工業(yè)界的靜電危害與防范措施

1、 工業(yè)界的靜電危害與防范措施 一、前言 在大部份工業(yè)制程中都會產(chǎn)生靜電荷的累積，輕則使人感到不舒適，重則對人體造成損害，甚至在易燃性氣體、液體和粉塵的裝卸與輸送過程中，產(chǎn)生火災(zāi)爆炸事故。尤其在某些具潛在靜電危害的行業(yè)，如：化學(xué)、石油、涂料、塑料、制藥、食品、印刷和電子等行業(yè)，簡單有靜電危害產(chǎn)生的問題。 二、靜電危害的產(chǎn)生 靜電危害的產(chǎn)生有一特定的過程。在工作環(huán)境中，全部因靜電引起的火災(zāi)爆炸大事都遵循著相同的程序，如下所述：首先發(fā)生電荷分別，然后電荷累積，若電荷無法散逸，則將發(fā)生靜電放電，同時(shí)可能引燃四周易燃性物質(zhì)，而發(fā)生火災(zāi)爆炸危害大事。 很多工業(yè)制程常使用導(dǎo)電性甚差的物質(zhì)，并常有表面接觸、分

2、別和移動的操作，因而產(chǎn)生電荷分別的現(xiàn)象。例如：高電阻值液體的流淌或過濾、粉體的研磨、混合或篩選過程、粉體的氣動式傳輸、人員或車輛在絕緣地板上的移動、輸送帶或薄片狀物質(zhì)在滾輪上的移動等。在上述或類似的制程中都會發(fā)生靜電的問題。 當(dāng)電荷在物體上累積到使電場達(dá)空氣的介電強(qiáng)度3MV/m時(shí)，就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，將其所儲存的全部或部份能量釋放出來，形成具有光與熱的放電路徑，并可能引燃易爆性物質(zhì)。依據(jù)易燃性物質(zhì)的最小引火能量 (Minimum Ignition Energy MIE) 數(shù)據(jù)，可推知靜電放電的能量是否足以引燃該易燃性物質(zhì)。 近來由于很多設(shè)備的零件都使用非導(dǎo)電性塑料，使得設(shè)備中某部份金屬的組件、組

3、件、管路、容器或結(jié)構(gòu)形成電的絕緣體，致使電荷漸漸累積至危急程度。典型的例子包括：在塑料管路上安裝金屬漏斗、金屬管路上因非導(dǎo)電性墊圈而使某段金屬管路絕緣、人員因穿絕緣鞋或站在絕緣地板上而使人體被絕緣等。累積在絕緣導(dǎo)體上的電荷產(chǎn)生放電時(shí)，會將全部的能量在一次放電中釋放，此類靜電放電稱為火花放電。一般而言，火花放電可引燃易燃性氣體、蒸氣和塵云。 電荷在絕緣物體表面的移動速率甚慢，然而靜電放電的持續(xù)時(shí)間卻極短，因此絕緣物體蓄積的電荷，不易于單次的靜電放電中全部釋放出來，而可能在絕緣物體表面之鄰近區(qū)域發(fā)生多次靜電放電。由于電荷和四周環(huán)境幾何外形之不同，放電型式可分為：電暈放電、刷狀放電，以及射狀放電三種

4、。一般而言，刷狀放電之能量大于電暈放電。刷狀放電能量足以引燃很多易燃性氣體、溶劑蒸氣及混合物等。在一非導(dǎo)電性薄膜的兩面布滿正、負(fù)極性電荷時(shí)將蓄積大量電荷，若發(fā)生射狀放電其能量足以引燃大多數(shù)的可燃性氣體和易燃性粉塵。 在一大筒倉或容器中布滿高電荷粉粒產(chǎn)品的表面發(fā)生之輻射狀方式放電，稱為大量粉堆放電。若有易燃性氣體或具有較低最小引火能量之塵云存在時(shí)，則有甚大的潛在危害，因此必需設(shè)法排解大量粉堆放電的產(chǎn)生。 三、靜電危害防制方法 靜電危害防制方法可分為接地、增加濕度、限制速度、抗靜電材料、與靜電消退器等五種。工業(yè)制造過程中，因作業(yè)環(huán)境、程序及材料的不同，所實(shí)施的靜電危害防制方法亦會有所不同。選用時(shí)必

5、需考慮現(xiàn)場制程環(huán)境、條件與限制，甚至經(jīng)費(fèi)、管理系統(tǒng)與人力素養(yǎng)等因素。沒有一種靜電危害防制方法可以適用于全部的工業(yè)制程或狀況，有時(shí)同時(shí)采納二種或二種以上的靜電危害防制方法。 (一)、接地 靜電危害防制方法中，接地是最有效且經(jīng)濟(jì)的方法。制程中因摩擦、感應(yīng)或傳導(dǎo)等方式產(chǎn)生靜電，若電荷蓄積在對地絕緣的金屬設(shè)備、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體上，則蓄積的電荷會在一次放電中將能量釋放。此類靜電放電為發(fā)生靜電危害事故之主要緣由。其防制方法就是將全部具導(dǎo)電性的對象實(shí)施接地，并保持低的接地電阻，將蓄積在金屬設(shè)備、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體上的電荷快速向大地散逸，以避開發(fā)生靜電危害事故。 依據(jù)相關(guān)討論顯示，存在易燃性蒸氣的一般作業(yè)場所中，被絕緣的金屬設(shè)備/組件、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體本身的電位需達(dá)100V以上，方可能因放電而引燃四周的易燃性物質(zhì)。因此在工廠中將被絕緣的金屬設(shè)備/組件、導(dǎo)