化工安全生產(chǎn)技術(shù)第三章-2

第三節(jié)靜電安全(ānquán)技術(shù)1精品資料2一.工業(yè)靜電(jìngdiàn)的產(chǎn)生工業(yè)靜電是生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，在物料、裝置、人體、器材和構(gòu)筑物上產(chǎn)生和積累起來的電荷，以電荷的形式存在并保存在物體上，它不以控制，僅以放電、泄露等方式(fāngshì)消除。為了便于正確理解靜電防護(hù)機(jī)理，首先需對(duì)靜電的產(chǎn)生有個(gè)大致的了解。精品資料3一.工業(yè)(gōngyè)靜電的產(chǎn)生物質(zhì)是由分子組成的，而分子是由一種或幾種原子構(gòu)成。原子則是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成。由于原子核掃帶的正電荷數(shù)等于核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)，因此，物質(zhì)呈中性，即不帶電。倘若某物質(zhì)原子由于某種原因（相互摩擦、感應(yīng)(gǎnyìng)、吸附了帶電物質(zhì)）得到或失去部分電子，則原來的電性平衡被打破，而使該物質(zhì)呈電性，多電子呈負(fù)性，少電子呈正性。假如該物質(zhì)所得到的電子沒有丟失的機(jī)會(huì)或所失去的電子得不到補(bǔ)充，致使該物質(zhì)長(zhǎng)期地保持電性，于是說該物質(zhì)帶“靜電”，即附著在物體上難移動(dòng)的集團(tuán)電荷。玻璃與絲綢相互摩擦，玻璃帶正電，絲綢帶負(fù)電。精品資料4二.靜電(jìngdiàn)的特點(diǎn)與危害（1）電壓高：能量不大，但電壓高；（2）泄露慢：非導(dǎo)體上的靜電有兩個(gè)消散途徑，一是與空氣(kōngqì)中自由電子或離子中和，一是通過物體本身向大地泄露?？諝?kōngqì)中平常只有極少數(shù)的自由電子和離子，此途徑很有限。靜電通過物體本身向大地的泄露，其決定因素是物體本身的電阻率和對(duì)大地的電容值。人們用“半衰期”描述物體靜電消散的快慢。（3）影響因素多：（4）靜電屏蔽：2.1靜電的特點(diǎn)精品資料5二.靜電的特點(diǎn)(tèdiǎn)與危害（1）爆炸和火災(zāi)：靜電電壓高，容易放電，產(chǎn)生靜電火花。在化工生產(chǎn)中，由靜電火花引起爆炸和火災(zāi)事故是靜電最為嚴(yán)重的危害。事故常見于苯、甲苯、汽油等有機(jī)溶劑的運(yùn)輸；易燃液體的灌注、取樣、過濾過程；一些可產(chǎn)生靜電的原料、成品、半成品的包裝、稱重過程；物料泄露噴出、摩擦攪拌、輸送等；在化工操作過程中，操作人員穿的衣服、鞋及攜帶(xiédài)的工具與其他物體摩擦?xí)r可能產(chǎn)生靜電，當(dāng)攜帶(xiédài)靜電荷的人走近金屬管道和其他金屬物體時(shí)，人的手指和腳趾會(huì)釋放出電火花，往往釀成靜電災(zāi)害。2.2靜電的危害精品資料6二.靜電(jìngdiàn)的特點(diǎn)與危害（2）靜電電擊：化工生產(chǎn)過程中，工人經(jīng)常與移動(dòng)的帶電材料接觸會(huì)產(chǎn)生靜電積累（人體所帶靜電電壓可達(dá)上萬伏），當(dāng)與接地設(shè)備接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電放電，發(fā)生電擊現(xiàn)象。靜電電擊不是電流持續(xù)通過人體的電擊，而是瞬間沖擊性電擊，不至于直接使人死亡，人大多數(shù)只產(chǎn)生痛感和震顫，但可能因電擊墜落摔倒(shuāidǎo)引起二次事故。2.2靜電的危害精品資料7二.靜電的特點(diǎn)(tèdiǎn)與危害（3）妨礙生產(chǎn)：如紡織行業(yè)，靜電使纖維纏結(jié)，吸附灰塵(huīchén)，降低紡織品質(zhì)量；印刷行業(yè)，靜電使紙張不齊，不能分開，影響印刷速度和質(zhì)量。2.2靜電的危害精品資料8三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)兩種途徑，前已涉及介紹(jièshào)到。（1）與空氣中帶電物質(zhì)接觸；（2）通過接地裝置倒入大地。3.1靜電消散精品資料9三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)防止靜電引起火災(zāi)爆炸事故是化工靜電安全的主要內(nèi)容。