设备或金属零部件 塑料设备应作间接接地 或 采用静电屏蔽方法 屏蔽体必须可靠接地 金属设备与设备之 间 管道与管道之间 如用金属法兰连接时 且有四个以上的 螺栓连接时 可不另接跨接线 平时不能接地的汽车槽车在装 卸易燃液体时 必须在预设地点按要求接地 所用接地材料 必须采用在撞击时不会发生火花的材料 装卸工作完毕后 必 须静置一定时间才能拆除接地线 直径大于 2 5m 或容积大于 50m3 的大型金属装置应有两处以上的接地点 较长的输送管道 应每隔 80 100m 设一接地点 各生产装置系统 或装置单元 的 总泄漏电阻都应在 1 106 以下 各专设的静电接地体的接地 电阻不应大于 100 三是静电中和法 静电中和法主要是将分子进行电离 产 生消除静电所必要的离子 一般正负离子成对 其中与带电物体 极性相反的离子 向带电物体移动 并和带电物体的电荷进行 中和 从而达到消除静电的目的 四是人体的防静电措施 在需要考虑人体静电危害的场所 应装设金属接地棒 来进行人体接地 工作人员随时用手接触 接地棒 以消除人体所带的静电 在坐着的工作场所 工作人 员可佩戴接地的腕带 在防静电的场所入口处 外侧 应有裸 露的金属接地物 在有静电危害的场所应注意着装 工作人员 应穿戴防静电衣服 鞋和手套 不得穿化纤 毛料衣物 工作 中应尽量不搞可使人带电的活动 合理使用规定的劳动防护用 品 工作时应有条不紊 避免急性动作 正在防静电的场所不 得携带与工作无关的金属物品 不准使用化纤 毛料材料制作 的拖布或抹布擦洗物品及地面 五 静电安全检查的内容 静电安全检查以生产岗位自查为主 每天至少检查一次 车间每月至少检查一次 相关管理部门每年指导电工班至少抽 查两次 重点岗位要增加检查次数 易燃易爆岗位的技术规程 必须有防静电的内容 安全管理部门负责对岗位 场所 操作人员 进行防静电知识的安全教育和培训 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除器的运行状况 由相 关管理部门指定电工班或委派外单位专业人员定期进行测定和 检查 并作好记录 发现异常问题 立即研究解决 各车间 岗位应经常自查各装置 设备和管道的静电接地点和跨接点是 否牢固好用 根据静电检测检查结果 如总泄漏电阻和接地电 阻大于要求值时 必须查明原因 立即加以解决 如一时难以 解决 或本车间不能解决的 应立即向上级汇报 并作临时应 急措施 确保安全生产 静电对化工生产是有危害的 但也是可以控制的 只有正 确认识静电产生的原因 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 才能够彻底消除生产过程中的静电危害 静电现象 干燥天气 用塑料梳子梳头发 梳子会吸引头发 在黑暗中脱 下身上的尼龙衣服时 不仅能听到声音 还能看到火花 这些 由摩擦产生的高压静电引起的 静电现象是一种常见的自然现 象 静电会给人们带来麻烦和危害 在化纤生产和印刷过程中 由于静电而吸引空气中的绒毛和尘埃 会使产品质量下降 静 电的危害是 静电火花会点燃易燃物质 而引起爆炸 石油在管 道内流动 煤类从管道口高速喷出 含煤粉的空气在风管中 流 动以及汽油在用车罐运输中 都会由于摩擦引起静电 当静电 积累起来达到相当 的电压时 就会产生静电火花而引起爆炸 静电防止 如何防止静电带来的危害呢 最简单可靠的方法是用 导线把设备接地 以便把 产生的电荷及时引入大地 我们看到 油罐车后拖一条碰到地的铁链 就是这个道理 增大空气湿度 也是防止静电的有效方法 空气湿度大时 电荷可随时放 出 在做 静电实验时 空气的湿度大就不容易做成功的原因就 在于此 纺织厂房 雷管 炸药等生产车间对空气湿度要求特 别严格 目的之一就是防止因静电引起的爆炸 静电应用 静 电除尘 它的原理如图 8 19 所示 b 是一个金属圆筒 a 是悬 挂在圆筒中心处的金属丝 金属丝与几十千伏的负高压端相 接 圆筒 b 接高压电源正极并接地 这样 在金属丝附近形成 一个强电场区 足以使周围的气体电离 这些被电离的气 体在 运动中与尘埃相遇 使尘埃带电 在电场力的作用下 这些带 电的尘埃将向电 极 a b 运动 到达电极后就顺着电极逐渐落 下来 因此 可以减少尘埃对大气的污染 静电喷漆 其原理 与静电除尘相同 是利用高压所形成的静电场来进行喷漆的新 技术 它与人工喷漆相比具有效率高 浪费少 质量好 有利 于工人健康等优点 