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不同场所防静电介绍
奇材馆 / 2024-01-08     阅读次数:52

一、在易燃易爆场所中,常见的静电起电方式有:

1)摩擦带电。如易燃易爆物料输送时物料之间、物与管壁的摩擦;过筛时与筛网之间的摩擦;搅拌时物料之间及物料与搅拌器之间的摩擦;橡胶和塑料的研磨、传动皮带与皮带轮或辊轴摩擦;固体物质挤出、过滤时与管道、过滤器的摩擦等。
2)剥离带电。互相密切结合的物体剥离时引起电荷分离而产生静电,一般情况下,它比摩擦带电的静电产生量要大。
3)破裂带电。固体或粉类,当其破裂时出现电荷分离,破坏了正负电荷的平衡从而产生了静电。
4)喷出带电。易燃液体、气体在进行搅拌、混合时,由于喷射、飞溅、沉降等作用产生大量的静电。如乙炔从钢瓶中喷出的静电电压可达6kV,二氧化碳由钢瓶喷出可达8kV。
5)冲撞带电。粉体类的粒子之间或粒子与固体之间冲撞形成极快的接触和分离,产生静电。
6)流动带电。液体的流动速度对静电产生量影响较大。
7)飞沫带电。喷在空间的液体,由于扩展、飞散、分离,形成许多子滴组成新液面而产生了静电。
8)滴下带电。附着于器壁的固体表面上的珠状液体逐渐大后,其自垂形成液滴,当它坠落脱离时,因出现电荷分离而产生静电产生静电荷的多少与生产物料的性质、料量、摩擦力大小、摩擦长度、液体和气体的分离或喷射强度、粉体粒度等因素有关。当产生的静电荷积累到一定程度时,在一定条件下,便会发生静电放电。若静电放电能量达到易燃易爆品的最小点火能时,就可以将其引燃引爆,造成严重的事故。为了消除由于静电放电而引发各种燃爆灾害,要积极采取有效措施,防止静电产生和消除已产生的静电。

二、易燃易爆场所静电防护措施

静电作为一种自然现象,要想彻底消失是不可能的,人们只有采取降低静电危害的防护措施以此来最大限度地降低静电危害的损失。易燃易爆场所中,可以从“人、机、环、管”四个方面进行静电防护。
1“人”—人体静电防护
    人体是一切活动的主体,人体静电是静电危险场所中的主要危险源之一。人体在日常活动和生产操作中可产生电压为数十伏到数万伏的静电,而放电过程是极短促的,所以放电过程中释放出的能量可达数毫焦,足以引燃引爆某些易燃易爆品,因此对进入易燃易爆场所的人员进行静电防护是非常重要的。
人体静电防护是个系统工程,只有防护措施完善配套,才能达到预期目的。人体静电的防护系统包括防静电工作服、防静电工作鞋、设置防静电地面、防静电工作台、防静电工作椅、佩戴防静电腕带、防静电手套等。使用中应确保腕带接地线与静电接地线可靠相连。在静电危险场所,不准脱换衣服、不准握手、拥抱、跑跳等,这样才能有效控制人体静电的危害。
2“机”—机器设备静电防护
    针对易燃易爆品的生产特点,为了有效防止由于静电而引发的危害,必须在设计、试验、生产过程中,要从工艺流程、设备结构、材料选配等方面采取可靠措施,以控制或减少静电的产生。
1)要利用静电序列优先的原则选择工艺配方和设备、材质,利用异性电荷材料,使静电抵消或减少;根据工序产生静电的具体情况选用感应式静电消除器,高压电晕放电式静电消除器,放射性同位素静电消除器和离子流式静电消除器;在易燃易爆场所中使用的贮存、周转静电敏感危险物品的容器,如周转车、容器、货架等应具备静电防护性能,不允许使用金属和普通塑料容器。
2)在易发生火灾和爆炸的场所,传动部分尽量减少皮带传动和使用异质金属齿轮传动;设备管道应光滑、平整、无棱角,管径不宜突变,并且应控制可易燃爆液体的流速等。
3)易燃易爆场所机器设备要进行静电保护接地,凡可能产生静电的金属容器、输送机械、管道、工艺设备,如球磨机、过筛机、混药机、造粒机、空气压缩机、通风装置和空气管道及加注漏斗等均应可靠接地;输送、贮存易燃易爆品的管道、贮罐、过滤器及其他的有关金属物体或设备应接地;处理可燃气体或物质的机械外壳及一些金属设备应接地;装卸易燃易爆品的站台、车辆、铁路轨道、浮顶油罐应接地;采用绝缘管道输送物料能产生静电的,在管道外的金属屏蔽层应接地,最好采用内壁衬有铜丝网的软管,并接地。
3“环”—环境静电防护
    湿度对材料表面电阻率影响极大,相对湿度低于30%时,产生的静电比较强烈;当环境的相对湿度增加到50%时,一般物体的静电带电量明显减少,当相对湿度在65%以上时,几乎所有物体的表面电阻率都减小,提高了物体的电荷泄露速率。因此,在工艺条件允许的情况下,增加环境的相对湿度,可以增大电荷消散速率,减少静电电荷的积聚。在易燃易爆场所应安装可燃气体、粉尘浓度监测报警装置,当环境浓度达到燃爆极限时及时报警。易燃易爆场所应定期搞好清扫工作,不要造成积灰结垢等。