為防止靜電引起火災(zāi)爆炸所采取的安全措施，對(duì)防止其他靜電危害也同樣有效。靜電引起燃燒爆炸的基本條件有4個(gè)：（1）有產(chǎn)生靜電的來源；（2）靜電得以積累，并達(dá)到足以引起火花放電的靜電電壓；（3）靜電放電的火花能量達(dá)到爆炸性混合物的最小點(diǎn)燃能量；（4）靜電火花周圍有可燃性氣體(qìtǐ)、蒸氣和空氣形成的可燃性氣體(qìtǐ)混合物。因此，只要采取適當(dāng)措施，消除四個(gè)條件中的任何一個(gè)，就能防止靜電引起的火災(zāi)爆炸。具體有7個(gè)措施。3.2防靜電措施精品資料10三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)環(huán)境（場(chǎng)所）危險(xiǎn)程度的控制：取代易燃介質(zhì)、降低爆炸性混合物濃度、減少氧化劑含量，在工藝允許的情況下，采用較大顆粒的粉體替代較小顆粒的粉體等。工藝控制：消除靜電危害的主要手段(shǒuduàn)之一?？刂戚斔臀锪狭魉伲狠斔鸵后w物料時(shí)允許流速與液體電阻率關(guān)系十分密切。允許流速取決于液體的性質(zhì)、管道直徑和管道內(nèi)壁光滑程度等。如烴類燃料油在罐內(nèi)輸送，管道直徑為50mm時(shí)，流速不得超過3.6m/s，直徑為100mm時(shí)，不得超過2.5m/s。當(dāng)燃料油帶有水分時(shí)，必須將流速限制在1m/s以下。輸送管道應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)彎和變徑。必須嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定流速，不能擅自提高流速。3.2防靜電措施精品資料11三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)工藝控制：消除靜電危害的主要手段之一。選用合適的材料：一種材料于不同種類的其他材料摩擦?xí)r，所帶的靜電電荷數(shù)量和極性隨其材料的不同而不同?？梢愿鶕?jù)材料產(chǎn)生靜電的相關(guān)原則，選用適當(dāng)?shù)牟牧掀ヅ?，使生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電相互抵消，如氧化鋁粉經(jīng)過不銹鋼漏斗時(shí)，靜電電壓為-100V，經(jīng)過蟲膠漆漏斗時(shí)，靜電電壓為+500V，采用的適當(dāng)?shù)倪x配，有這兩種材料制成德爾漏斗，靜電電壓可將為0。同樣適當(dāng)安排加料順序，也可降低靜電的危險(xiǎn)性。如某攪拌作業(yè)中，最后加入汽油，液漿靜電電壓高達(dá)11~13kV。改變順序，先加部分(bùfen)汽油，后加氧化鋅和氧化鐵進(jìn)行攪拌后加入石棉等調(diào)料及剩余的少量汽油，靜電電壓可降至400V以下。3.2防靜電措施昆蟲分泌物制成的漆天然的纖維狀的磷酸鹽類礦物質(zhì)的通稱精品資料12三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)工藝控制：消除靜電危害的主要手段之一。增加靜止時(shí)間：化工生產(chǎn)中將苯、二硫化碳等液體(yètǐ)注入容器、貯罐時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一定的靜電荷。液體(yètǐ)內(nèi)的電荷將向器壁及液面集中并可慢慢消散，完成這個(gè)過程需要一定的時(shí)間。如向燃料罐注入重油，裝到90%時(shí)停泵，液面靜電位的峰值常常出現(xiàn)在停泵以后的5~10s內(nèi)，然后電荷很快衰減掉，這個(gè)過程持續(xù)時(shí)間約為70~80s。由此可見，剛停泵就進(jìn)行檢測(cè)或取樣是很危險(xiǎn)的，應(yīng)該靜止一定時(shí)間，待靜電基本消散后再進(jìn)行相關(guān)操作，千萬不要操之過急。改變灌注方式：為了避免液體(yètǐ)沖擊、噴射和濺射，應(yīng)將進(jìn)液管延伸至容器近底部位置。3.2防靜電措施精品資料13三.靜電防護(hù)(fánghù)技術(shù)接地(jiēdì)：消除靜電危害最簡(jiǎn)單直接的方法。在化工生產(chǎn)中以下工藝設(shè)備要采取接地(jiēdì)措施：凡用來加工、貯存、運(yùn)輸各種易燃液體、氣體、粉塵的設(shè)備必須接地(jiēdì)。如貯槽貯罐、傳送膠帶、物料管道等；廠區(qū)氧氣、乙炔管道要接地(jiēdì)；注油漏斗、工作站臺(tái)等汽車油槽車行駛時(shí)3.2防靜電措施精品資料14三.