图是一种旋杯式静电喷漆装置示意图 油 漆通过输漆管 a 进入高速旋转的金属 杯 b 从喷杯喷出的油漆 由于喷杯的高速旋转而被雾化 油漆雾粒子因喷杯接负高压 60 120kv 而带负电 互相排斥均匀散开 同时 在电场力的作用 下 向接正高压的工件 c 飞去 被吸附在工作表面上形成光亮 牢固的油漆层 静电喷漆由于电场力作用范围小 所以不会污 染空气 目前 静电喷漆已广泛应用于机器部件 列车车箱等 加工上 静电植绒 纺织品上常有各种美丽的图案 其中有些 图案就是利用静电植绒的方法生产的 图 8 21 是其加工过程 示意图 底面是一块接高压电源正极的金属网 其形状如盘 可以存放绒毛 金属板和金属网间形成强的电场 事先用胶合 剂 绘制上图案的纺织品 放在金属板上 用卷轴带动 通过强 电场 金属网中的绒毛 因带负电 被排斥并通过金属网下落 在电场力作用下 迅速浇到纺织品上 其中一部分被胶合剂粘 住 没被粘住的绒毛 其负电荷被纺织品中和后 又带上正电 荷 而被排斥出来 并在电场力的作用下 很快又回到金属网 这样就使纺织品涂胶的 地方构成精美的图案 静电在工业上 的应用十分广泛 除上面列举几例以外 还有静电照像 静电 复印 以及高压带电作业等许多方面 在近代科学研究中应用 也很广泛 如静电加速器等 三氯氢硅对人体的伤害及物化性 最高容许浓度 3mg m3 三氯硅烷的蒸气和液体都能对眼睛和皮肤引起灼伤 吸入 后刺激呼吸道粘膜引起各种症状 参见四氯化硅 三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的 无色透明液体 在空气中极易燃烧 在 18 以下也有着火的危 险 遇明火则强烈燃烧 燃烧时发出红色火焰和白色烟 生成 sio2 hcl 和 cl2 sihcl3 o2 sio2 hcl cl2 三氯硅烷的蒸气能与空气形成 浓度范围很宽的爆炸性混合气 受热时引起猛烈的爆炸 它的 热稳定性比二氯硅烷好 在 900 时分解产生氯化物有毒烟雾 hcl 还生成 cl2 和 si 遇潮气时发烟 与水激烈反应 2sihcl3 3h2o hsio 2o 6hcl 在碱液中分解放出氢气 sihcl3 3naoh h2o si oh 4 3nacl h2 与氧化性物质接触时产生爆炸性反应 与乙炔 烃等碳氢 化合物反应产生有机氯硅烷 sihcl3 ch ch 一 ch2chsicl3 sihcl3 ch2 ch2 ch3ch2sicl3 在氢化铝锂 氢化硼锂存在条件下 sihcl3 可被还原为硅 烷 容器中的液态 sihcl3 当容器受到强烈撞击时会着火 可溶 解于苯 醚等 无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀 但 是在有水分存在时腐蚀大部分金属 三氯氢硅的物化性 分子量 135 43 熔点 101 325kpa 134 沸点 101 325kpa 31 8 液体密度 0 1350kg m3 相对密度 气体 空气 1 4 7 蒸气压 16 4 13 3kpa 14 5 53 3kpa 燃点 27 8 自燃点 104 4 闪点 14 爆炸 极限 6 9 70 毒性级别 3 易燃性级别 4 易爆性级别 四氯化硅的物化性及对人体的危害 四氯化硅属于无色或淡黄色发烟液体 有刺激性气味 受 热或遇水分解放热 放出有毒的腐蚀性烟气 对眼睛及上呼吸 道有强烈刺激作用 高浓度可引起角膜混浊 呼吸道炎症 甚 至肺水肿 皮肤接触后可引起组织坏死 四氯化硅 1 物质的理化常数 国标编号 81043 cas 号 10026 04 7 中文名称 四氯化硅 英文名称 silicon tetrachloride 别 名 氯化硅 四氯化矽 分子式 sicl4 外观与性状 无色或淡 黄色发烟液体 有刺激性气味 易潮解 分子量 169 90 蒸汽压 55 99kpa 37 8 熔 点 70 沸点 57 6 溶解性 可混溶于 苯 氯仿 石油醚等 多数有机溶剂密度 相对密度 水 1 1 48 相对密度 空气 1 5 86 稳定性 稳定 危险标记 20 酸性腐 蚀品 主要用途 用于制取纯硅 硅酸乙酯等 也用于制取烟幕 剂 2 对环境的影响 一 健康危害 侵入途径 吸入 食入 经 皮肤吸收 健康危害 对眼睛及上呼吸道有强烈刺激作用 高 浓度可引起角膜混浊 呼吸道炎症 甚至肺水肿 皮肤接触后 可引起组织坏死 二 毒理学资料及环境行为 急性毒性 lc508000ppm 4 小时