4、”—加强静电安全管

静电防护在很大程度上是提高人员的静电防护意识,所以制定静电安全操作制度与静电防护技术教育是非常重要的。首先,易燃易爆场所要制定相应的防静电管理制度和岗位安全责任制,并定期对职工进行安全生产、安全防火、静电危害知识培训教育和考核,提高职工遵章守纪自觉性,上岗操作人员必须穿戴好劳动保护用品,严禁穿着易产生静电的服装和鞋。其次,管理人员应对易燃易爆场所的防静电措施进行巡回检查,应随时或定期对人员、设备及各种防护措施进行检测,以保证防护的有效性。此外,应配置备用的防静电工作服、防静电鞋、防静电腕带等个人用品,以备外来人员使用。

5易燃易爆场所静电防护标准及技术要求

易燃易爆场所静电防护标准不同领域有相应的静电防护标准,表1列出了与易燃易爆场所相关的一些静电防护标准。

1易燃易爆场所相关的一些静电防护标准

序号

标准号

标准名称

1

GB13348-2009

《液体石油产品静电安全规程》

2

GB4655-2003

《橡胶工业静电安全规程》

3

GB12158-2006

《防止静电事故通用导则》

4

GB/T17626.2-1998

《静电放电抗扰度试验》

5

GB/T14288-1993

《可燃气体与易燃液体蒸气最小静电点火能测定方法》

6

GJB3007A-2009

《防静电工作区技术要求》

7

GJB2527-1995

《弹药防静电要求》

8

GJB/z86-1997

《静电放电防护包装手册》

9

GJB1649-1993

《电子产品防静电放电控制大纲》

10

SJ/T10630-1995

《电子元器件制造防静电技术要求》

11

SJ/T10533-1994

《电子设备制造防静电技术要求》

12

SJ/T10694-2006

《电子产品制造与应用系统防静电检测通用规范》

13

WJ1912-2004

《电火工品生产防静电安全规程》

14

WJ1913-2004

《弹药装药装配生产防静电安全规程》

15

WJ1695-2004

《黑火药生产防静电安全规程》

16

WJ1698-1987

《防静电织物静电测试方法》

17

WJ1696-1987

《步行时人体带电的测量方法》

18

WJ2146-1993

《兵器工业防静电用品设施验收规范》

19

WJ1911-2004

《烟火药生产防静电安全规程》

20

WJ2389-1997

《发射药生产防静电安全规程》

21

WJ2390-1997

《火工品药剂生产防静电安全规程》

22

QJ1693-1989

《电子元器件防静电要求》

23

QJ1875-1990

《静电测试方法》

24

QJ1950-1990

《防静电操作系统技术要求》

25

QJ2177-1991

《防静电安全工作台技术要求》

26

QJ2225-1992

《半导体器件使用规则》

27

QJ2245-1992

《电子仪器和设备静电要求》

28

QJ2846-1996

《防静电操作系统通用规范》

29

QJ2809-1996

《平面材料屏蔽效能的测试方法》

30

HG/T2067-1990

《化工企业静电接地设计规程》

31

HG/T23003-1992

《化工企业静电安全检查规程》

 

