静电的危害及消除

静电的危害及消除第1页，共48页，2023年，2月20日，星期四静电现象第2页，共48页，2023年，2月20日，星期四摩擦后的琥珀能吸起纸屑第3页，共48页，2023年，2月20日，星期四一、工业静电的产生1、产生静电的内因：1）物质的逸出功不同：两物体紧密接触时，逸出功小的一方失去电子带正电，另一方带负电；2）物质电阻率不同：高电阻率物体导电性能差，形成静电集聚；3）物质电容率不同：可影响静电消散状态。不同物体接触-分离，电荷移动产生电荷不平衡的带电现象=〉静电第4页，共48页，2023年，2月20日，星期四－＋＋＋－－－＋＋＋－－－＋＋＋－－－＋＋＋－－－＋＋＋－－－＋＋＋－－①接触前（无带电）②接触（无带电）③分离（有帯电）带负电带正电正常状态电荷取得平衡电荷移动两个物体接触，形成两层平衡电荷电荷分离电荷平衡状态瓦解帯电发生不同物体接触-分离，电荷移动产生电荷不平衡的带电现象=〉静电双电层理论：第5页，共48页，2023年，2月20日，星期四两种不同的物体摩擦会产生电荷分离而使物体带电：第6页，共48页，2023年，2月20日，星期四静电极性序列表：（+）玻璃—头发—尼龙—人造纤维—绸缎—醋酸人造丝—人造毛丝—纸纤维和滤纸—黑橡胶—维尼纶—莎纶—聚酯纤维—电石—聚乙烯—赛璐珞—玻璃纸—聚四氟乙烯（-）

（+）锌－铅－锡－铁－铜－银－金－石墨（-）

第7页，共48页，2023年，2月20日，星期四重要结论：任意两种物质相互摩擦、碰撞均可产生静电；含质子多的物质获得电子，形成负电荷集聚；产生的静电可随时间推移自行逸散和中和；在导体中产生的静电可迅速转移，或导走；在绝缘体上产生的静电不易转移，绝缘体将成为带电体；静电带电体遇接地体将放电！第8页，共48页，2023年，2月20日，星期四油品的带电形式：流动带电——油品在管道内流动形成；1、油品静止形成双电层2、油品流动，带走正电荷，负电荷随流动进入，多余负电荷成为自由电子。3、接地导走静电第9页，共48页，2023年，2月20日，星期四喷射带电——喷射油品与空气间，喷射蒸气中的液滴与空气间，可形成强烈静电。冲击带电——油品撞击面板，发生油滴飞溅，飞溅油滴带电，落在桶壁形成双电层，油滴流动带走扩散层，固定层留在桶壁，产生静电。第10页，共48页，2023年，2月20日，星期四沉降带电——水滴、杂质沉降形成水滴、杂质在油品中沉降带走一种电荷，使油品带另一种电荷。第11页，共48页，2023年，2月20日，星期四2、产生静电的外因：1）摩擦带电：

紧密接触—电子转移—迅速脱离—带电2）附着带电：

带电粉尘、离子—附着到与地隔绝物体—物体带电3）感应起电：

带电物体—接近不相连导体—感应带电

第12页，共48页，2023年，2月20日，星期四4）电解起电：

金属+电解液（金属表面液体薄膜）—金属离子向溶液扩散—形成电流一般强酸材料带负电，强碱材料带正电。5）压电起电：

某些材料受压—产生电荷6）极化起电：

绝缘体受静电场作用—内部与外表面都能带电（绝缘体内盛带电物体，外壁带电）第13页，共48页，2023年，2月20日，星期四7）喷出带电：

粉气液小口外喷—剧烈摩擦—分子相撞—静电8）飞沫带电：

空间飞沫—扩展飞散分离—形成许多小滴新液面—产生静电第14页，共48页，2023年，2月20日，星期四3、静电种类：固体静电——橡胶、塑料薄膜100kv；粉体静电——液体静电——气体（蒸气）静电——6kv(CO2)喷射人体静电——3kv～8kv，最高可达100kv；特点：高电位、低电量、小电流、作用时间短第15页，共48页，2023年，2月20日，星期四4、影响油品带电的因素：1）电导率——表示物质导电性能的高低，电导率越高导电性能越强。

