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企业培训-0801安全培训简报静电的危害与预防 精品
⑦ 喷出带电。粉体、液体和气体从截面很小的开口处喷出时,这些流动 物体与喷口激烈摩擦,同时流体本身分子之间又互相碰撞,会产生大 量的静电。
⑧ 飞沫带电。喷在空间的液体,由于扩展飞散和分离,出现了许多小滴 组成的新的液面,产生静电。
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以上是引起静电的几种常见常见形式,另外还有淌下、沉浮、冻结 等多种产生静电的方式。 需要指出的是,产生静电的方式不是孤立 单一的,如摩擦中起电的方式就包括了接触带电、热电效应起电、 压电效应起电等几种形式。
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⑤ 压电效应起电。某些固体材料(电介质)在机械力的作用下会产生电 荷。压电效应起电的特点是在试件同一表面上,同时存在分布不均匀 的正负电荷。
压电效应产生的电荷密度较小,但在局部面积上,同时存在分布不均 匀的正负电荷,仍有可能具有引起爆炸的能量。
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压电效应原理
打火机—压电效应产生的 电量代替早期的火石
易带电,是防静电工作重点
>1013Ω·m
不易带电,一旦带电,难以消除
注意:电阻率在108~1013Ω·m之间的物质是防静电工作的重点。 如汽油、苯等电阻率在109~1013Ω·m之间,它们都容易起静电。
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水在正常情况下是静电的良导体,但当少量水夹在绝缘油品中,因为 水滴与油品相对流动时要产生静电,反而会使油品静电量增加;金属 是良导体,但当它与大地绝缘时,就和绝缘体一样,也会带有静电。 这一点,在实际工作中,应予注意。
温江安监局工作人员分析:是杨云身上所穿腈纶衣服产生静电,引燃 了泄漏的氢气导致惨剧发生。
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阳 台 上 被 炸 坏 的 天 花 板
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案例2
静电引发油罐车爆炸
2007年12月6日上午,兰州四名男子在用高压水枪对油罐车罐体内的 残液进行清洗时,使罐体内残余的烈化油(一种工业添加剂)产生静 电,导致整个车体突然发生爆炸起火,三名男子被炸伤,一名正在罐 内清洗的男子被烧伤。
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高压静电
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② 静电放电。积聚在液体或固体上的电荷,对其他物质或接地导体放电 时可能引起灾害。火花放电、电晕放电、刷形放电、场致发射放电及 雷形放电是几种常见的静电放电形式。下面我们逐一了解。
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高 压 静 电 放 电
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火花放电(spark discharge)是发生在液态或固态导体之间的放电。 其特征是有明亮的放电通道,通道内有密度很高的电流,使其中的气 体完全电离。放电很快且有很响的爆裂声。两导体之间的电场强度超 过击穿强度时,就会发生火花放电。因为发生放电的是导体,所有电 荷几乎全部进入火花,即火花几乎消耗掉所有的静电能量。
在工业生产中,带静电的物体能使附近不相连的导体,如金属管道、 零件表面的不同部位出现带有电荷的现象,这就是静电感应起电。
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【举例】 在加工有静电起爆危险的物品时,不允许有人在操作者背后走动。
【原因】 人走动可能带电,带电的人在操作者背后走动时,操作者的手有可能 对接地危险品放电。或者操作者对地放电后,背后带电的人一离开, 操作者就变为孤立的带电体,就有可能发生静电放电。
以上两种情况在我公司的实际工作中几乎不会遇到,这里不再多介绍。
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③ 静电引燃。静电引燃一般分为导体放电引燃、非导体放电引燃、空间 电荷放电引燃三种类型。如前面所述,静电放电过程中可能导致物体 燃烧,导致物质燃烧的最小电压为静电对该物质引燃极限。
就静电的防治工作而言,石油、化工、化工品储运、石油输送、纺织、电
子半导体、通讯、冶金、印刷等行业静电防治工作的重要性远高于其它行 业。但我们经过较为深入的学习了解后,更有助于实际工作的有效展开, 尤其对设计、安调人员,在了解静电产生的机理后,可以更加灵活地选择 静电预防消除措施,提高公司产品的系统可靠性,从而避免因小意外导致 的大问题。
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图 解
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③ 附着起电。某种极性的离子或带电粉尘附着到与地绝缘的固体上, 能使该物体带上静电或改变其带电状况。物体获得电荷的多少,取 决于物体对地电容及周围条件,如空气湿度、物体形状等。人在有 带电微粒的场合活动后,由于带电微粒吸附于人体,人体也会带电。
附着起电的情况多见于纺织、矿石粉碎、冶金、面粉加工的等多粉 尘的行业。
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⑥ 极化起电。绝缘体在静电场内,其内部和外表面能带电荷,是极化作 用的结果。在绝缘的容器内盛装带电物体,容器外壁具有电性,就是 此原因。
