安全培訓講義之一

工

業

靜

電

知

識

一、工業靜電概念

大自然中的各類物質都是有分子組成，分子又有原子構成，原子有原子核和電子。原子核帶正電荷，電子帶負電荷。如果某種物質得到（或失去）電子，原來的電性平衡被打破，該原子對外就顯示電性，得到電子的呈負性，失去電子的呈正性。如果該物體對外沒有導電性，或本身電阻大，得到（或失去）電子的區域無流失（或得到）電子的機會，此區域長期的保持電性，則就是該物體帶上了“靜電”。即“靜電”就是附著在物體上很難移動的集團電荷。

工業靜電是生產過程中，在物料、裝置、人體、器材和構筑物上產生和積累起來的，它對安全生產、產品質量有極大的影響。

靜電也廣泛應用于生產，如除塵、噴涂、復印、篩選等。

工業用電和靜電的不同之處在于：工業用電是生產所需能量的傳送者，是以運動的形式（即電流）來表現的，易于控制，只要把電路斷開，電流就中斷。而靜電是生產過程中以電荷存在的形式表現的，其電荷可以在物體上“保存起來”，不易控制，不易被抓住，它僅能以放電、泄漏等方式來消除。當然，“靜電”并不是靜止不動的電，它是宏觀上暫時停留在某處的電。它是相對于我們使用的“流電”而言的。它會通過多種途徑產生、積累、泄漏和消失。

二、工業靜電產生的原因

靜電起電過程是一個十分復雜的過程，人們對某些靜電起因的認識還不十分清楚。實驗證明，不同物質的原子核束縛電子的能力是不相同的，當兩種物質緊密接觸時，電子總是從束縛力小的一方移向束縛力大的一方，這時，在兩種物質接觸的界面兩側會出現數量相等、極性相反的兩層電荷，這兩層電荷叫雙電層，它們之間的電位差稱為接觸電位差。當這兩種物質迅速分離時（即摩擦），由于存在電位差，電子就不會完全復原，從而產生了電子的滯留，就形成了靜電。靜電的產生是同接觸面上形成的雙電層和接觸電位差直接相關的。此外，還有吸附起電、感應起電、電解起電等。

1、物體上產生了靜電荷，能否積聚起來，則要看該物質的電阻率。實踐中得知，物質電阻率在106——108歐姆－厘米以下的，即使上面載存了電荷，也可瞬間消散，不會引起危害；物質電阻率在108——1010歐姆－厘米之間者，通常帶電量不大；物質電阻率在1010——1015歐姆－厘米之間者，容易帶靜電；當物質電阻率大于1015

歐姆－厘米，就不易產生靜電，但一旦帶有了靜電，就難以消除。

我公司使用的苯、甲苯、二甲苯、200＃汽油等溶劑以及酚醛、醇酸、聚酯等樹脂電阻率一般在1011——1015歐姆之間，容易積聚靜電。所以我們在工作中應該特別注意，無論是用管道輸送或者是分裝上述液體，都必須確保防靜電線完好，防止因靜電聚積放電而發生火災事故。

2、需要指出的是，水是靜電良導體，但當少量水混入油品中時，因為水滴和油品相對流動時會產生靜電，反而會使油品靜電量增多。所以，我們在工作中應注意，不要讓水混入溶劑、樹脂之中。金屬雖是良導體，但它被懸空后（即與大地絕緣），就和絕緣體一樣，也會帶靜電。所以，我們輸送易燃物品的金屬管道，也必須保證良好接地。

3、物體周圍環境的空氣濕度，對于物體靜電的聚散有很大影響。吸濕性越大的物體，受濕度的影響越大。當空氣的相對濕度在50－70％以上時物體表面會形成一層很薄的水膜，使物體表面電阻率大大降低，從而加速靜電的泄漏。如果周圍空氣相對濕度低于40－50％，則靜電不易逸散，而可能形成高電位。所以，防止靜電危害，我們應特別注意空氣相對比較干燥的秋末、冬季、早春等季節。

4、各類物體靜電聚積的快慢、大小、多少（即達到靜電飽和狀態）與物體運動的速度有關，速度越快，時間縮短。因此，我們在生產過程中一定要控制物料的運動速度。

三、不同物態靜電產生的途徑

1、固體靜電

兩種固體物質接觸之前都是中性的，緊密接觸時出現雙電層，在快速分離時分別帶上正電荷和負電荷，即產生靜電。摩擦是兩種固體不斷接觸和分離的過程，是一種常見的靜電產生方式。我們使用的各類粉料實際上是細小顆粒的固體，與大塊固體相比，粉料具有分散性和懸浮性的特點。由于分散性，其表面積就大得多，與空氣摩擦的機會也多；又因處于懸浮狀態，粉料的顆粒與大地之間始終是絕緣的，故產生的靜電也多。因此，我們在操作過程中，一定要精心操作，防止粉料彌漫，特別是鋅粉、鋁粉等金屬粉料。