（电导率×电场强度＝电流密度）油品电导率受杂质影响，杂质多，电导率高；高电导率油品易产生静电，也容易扩散；低电导率油品不易产生静电；电导率居中（汽油、煤油、液化石油气）产生静电严重。第16页，共48页，2023年，2月20日，星期四2）水分——油品中含水增加静电危险性；水通过油品中的杂质起间接作用；油品含水1%～6%，静电起电能力增10～50倍。杂质的掺入将增加静电产生量第17页，共48页，2023年，2月20日，星期四3）流动状态——（层流、紊流）紊流较层流带有更多的电荷。层流区紊流区第18页，共48页，2023年，2月20日，星期四4）管道、容器材质与粗糙度——材质电阻率影响静电流散；电阻率大的静电荷不易流散；内壁粗糙度越大，静电荷积聚越多。5）流速——流速越大，产生静电荷越多。第19页，共48页，2023年，2月20日，星期四二、静电的积聚和放电：1、静电积聚与流散：油品静电积聚是必然的；油内静电积聚具有峰值；设备虽有良好的接地，也不能避免油内电荷积聚；随静置时间延长积聚电荷减少；静电积聚静电流散第20页，共48页，2023年，2月20日，星期四油品静电检测仪人体静电检测仪第21页，共48页，2023年，2月20日，星期四2、静电放电：放电——使带电物体不带电的物理过程。（带电体电荷转移，正负电荷中和，不带电）1）影响静电放电的因素：电极形式——尖端易放电；气体组分——甲烷至庚烷，碳原子增加击穿电压增高电压作用时间——需要有一定时间。第22页，共48页，2023年，2月20日，星期四2）静电放电类型：主要有：电晕放电——危险性小；刷形放电——有一定的危险性；火花放电——危险性大；雷电放电——能量大、危害大。第23页，共48页，2023年，2月20日，星期四电晕放电发生在带电体尖端或曲率半径很小处附近的局部放电。可能伴有轻微的嘶嘶声和微弱的淡紫色光。能量小，一般没有引燃危险。（高压电线会产生电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰）

第24页，共48页，2023年，2月20日，星期四刷形放电是发生在绝缘带电体上有声光的多分支放电。可为平板电极，但多以球形电极为多。同一绝缘体上可发生多次刷形放电。放电不集中释放能量较小，但比电晕放电危险，可引燃。

第25页，共48页，2023年，2月20日，星期四火花放电两极间气体被击穿形成无分支通路；电极有明显的放电集中点，有光和爆裂声；能量集中，危险性最大。第26页，共48页，2023年，2月20日，星期四雷电放电第27页，共48页，2023年，2月20日，星期四三、静电的危害静电爆炸火灾电击妨碍生产第28页，共48页，2023年，2月20日，星期四1、妨碍生产：

一些生产过程，不消除静电可影响产品质量和正常生产过程。烟尘微粒2.5μm指痕纤维屑与灰尘微粒5～6μm磁层厚度0.7～1.2μm实际悬浮高度0.2～1μm磁头磁盘IC特征尺寸1μm静电吸附颗粒第29页，共48页，2023年，2月20日，星期四2、电击：

带电物接近人体静电电击带电人体接近接地体一般情况静电能量小，电击不会直接造成人员死亡，但突然受击易使人坠落、摔倒，引发二次事故。第30页，共48页，2023年，2月20日，星期四3、爆炸和火灾：

是最重要影响；

静电能量不大—但电压很高—易放电产生静电火花—引燃爆(D)

