淺析靜電對化工廠的危害與防護

張春苗 程川

摘要：化工企業在生產過程中經常要使用并輸送易燃易爆物料。由于工藝、裝置、人員的因素都會產生靜電，如果靜電得不到有效的控制就可能釀成重大事故。因為靜電原因而引起的事故在化工廠曾多次出現，裝置安穩運行是企業獲得經濟效益的基本條件，相反，一次事故停車很可能會給企業帶來無法估量的經濟損失，所以要高度重視化工廠對靜電的有效防護措施，在生產過程中，要正確認識靜電，認真分析產生靜電的原因，預測它會帶來的危害，積極采取有效的防范措施。因此在本文中，主要針對化工廠靜電的危害與防護提出一些合理化的建議，供專業人員參考。

關鍵詞：靜電;化工;危害;防護

1.靜電的相關概念

1.1什么是靜電：通俗地來說，靜電就是靜止不動的電荷。它一般存在于物體的表面。是正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果。

1.2什么是靜電放電：處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉移就是靜電放電。這種轉移的方式有多種，如接觸放電、空氣放電。物體的靜電放電一般具有高電位、強電場和寬帶電磁干擾等特點。

2.靜電產生的原因

2.1 摩擦起電：兩種物體互相摩擦時。由于電子和離子的親和性不同，會在兩個物體間引起電子和離子的移動，形成一方帶正電荷，一方帶負電荷，當兩物體分開時，會使一部分的正電荷與負電荷再度結合，但最后殘留一部分電荷。殘留電荷量大，則靜電量也愈大，這種殘留的電荷由該物體的絕緣性決定。

2.2 靜電感應：如果一個帶電體靠近一個中性導體，那么靜電場會使中性導體上處于平衡狀態的電荷分離。在距離帶電體最近的導體表面上出現與帶電體上電荷極性相反的電荷。而在距離帶電體最遠的導體表面上出現與帶電體上電荷極性相同的電荷。如雷雨云底部分分布著大量的電荷，它們產生靜電場，在雷雨云所覆蓋的地面和各類導體上便會感應出與雷雨云底部電荷相反符號的電荷。

2.3 傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如與帶電物體接觸，將發生電荷轉移。

3.靜電在化工廠產生的表現形式

3.1物料流動產生靜電積聚。化工企業使用的甲苯、異丙醚、酒精、乙酸乙酯、甲醇、三乙基鋁等多種易燃易爆介質，在從生產基地裝入中轉罐到投入反應器使用的過程中，如果使用的是沒有靜電導去功能的塑料管或導電不暢的金屬管，當物料的流速達到一定值時，就會產生靜電，隨著時間的延長，靜電就會產生集聚。

3.2物料在旋轉過程中產生靜電。如果設備的導電性能不佳，各車間反應器、離心機內的物料長時間告訴旋轉的過程中易積聚靜電。

3.3物料在快速運輸過程中產生靜電。如果運輸設備、儲罐沒有可靠的接地，由于劇烈晃動，也容易產生靜電積聚。

3.4工作人員穿在身上的化纖、毛料服裝在穿、脫或則肢體晃動的過程中也會產生靜電，化纖、毛料毛巾在擦拭設備、閥門、管道、儀表過程中也可產生靜電。

4.靜電的危害

4.1可能引起爆炸和火災。爆炸和火災是靜電的最大危害。靜電的能量雖然不大，但因其電壓很高且易放電，出現靜電火花。在易燃易爆的場所，可能因為靜電火花引起火災或爆炸。

4.2 可能導致電擊。由于靜電造成的電擊，可能發生在人體接近帶電物體的時候，也可能發生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時候。電擊易引起墜落、摔倒等二次事故。電擊還可引起職工緊張，影響工作。

4.3 可能影響生產。在某些生產工程中，不消除靜電將會影響儀器設備正常運轉或降低產品質量。

5.靜電對儀表電子元器件的影響

5.1靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產品的功能與壽命。

5.2 因電場或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作。

5.3因瞬間的電場或電流產生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。

6.靜電放電的四種形式

6.1電暈放電——有聲光，氣體介質在物體尖端附近局部電離，不形成放電通道。引燃能量小。

6.2刷形放電——有聲光，放電通道在靜電非導體表面附近形成許多分叉，咋單位空間內釋放的能量較小。引燃能量中等。

6.3火花放電——有聲光，放電通道一般不形成分叉，電極上有明顯放電集中點。引燃能力很強。

6.4傳播型刷形放電——有聲光，將靜電非導體上一定范圍內所帶的大量電荷釋放，放電能量大，引燃能力很強。

7.靜電的防護

7.1接地

基本原理：就是將一些靜電產品或者其它設備連接到一條底線上。采用埋地線的方法建立“獨立”地線。使地線與大地之間的電阻小于10歐姆，作用是泄放導體上可能集聚的電荷，對于導體上集聚得到靜電（如人體）通常用接地的方法來導走。

具體實施方法：

①人體通過手腕帶接地。

②人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地。

③ 工作臺面接地。

④ 測試儀器，工具夾，烙鐵接地。

⑤ 防靜電地板，地墊接地。

⑥ 防靜電周轉車，箱，架盡可能接地。

⑦ 防靜電椅接地。

7.2等電位連接

基本原理：將所有部件全部使用靜電導線連接起來，使其處于等電位狀態，避免靜電的釋放。

具體實施方法：

①所有的部件均連接起來。

②所有的設備及工具連接起來。

③所有接觸的器件或部位具有共同的靜電接地釋放點。

7.3靜電場屏蔽

在靜電屏蔽的作用下，帶電體發出的電力線，一部分或全部終止金屬屏蔽體里內側的感應電荷上，從而減少或消除了帶電體對其周圍導體的靜電感應作用，也可以防止被屏蔽物周圍帶電體的靜電感應影響。

7.4安裝靜電消除設備

在易產生靜電的產品組裝工作臺上放一個離子風機，用離子風機對著產品吹可以把隨時產生的靜電快速地消除。

7.5濕度控制

空氣干燥的情況下，電子不能從接觸它的其它導體上導出，因此更容易帶電。為了防治靜電，局部相對濕度增加至50%以上。增濕并非對絕緣體都有效果，關鍵要看是否能在表面形成水膜。

7.6使用抗靜電添加劑

抗靜電添加劑是具有良好導電性或較強吸濕性的化學藥劑。加入后，能降低體積電阻率或表面電阻率。

7.7材料選擇和工藝控制避免產生靜電

盡量避免使用絕緣性材料的容器、內側有絕緣涂層的金屬容器和工具。即使對絕緣性容器接地，由于不釋放電荷同樣會引起靜電災害。

7.5安裝防爆人體靜電釋放器

防爆人體靜電釋放器是一種適用于易燃、易爆和防靜電場所的人體靜電釋放產品。在易燃、易爆危險區域和防靜電場所，使用本產品能夠將人體本身所積累的靜電電荷安全地泄放掉，避免因人體靜電而引發的火災爆炸事故和人體電擊現象的發生。防爆人體靜電釋放器是加油站，加氣站，油庫，化工廠等有易燃易爆環境解決人體靜電釋放，保證安全生產的最佳解決方案。

總結

靜電對化工生產是有危害的，但也是可以控制的，只要正確認識靜電產生的原因，分析靜電產生的過程，制定合理有效的預防措施，在實際工作中做好防靜電設施的維護，檢測和檢查工作，從設備、工藝、制度等方面從嚴管控，多管齊下，才能夠徹底消除生產過程中所產生的靜電危害。

（作者單位：重慶川儀自動化股份有限公司）