2、液體靜電

以我們使用的有機溶劑在管道力中輸送為例：溶劑在管道內輸送時，由于溶劑流動，與管壁摩擦、沖擊，形成雙電層，即管壁界面上是一層正電荷，溶劑界面上極薄的一層是負電荷，與其相鄰的較厚的一層又是正電荷。正電荷隨著溶劑流動形成液流電流，又叫流動電流。如果金屬管道是接地的，靜電就會導入大地，不會積累靜電；如果管道用絕緣材料制成或者金屬管道對地絕緣，則在管道上就會積累危險的靜電，嚴重者可由靜電火花引起爆炸或火災。

液體不僅在管道內輸送時會產生靜電，其在攪拌、過濾、研磨、噴射、噴霧、飛濺、沖刷、灌裝以及劇烈晃動等過程中，都會產生危險的靜電。

四、靜電的特點

1、靜電電壓高。生產過程中所產生的靜電，電量小，但電壓高，有些時候可以產生上萬伏的靜電位。

2、靜電能量不大。靜電電壓高，但由于電量小，它的能量也小。靜電能量越大，發生火花放電時表現的危險性也越大。

3、尖端放電。當物體帶有靜電后，靜電荷會集中在物體的尖端，使得尖端電場強，易產生電暈放電，可能會發展成火花放電，所以物體的尖端有較大的危險性。

4、絕緣體上靜電泄漏很慢。

5、會發生感應靜電放電。

五、工業靜電的危害

物體產生靜電當其靜電電場強度超過某一極限值時，會使帶電物體附近空間的物質產生電離現象，叫做靜電放電。它是靜電泄漏的一種方式，同時，也是危害安全生產最重要的因素之一。靜電放電有電暈放電、刷形放電、火花放電三種形式。其中，火花放電多發生在金屬物體之間，放電時電極間的空氣被擊穿，形成很集中的放電通路，能量釋放快、集中，危險性最大。

1、如果在爆炸、火災危險性較大的場所，發生靜電放電，其所產生的火花，則有可能將可燃物引燃，造成爆炸、火災事故。

2、靜電放電時產生的瞬間沖擊電流，雖不會給人以致命的傷害，但由于遭受突然電擊而驚慌會引起高處墜落、誤操作等二次事故。

3、靜電會妨礙生產的正常進行。

六、防止靜電危害的措施

靜電引起燃燒爆炸有四個基本條件：一是有產生靜電的條件；二是靜電能積累，并達到足以引起火花放電的靜電電壓；三是靜電放電的火花能量達到引燃（爆）易燃物的最小點燃能量；四是周圍有可燃氣體、蒸汽和空氣形成的可燃性氣體混合物。所以，我們要采取適當的措施，消滅其中的任何一個，就能防止靜電引起火災爆炸。

防止靜電危害的措施大致可分為三類：

1、工藝控制法。

（1）降低溶劑在管道中的流速，限制靜電的產生量。流速與管經應滿足以下的關系：

v2

d＝0.64。式中：v——流速，米/秒；d——管經，厘米。

（2）在裝卸溶劑或樹脂時一般應從容器（儲罐）的底部注入，或使用鶴管從容器（儲罐）上部插入底部注入，防止溶劑（樹脂）強烈的沖擊和飛濺，防止或減少靜電的產生。

（3）管道（儲罐、容器）內混有雜質時，能產生較多的靜電，要注意清除容器內的積水或其它雜質。

（4）降低作業現場爆炸性混合物的濃度，消除或減少作業現場的爆炸危險。如合理通風，及時排出爆炸性混合物；封閉作業，消除或減少爆炸性混合物的逸出等。

2、泄漏法

接地是消除導電體上靜電危害最常見最簡便的辦法，我們在生產過程中，為了避免靜電火花造成事故，應采取下列措施：

（1）凡公司用來生產、儲存、運輸各種溶劑、油脂、樹脂、油漆和可燃粉料的設備（如反應釜、加稀鍋、過濾機、備料缸、砂磨機、調漆缸、三輥機等）、儲罐、輸送泵、灌裝設施等，都必須有效接地，絕對禁止處于絕緣狀態。

（2）公司內所有能產生靜電的管道都必須連接成連續的整體，并接地。需要特別提醒的是：每當使用用絕緣材料制成的軟管輸送物料時，必須將軟管內的螺旋狀的金屬絲與兩端的金屬管道（管件）相連，使之能通過金屬管線接地。