第31页，共48页，2023年，2月20日，星期四四、防治静电的措施

工艺控制——从工艺角度采取措施基本措施泄露导走——静电接地人防静电——去除人为静电第32页，共48页，2023年，2月20日，星期四1、工艺控制法：工艺控制法——从工艺流程、设备结构、材料选择、操作管理等方面采取措施，限制静电的产生和积累，使之达不到危险的程度。1）限制输送速度：

降低物料移动摩擦速度；降低液体物料在管道中的流速。控制流速是减少静电电荷产生的有效办法。第33页，共48页，2023年，2月20日，星期四2）加速静电消散：

工艺过程中，静电产生和逸散同时存在；

区分静电产生区、逸散区，并采取不同的措施；输送管路选用两种不同材料，使物料与不同材料摩擦形成相反的电荷，自动逸散；适当安排物料投入顺序，降低静电危险性。第34页，共48页，2023年，2月20日，星期四3）消除产生静电的附加源：附加源：液流的喷溅容器底部积水受搅拌液体、粉体内混入气泡、空气粉尘在料斗料仓内冲击液体、粉体混合物搅拌第35页，共48页，2023年，2月20日，星期四消除附加源措施：避免液体在容器内喷溅——从容器底部注油（注油管申至容器底部液面下）；减少油罐车顶部注油冲击——改变注油管出口处几何形状（圆筒形＜斜口形＜T形）；降低罐内油面电位——过滤器不宜离管出口太近（需30s缓冲时间）；消除杂质——油罐内混入杂质，静电发生量增大。

油中含水5%，会使起电效应增大10～50倍。降低爆炸性混合物浓度第36页，共48页，2023年，2月20日，星期四4)采用静电消除器高压主机释放正负离子，可瞬间完成物件离子平衡。适合整卷材料或片状板材或薄膜的静电消除。第37页，共48页，2023年，2月20日，星期四离子风枪静电消除器

第38页，共48页，2023年，2月20日，星期四2、泄露导走法：泄露导走法——用静电接地方法，使带电体上的静电荷能够向大地泄露消散。

增湿采用工艺手段加抗静电剂静电经接地导入大地确保静置时间

增湿可降低介质电阻率，提高爆炸引燃能量；抗静电剂加入非导体，可降低电阻率或直接导电；确保静置时间使注油代入电荷有充足时间向罐壁及液面集中消散。第39页，共48页，2023年，2月20日，星期四静电接地——与大地连接是消除导体上静电简单而又有效的方法，是防静电中最基本的措施。1）静电接地连接：

静电跨接、直接接地、间接接地把设备上的各部分经过接地极与大地可靠连接。2）接地连接原则：金属导体应做静电跨接、直接接地；电阻率<1010Ωm物体及电阻率<109Ωm表面做间接接地；在有爆炸性气体的场所，静电接地电阻应不大于100Ω第40页，共48页，2023年，2月20日，星期四防静电接地线第41页，共48页，2023年，2月20日，星期四3）静电接地场所：一切用于加工、储存、运输的能产生静电的设备，均应静电接地。（如：储罐、混合器、物料输送设备、排注器、过滤器、干燥器、反应器、吸附器、粉碎器等）易燃、可燃气体管道始端、终端、分支处、转角处以及直线部分每隔100m处均应接地，接地电阻不大于10Ω

金属体应跨接形成连续导电体整体并接地；设备内部不允许存在与大地绝缘的导体部件。第42页，共48页，2023年，2月20日，星期四3、人体防静电措施：1）人体接地：设金属接地棒（人员随时用手接触，清除人体静电）；场所入口处、外侧设裸露接地物（门、扶手、支架等）；穿着防静电：

在有静电危害场所，人员穿防静电工作服、鞋和手套，不得穿化纤衣物；穿防静电鞋时，要考虑所穿袜子的导电性，严禁在鞋内外粘贴绝缘垫。第43页，共48页，2023年，2月20日，星期四人体静电消除器第44页，共48页，2023年，2月20日，星期四防静电手套第45页，共48页，2023年，2月20日，星期四防静电鞋第46页，共48页，2023年，2月20日，星期四