在石油、化學(xué)等工業(yè)以及通常有可燃性氣體、蒸汽和粉塵生成的地點(diǎn),靜電是產(chǎn)生火災(zāi)的原因之一。因此,清楚靜電的產(chǎn)生及防護(hù)是十分必要的。
不同物質(zhì)的表面相接觸時,如果進(jìn)行電子或離子交換的話,分離時就產(chǎn)生帶電現(xiàn)象,即產(chǎn)生靜電。一般來說,固體面與固體面、固體面與液體面間的接觸和撞擊,或者固體的斷裂、液體的飛濺,都可能產(chǎn)生靜電。例如,高電阻率液體(如石油)的流動,液體的過濾,粉塵的研磨、混合和篩選過程中的運(yùn)動,粉塵的氣體傳送,人員和機(jī)器在絕緣地板上的運(yùn)動,皮帶與輪軸的相對運(yùn)動等類似的工藝過程都可能產(chǎn)生靜電。
靜電電位達(dá)到一定的數(shù)值,就會擊穿周圍的氣體,產(chǎn)生火花。火花的能量達(dá)到足夠的數(shù)值,就能點(diǎn)燃某些易燃物質(zhì),造成火災(zāi)。
靜電火花引起著火的引燃力,取決于電荷的數(shù)量、易燃物質(zhì)對電火花的靈敏度以及積累電荷的物體的電特性。一般來說,導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電火花比絕緣體上產(chǎn)生的靜電火花要危險得多。
電荷能在導(dǎo)體表面自由移動,因此產(chǎn)生火花放電時,雖然能量有一部分消耗在電阻上,還有一部分以電磁波的形式釋放出來,但主要還是通過火花釋放出來,具有較大的引燃能力。
而絕緣體具有很高的表面電阻率和體積電阻率,電荷不能在其上自由移動。由于它不是一個等電位體,電荷的密度在其表面是不同的。其火花的能量與絕緣物體的外部特征、表面特征和電荷分布情況等多種因素有關(guān)。
絕緣體上的靜電多以電暈形式放電,其過程比較緩慢,對易燃?xì)怏w的引燃能力是很低的,但電暈放電可能轉(zhuǎn)化為火花放電。
引起靜電火災(zāi)的條件:
1、存在易燃或易爆的物品。
2、在設(shè)備安裝、運(yùn)作及操作過程中產(chǎn)生電荷,并積累電荷。電荷形式的電場強(qiáng)度大于周圍的擊穿電場強(qiáng)度。
3、電火花具有的能量大于周圍的最小引燃能量。
以上的條件如果有一個缺少,就不能引起爆炸與火災(zāi)。防靜電的安全措施就是針對具體情況,清除一個或一個以上的因素。
針對這些條件,在生產(chǎn)中應(yīng)注意:
1、接地。導(dǎo)體上的靜電荷可采用接地的方法將其引入地下。接地電阻應(yīng)小于10歐。
2、防止人身上靜電荷的積累。人身上的靜電荷產(chǎn)生的主要原因,是衣服的相互磨擦、接觸其他帶靜電物體后電荷的轉(zhuǎn)移或靠近帶電物體時的靜電感應(yīng)等。為防止人身上靜電荷的積累,可使用低電阻的防靜電鞋襪、地板等。
3、使大氣電離。因?yàn)殡婋x能使周圍空氣的導(dǎo)電性增加,利于靜電荷在物體表面移動,所以可利用帶電物體的放電或者使用一定劑量的同位素使空氣電離,以中和物體或空中的靜電等。
4、增濕。提高空氣的濕度,可提高物體表面的導(dǎo)電能力,使物體與地之間形式一個導(dǎo)電通道。一般相對濕度控制在60%-70%,防靜電的效果就很好了。
5、非金屬材料的防靜電。很多非金屬材料,如塑料、橡膠和玻璃纖維等均屬絕緣體,極易帶上靜電荷,并維持很長時間。通常可在這些材料中添加一些物質(zhì),使之成為導(dǎo)電體,就可以采用接地的方法消除靜電荷的積累。