（3）灌裝溶劑的漏斗，金屬取樣或檢測器等設備或工具均應接地。

（4）汽車槽車卸油時，必須先與中間儲罐進行防靜電跨接，然后才能接通放料管放料，裝卸完畢后，應先拆除放料管，后拆除跨接線。

（5）防靜電接地的電阻值考慮到要同時防止設備漏電、雷擊、雷的感應電壓等，一般應控制在10歐姆以下。

3、增濕法

靜電危險場所，在工藝條件許可時，可以用水拖地、直接灑水等辦法，以提高場所環境空氣的相對濕度，消除靜電危害。一般相對濕度保持在70％以上較為適宜。

七、靜電引起的事故案例

1、某油漆廠使用塑料管從53加侖鐵桶里抽送甲苯到高位槽，抽第一桶時很順利，第二桶抽到約三分之二時，發生了爆炸并引起燃燒，操作人員被燒死。其原因是甲苯與塑料管摩擦產生靜電，塑料管未采取防靜電措施，靜電無法消除，導致靜電放電火花點燃甲苯蒸汽引起爆炸燃燒。

2、某廠槽車卸油時，用膠管從儲罐上部向儲罐內卸油，二分鐘后發生爆炸燃燒。原因是輸油管距油面3米之多，油直接沖擊儲罐內液面產生靜電，且槽車與儲罐和輸油膠管等卸油設施都無防靜電裝置，靜電荷無法泄漏，產生了靜電放電火花引起油蒸汽爆燃。

3、某廠用20目鐵絲網釘在木框上做過濾器，將鐵紅酚醛漆漿由齒輪泵抽送經過濾器流入儲槽，發生著火事故。原因為木框過濾器擱在儲槽上，處于絕緣狀態，漆漿與過濾器摩擦產生的靜電無法泄漏而逐漸積累起來，最后靜電放電火花引起燃燒。

4、某廠在熬煉酚醛樹脂時，用一小鐵勺子作為取樣器取樣，當鐵勺取樣后離開樹脂液面時發生了燃燒。其原因是取樣器在迅速離開樹脂液面時，與樹脂摩擦產生靜電放電火花，點燃了釜內的溶劑蒸汽而發生燃燒。

5、某造漆廠生產醇酸樹脂過程中，當操作人員將整包苯酐（塑料袋包裝）從反應釜加料口投料口投料時突然發生了燃燒。原因有二個，一是整包苯酐從塑料袋傾倒出來時產生靜電；二是苯酐的投料速度過快，造成苯酐粉塵與釜壁劇烈摩擦產生靜電，靜電釋放時發生燃燒。

6、某油漆廠用20㎏燒堿加水注入反應釜內，用來清洗釜壁上的鋁粉脫浮液，當開動攪拌加熱30秒時，操作人員聽到釜內有開鍋似的劇烈反應響聲，就立即停止攪拌，但鋁粉漿與堿液從反應釜加料口激烈噴出，直沖房頂，幾秒鐘后發生爆炸和燃燒。其原因是燒堿與鋁粉劇烈反應產生氫氣，從釜口噴出時發生強烈摩擦，產生高電位的靜電，放電后引起爆炸、燃燒。

7、某化工倉庫，向放置在磅秤上的53加侖鐵桶內灌注甲苯，沒多久就發生著火事故。其原因是磅秤蓋板下是陶瓷彈子，造成蓋板和鐵桶處于對地絕緣狀態，鐵桶和蓋板上又未裝防靜電線，灌注甲苯時產生的靜電無法泄漏而積累，導致放電而引起燃燒。

八、公司在防靜電方面存在的問題

公司防靜電方面的設計合理，安裝規范。但通過近幾年的運行，有下面幾種現象，值得我們重視，希望在以后的工作中能認真改正。

1、對防靜電知識一知半解。認為靜電相對于流電來講，電壓低、能量小，不會有大的危害，采取無所謂的態度。

2、對防靜電設施愛護不夠。在工作中對損壞的防靜電設施不修復、不報告，聽之任之。

3、對設備維修、維護、保養后不恢復安全設施（防靜電線），不做徹底檢查就投入運行。

4、特別應該指出的是：各部門使用橡膠、塑料軟管輸送易燃液體時，不做防靜電連接，檢查一次、指出一次、強調一次，才連接一次。待到更換軟管時，又不做防靜電連接，還需再檢查一次、指出一次、強調一次，才再連接一次。

5、有一句話講“無知者，無所畏懼”。有極少數人，不學習安全知識，自以為是，為自己一時方便、一時利益，膽大妄為，竟敢置自己的生命、員工的健康、公司安全于不顧，私自拆毀安全設施、安全附件。

希望全體員工認真學習安全知識，用安全知識武裝自己，用安全知識規范自己的行為，讓安全成為習慣，讓習慣更加安全。不要用鮮血檢驗規程，要用教訓避免流血。為了家人的幸福、為了自己的健康、為了公司的發展，請注意安全。

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END

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