三、具体应用场所介绍

1、加油站防静电措施:

根据静电产生的原因以及放电特点,加油站需要采取相关防静电安全措施,防止或避免静电灾害事故的发生在装卸油罐的过程中要做好加油罐接地和防静电接地装置之间的连接一般来说,在加油站中必须要进行接地的位置有:油罐体加油站台以及燃料等管道的始末端分支处,这些地方均需要布设防静电以及防感应雷的综合接地装置,其接地电阻保证在30Ω内;卸油场地需要加设防静电接地装置,并且要布置可以检测跨接线和监控接地装置状态的静电接地报警仪器;在油品输送管道上的法兰胶管两端等连接处应用金属线跨接,当法兰连接螺栓少于5根时,就需要进行导线跨接,要确保跨接电阻0.03Ω;采用绝缘管道输送油品能产生静电的,在管道外的金属屏蔽层应接地,一般要借助于内壁衬有铜丝的软管并接地,这个时候静电接地装置的电阻要求100Ω。

2、电子产品生产中防静电技术的应用

(1)中和离子技术

中和离子技术,在电子产品防静电中,工作原理是中和元件上的正负电荷,促使正负离子,处于平衡的状态。中和离子技术,可以在电子产品生产期间,消除元件附近的静电,预防静电荷聚集,有效规避静电风险。电子产品生产期间,绝缘体元件上,经常会出现静电问题,采用中和离子技术时,可以配合接地、屏蔽的方法。接地系统和屏蔽系统,其为防静电中,最基础的技术,营造了基础防静电环境,在此基础上,实行中和离子技术。电子产品生产现场,安装离子风机,通过离子风机,构成等电位系统,预防静电产生。

中和离子技术对电子产品的防静电处理中,常见的离子风机有两种,分别是交流静电消除器和直流静电消除器,本文以某电子产品生产车间为例,探讨防静电措施中,直流静电消除器的应用。该案例内,把直流静电消除器,应用到中和离子技术内,促使静电可以在相对安全的环境中,完成释放,电子元件生产期间,利用直流静电消除器,调节静电电压,防止电压超过100V,2秒的时间内,就可以把静电电流,降低到5MA以下,自行调节电压环境,达到-5V~5V的平衡范围。案例中的直流静电消除器,工作期间,设置了离子平衡器,以便释放正负的离子云团,电子元件周围的正负离子,都可以达到中和的状态,杜绝电子产品的元件表层和电路上发生静电问题。

(2)接地实时监控

电子产品生产的过程中,工作人员自身会携带者静电荷,静电在产品生产时,引起静电外泄。工作人员参与到电子产品的生产,并未意识到自身引起了静电破坏,由此在防静电技术中,采用设备仪器,专门监督电子产品的生产过程,而且是实时监控的状态。接地实时监控技术,根据工作人员的生产状态,提供了组网监控的条件,在接地实时监控的状态下,构成了静电监控系统,专门针对电子产品生产的工作人员,实行全范围的监控。例如:生产期间,工作人员腕带接地案例,静电监控系统内,由网络集线控制器,连接腕带,监控腕带的状态,当腕带接地有静电风险时,静电监控系统就会及时提供声光报警,第一时间向控制中心传送腕带接地的信息,控制中心的计算机界面,就会确定腕带接地工作人员的位置,由控制中心的管理人员,处理此类问题,预防静电风险,静电监控系统内,选择了双工位腕带,配合监控器、线缆、接地腕带等,实现了接地实时监控,积极预防静电干扰。

3)实行门禁系统

门禁系统可以从环境上,预防电子产品生产时的静电。门禁系统主要是监测电子产品生产时的工作人员,检查工作人员是否执行了防静电措施,以及是否配带了防静电设备,杜绝发生静电携带的问题。门禁系统的静电防护更为有效,设置了监测标准,以此为硬性条件,检查工作人员。防静电技术中,门禁系统的构成有:防静电门禁系统、放电通路监测记录器、放电通路静电检测器、放电通路监测踏板、数据传输转换器。门禁系统的检测器中,包含双腕带插座、单腕带插座、检测输出插座等,连接着双脚检测踏板,把检测的结果,传输到检测记录器,记录器连接着数字键盘和数据传输转换器,最终把检测数据,传送到主控计算机中。