靜電(jìngdiàn)防護(hù)技術(shù)增濕：增加現(xiàn)場(chǎng)空氣濕度。加抗靜電添加劑：無機(jī)鹽類，如氯化鉀、硝酸鉀等，表面活性劑類，如脂肪族磺酸鹽、聚乙二醇等。在塑料行業(yè)為了長(zhǎng)期保持抗靜電性能，一般采用內(nèi)嘉興表面活性劑。在橡膠行業(yè)，一般采取炭黑、金屬(jīnshǔ)粉等添加劑。在石油行業(yè)，采用油酸鹽、合成脂肪酸鹽作為抗靜電劑。3.2防靜電措施精品資料15三.靜電(jìngdiàn)防護(hù)技術(shù)中和：采用靜電中和器或其他方式，避免靜電積累。加強(qiáng)靜電安全(ānquán)管理：制定相關(guān)規(guī)程、安全(ānquán)指標(biāo)、安全(ānquán)教育、靜電檢測(cè)等。3.2防靜電措施精品資料16三.靜電(jìngdiàn)防護(hù)技術(shù)人體接地：在人體接地場(chǎng)所，必須設(shè)金屬接地棒，赤手接觸即可導(dǎo)出人體靜電。坐著工作的場(chǎng)所，可在手腕上戴接地腕帶。工作地面導(dǎo)電化：不但能導(dǎo)走設(shè)備上的靜電，而且有利于導(dǎo)除積累在人體上的靜電?？刹捎秒娮杪?06Ω·cm以下的材料制成地面。此外(cǐwài)，也可用灑水的方法使混凝土地面、木膠合板濕潤(rùn)，使地面形成水膜，增加其導(dǎo)電性。確保安全操作：工作中盡量不做與人體帶電有關(guān)的事情。如接近或接觸帶電體，在工作場(chǎng)所脫穿衣服等。在靜電危險(xiǎn)場(chǎng)所操作、巡視、檢查工作時(shí)，不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指等。3.3人體防靜電措施精品資料第四節(jié)雷擊安全(ānquán)技術(shù)17精品資料18一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)大氣放電現(xiàn)象。兩塊帶異號(hào)電荷的雷云之間或雷云與地之間的空氣絕緣(juéyuán)被擊穿而劇烈放電。帶電積云是構(gòu)成雷電的基本條件。地面蒸發(fā)的水蒸氣上升過程中遇到上部冷空氣凝成小水滴而形成積云，此外水平移動(dòng)的冷氣團(tuán)或熱氣團(tuán)在其前鋒交界面上也會(huì)形成積云，云中水滴受強(qiáng)氣流吹襲時(shí)，通常會(huì)分為較小和較大的部分，在此過程中發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移，形成帶相反電荷的雷云。1.1雷電的產(chǎn)生精品資料19一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)（1）直擊雷：對(duì)地面突出物直接(zhíjiē)的雷擊。（2）感應(yīng)雷：靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。（3）球雷：一團(tuán)帶電氣體。（4）雷電波入侵：1.2雷電的種類精品資料20一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)（1）電性質(zhì)破壞：雷電放電產(chǎn)生極高的沖擊(chōngjī)電壓，可擊穿電氣設(shè)備的絕緣，損害電氣設(shè)備和線路，造成大面積停電。由于絕緣破壞還會(huì)引起短路，導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故。絕緣的損壞為高壓竄入低壓、設(shè)備漏電創(chuàng)造了危險(xiǎn)條件，并可能造成嚴(yán)重的觸電事故。巨大的雷電流入大地，會(huì)在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極大的對(duì)地電壓，也可直接導(dǎo)致因觸電電壓或跨步電壓而產(chǎn)生的觸電事故。1.3雷電的危害精品資料21一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)（2）熱性質(zhì)破壞：強(qiáng)大的雷電流通過導(dǎo)體時(shí)，在極短的時(shí)間轉(zhuǎn)換為大量的熱量，產(chǎn)生的高溫會(huì)造成易燃物燃燒，或金屬熔化飛濺，而引起火災(zāi)、爆炸。