按分子结构不同,极化分为两类:一是非极性分子极化。在外电场作 用下,构成分子的正、负电荷发生相对移动,排列有序,在表面上分 别出现束缚电荷。外电场愈强,束缚电荷也愈多;二是极性分子的极 化。这些极性分子由于热运动,电矩方向排列混乱,总体上不显电性。 在外电场作用下,电矩有沿外电场转动的倾向,但并非全部作有序排 列。外电场愈强,分子排列愈整齐。
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1.2 静电产生的外因
① 接触起电。紧密的接触和迅速的分离任何物体的表面都是不平滑的, 相互接触只能作到多点接触,当接触距离小于2.5纳米时,电子就有 转移,即形成了双电层。如果分离的速度足够迅速,物体即可带电。
摩擦就是紧密接触和迅速分离反复进行的一种形式,从而促进了静 电的产生。
绝缘体中的电子 电子转移
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电阻率分为体积电阻率和表面电阻率两种,单位为Ω·m,对不同状态 的物体要采用不同的计算方式,根据实验得知,一般情况下电阻率和 静电的产生之间有如下关系:
≤106Ω·m
带电后,瞬间消失
106<Ω·m ≤ 108
带电后,电量不大
电
阻
率
108<Ω·m ≤ 1013
5 本期培训效果自测
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生产生活中的静电
静电放电ESD (electrostatic discharge)是一种常见的现象。在干燥的 天气中梳头,可以听到清晰的噼啪声;夜晚脱衣服,有时可以看见蓝 色的小火花;开关屋门或车门时,手碰到金属部位会有噼啪声并有刺 痛感;在与客人握手寒暄之际,因双方感到有刺痛感而出现骤然缩手 的尴尬场面------这些都是生活中的静电现象,一般由于电量有限,尚 不致造成多大伤害。
② 物质的电阻率不同。由高电阻率物质制成的物体,其 导电性能差,带电层中的电子移动比较困难,构成了 静电荷积聚的条件。例如,两物体紧密接触时,接触 界面上形成了双电层,若物质均为导体,纵然分离的 速度很快,先分离部分的电子总能很容易地通过最后 分离的接触点泄漏返回原处,两物体分开后仍然各自 表现为电中性。但若此两物体或其中之一由绝缘物质 构成,物体分离后就有一部分电子回不到原来的物体 上去,因而两物体均出现带电性。
在以上引起静电的几种方式中,与我公司涉及最多的是第一种情ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ况——接触起电;另外,加速器出束时,高能粒子流将空气电离后 产生的电荷,附着在空中微粒上也会积累静电。
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2 作业场所静电的危险与危害
2.1 静电的危险性
① 静电电量与电压。静电的电量并不大。绝缘体带电后由于材料本身 的高电阻而使电荷保持在绝缘体中;被绝缘的导体也使电荷保持在 导体上。通常情况下,纯净气体是绝缘体,因此,悬浮状态的粉尘 云、液滴云或雾都能将其电荷保持很长时间而与自身电阻率无关。
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火 花 放 电
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当导体上有曲率半径很小的尖端时,即发生电晕放电(corona discharge)。电晕放电不一定指向某一特定方向。电晕放电时,尖 端附近的场强很强,尖端附近气体发生电离,电荷可离开导体;而远 离尖端处场强急剧减弱,电离不完全,只能形成微小电流。电晕放电 的特征是伴有嘶嘶的响声,有时会有微弱的辉光。
紧密接触、迅速分离的形式还有如撕裂、剥离、拉伸、加捻、撞击、 挤压、过滤及粉碎等。
摩 擦 起 电
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双 电 层
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案例1
衣服静电引爆自制氢气
2008年2月18日16日晚10点半,四川温江和宁街景阳巷37号院里传出 一声巨响。44岁的杨云出门查看自制氢气瓶的情况,刚走出家门,爆 炸突然发生了,杨云当场身亡。
作业场所静电的 危害与预防
内容导航
生产生活中的静电 1 静电产生的物质特性和
条件
1.1静电产生的内因 1.2静电产生的外因
2 作业场所静电的危险与 危害
静电的危险性 静电的危害
3 小幽默
4 静电危害的预防与消除
防静电基本原则 改进工艺控制静电产生 静电的泄放消散 静电的中和及屏蔽 易燃易爆物的控管 人体静电危害与消除
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安全释放静电工具
ESD现象 4
在工业生产中,静电也是很常见的,从传统的观点来看,它是火工、 化工、石油、粉碎加工等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因 素之一,也是亚麻、化纤等纺织行业加工过程质量及安全事故隐患 之一,还是造成人体电击伤害的主要因素之一。
随着高科技的发展,静电所造成的后果已经突破了安全问题的界限。 静电放电造成的频谱干扰危害,是在电子、通讯、航空、航天以及 一切应用现代电子设备、仪器的场合导致设备运转故障、信号丢失、 误码的直接原因之一。此外,静电造成敏感电子原件的潜在失效, 是降低电子产品工作可靠性的重要因素。据日本20世纪80年代的一 项统计资料,在失效的电子元件中,有45%是因静电危害造成的。
以上两个案例都是两种物质在“紧密接触、迅速分离”的反复进行过 程中产生的静电直接导致事故发生。
对我公司而言,这种接触起电的情况也最常见。如,人员在地板上走 动,穿脱工作服,产品塑料薄膜包装的拆除等。
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② 感应起电。置入电场中的导体在电场作用下,会出现正、负电荷在 其表面不同部位分布的现象,称为感应起电。如果该导体与周围绝 缘则将产生电位。由于导体带有电位,并有分离开来的电荷,因此, 该导体有可能发生静电放电。