3、油库等场所静电的防护

环境危险程度的控制,如取代易燃介质,用三氯四烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代才替汽油、煤油做洗涤济,有良好的防爆作用。降低爆炸性气气、蒸汽混合物的浓度。在爆炸和危险环境,采用机械通风装置及时排出爆炸性危险物质。减少氧化济含量,充填氮、二氧化碳或其它不活波的气体,减少爆炸性气体、蒸汽或爆炸性粉尘中氧的含量,以消除燃烧条件。混合物中氧的含量不超过8%及不会引起燃烧。

工艺控制:工艺控制是消除静电危害的重要方法,主要是从工艺上采取适当的措施,限制和避免静电的产生和积累。如存在摩擦且容易产生静电的工艺环节,生产设备宜使用与生产物料相同或位于静电序列中段的金属制成生产设备,以减轻静电危害。限制物料运动速度,如石化厂灌区汽车灌车采用顶部装油(甲醇)时,装油鹤管应深入到槽罐底部200mm以下,对于电导率低于50pS/m的烃类产品,初速度应不大于1m/s,当注入口浸没200mm后,可逐步提高流速,但最大流速不应超过7m/s。烃类液体在鹤管内的流速可按下式计算:VD0.8式中V(单位:m/s)为烃类液体流速,D(单位:m)为鹤管内径的数值。加大静电消除过程,在输送工艺过程中,在管道的未端加装一个直径较大的缓和器,可大大降低液体在管道内流动时积累的静电。为了防止静电,在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样,检测或测温操作,在进行上述操作前,液体应静置一定的时间,使静电得到一定的消散或松弛。

静电接地,接地是防止静电的最基本措施,它的目的是使工艺设备与大地之间构成电气上的泄漏通路,将产生的静电泄漏于大地,防止静电的积累,在静电危险场所,所有属于静电导体的必须接地。罐区接地要求:一是法兰的连接螺栓在4个及以下的,应在其两端采用铜线(≥10㎡)作跨接;二是阀门两端也应采用上述方式作跨接;三是输送、储存可燃气体、液体的管道、储罐应作防静电接地,且储罐的防静电接地不应少于两处。四是安装人体除静电球,消除人体静电,易燃易爆除静电的装置,安装位置,泵房的门外;储罐的上罐扶梯入口处;装卸作业区内操作平台的扶梯入口处。Q-1级、G-1级的管道之间与设备、机组与阀门之间的连接法兰应用金属线跨接。Q-1级、Q-2级、G-1级、G-2级场所,在非金属构架上平行安装金属管道之间净距离小于10mm时,每20m应用连接线连起来。金属管相互交叉的净距离小于100mm时,也应用金属跨接线连接。防静电接地的电阻不大于100Ω。凡是用来加工、储存、运输各种易燃液体和粉体的设备都必须接地,各车间的氧气、乙炔等必须连成一个整体,并接地。对罐的防雷问题,只要罐体的接地可靠,罐壁厚大于4mm,不需要再单独作防雷。且每年应定期对防雷防静电接地进行检测。

增湿:局部环境相对湿度宜增加到50%以上,可增强静电沿绝缘体表面的泄漏。其主要针对如醋酸纤维、纸张、橡胶等宜形成水漠的材料。

抗静电添加济是具有较强的导电性和吸温性化学药剂。加入抗静电添加济后,使材料降低电阻率或表面电阻率。

静电中和器,是将气体分子进行电离,产生消除静电所必要的离子(一般为正负离子)的机器,使用静电中和器可有效减少物体上的带电量。

为了防止人体静电的危害,在气体爆炸危险场所的等级属于0区及1区时,作业人员应穿防静电工作服,防静电工作鞋、祙,戴防静电手套,禁止在静电危险区脱衣物、帽子等,并避免剧列的身体动动

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