（3）機(jī)械性質(zhì)破壞：由于熱效應(yīng)，使雷電通道中木材(mùcái)纖維縫隙或其他結(jié)構(gòu)中縫隙里的空氣劇烈膨脹，同時(shí)使水分及其他物質(zhì)分解為氣體，因而在被累計(jì)物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械壓力，使被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆裂。1.3雷電的危害精品資料22一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)（4）雷電放電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的破壞：靜電感應(yīng)使設(shè)備和建筑物的對(duì)低電壓可以擊穿空氣間隙，這對(duì)存放易燃易爆物質(zhì)的場(chǎng)所非常(fēicháng)危險(xiǎn)；靜電感應(yīng)還可使金屬物之間產(chǎn)生火花放電，引起燃燒、爆炸。電磁感應(yīng)使設(shè)備和導(dǎo)線上產(chǎn)生過電壓，就會(huì)發(fā)生局部發(fā)熱或火花放電，也是很危險(xiǎn)的。（5）對(duì)人身的傷害：雷擊電流若迅速通過人體，可立即使人的呼吸中樞麻痹，心室顫動(dòng)，心跳驟停，出現(xiàn)休克或突然死亡。雷擊時(shí)產(chǎn)生的火花、電弧還會(huì)使人遭受不同程度的灼傷。1.3雷電的危害精品資料23一.雷電(léidiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)（6）雷電波入侵危害：跨步電壓、接觸電壓等。同時(shí)若侵入建筑物內(nèi)，可造成配電裝置(pèidiànzhuānɡzhì)和電氣線路絕緣層擊穿，產(chǎn)生短路，或使建筑物內(nèi)易燃易爆品燃燒和爆炸。1.3雷電的危害精品資料24二.防雷基本(jīběn)措施（1）根據(jù)不同的保護(hù)對(duì)象，對(duì)直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電入侵采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?。?）常用裝置：避雷針、線、網(wǎng)、帶、器等。（3）完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。（4）除避雷器外，其他都是利用高出被保護(hù)物的突出部位，把雷電引向自身(zìshēn)，通過引下線和接地裝置泄入大地。（5）針、網(wǎng)、帶用于露天；線用于電力線路；器用于保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣。精品資料25二.防雷基本(jīběn)措施（1）避雷針：接收器、接地引下線和接地體；（2）避雷線：架空地線、接地引下線和接地體；（3）避雷器（有個(gè)間隙）：與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)雷電波襲來時(shí)，間隙先行被擊穿(jīchuān)，把雷電流引入大地，保護(hù)了設(shè)備。（4）避雷網(wǎng)：明裝和籠式。2.1直擊雷的防護(hù)措施精品資料26二.防雷基本(jīběn)措施全場(chǎng)埋電纜(diànlǎn)，入戶處電纜(diànlǎn)金屬外皮接地；架空線與電纜(diànlǎn)連接處裝設(shè)避雷器；架空線供電，入戶處裝設(shè)避雷器或保護(hù)間隙。2.2雷電感應(yīng)的防護(hù)措施2.3雷電侵入波的防護(hù)措施精品資料27三.建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體(réntǐ)的防雷措施（1）防雷的意義：保護(hù)建筑物內(nèi)人員安全；防止建筑物被破壞；保護(hù)建筑物內(nèi)存放的危險(xiǎn)品；保護(hù)建筑物內(nèi)的貴重機(jī)電設(shè)備和電氣(diànqì)線路；保護(hù)電氣(diànqì)系統(tǒng)或電子設(shè)備。3.1建（構(gòu)）筑物的防雷精品資料28三.建（構(gòu)）筑物、化工設(shè)備及人體(réntǐ)的防雷措施（2）建筑物防雷分類：按火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性、人身(rénshēn)傷亡危險(xiǎn)性、政治經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為三類。不同類別的建筑物有不同的防雷要求。3.1建（構(gòu)）筑物的防雷精品資料29三.建（構(gòu)）筑物、化工