靜電對化工生產(chǎn)的危害及預(yù)防措施

靜電對化工生產(chǎn)的危害及預(yù)防措施化工企業(yè)尤其是醫(yī)藥化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中經(jīng)常要使用并輸送易燃易爆物料。由于工藝、裝置或人員的因素都會產(chǎn)生靜電，如果靜電得不到有效的控制就有可能釀成重大事故。因靜電而引起事故的情況，在精細(xì)化工企業(yè)曾多次出現(xiàn)過，國外安全專家對國內(nèi)化工企業(yè)安全檢查時，都十分重視對靜電防范措施的檢查，因此在生產(chǎn)中要認(rèn)真分析靜電產(chǎn)生的原因，預(yù)測它的危害，對靜電防范工作引起足夠的重視，把靜電防范措施落到實處。靜電產(chǎn)生的原因靜電產(chǎn)生可以從內(nèi)外因兩方面來分析。電子克服原子核的束縛,從材料表面逸出所需的最小能量,稱為逸出功。從靜電產(chǎn)生的內(nèi)因來看，有三種情形：1.1.1因物質(zhì)的溢出功不同而產(chǎn)生，任何兩種固體物質(zhì)，當(dāng)兩者相距小于25X10-8cm的距離緊密接觸時，在接觸界面上會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。溢出功較小的一方失去電子帶正電，而另一方就獲得電子帶負(fù)電。因物質(zhì)的電阻率不同而產(chǎn)生，電阻率高的物體，其導(dǎo)電性能差，帶電層中的電子移動較困難，構(gòu)成了靜電荷集聚的條件。三是因介電常數(shù)（電容率）不同而產(chǎn)生，在具體配置條件下，物體的電容與電阻結(jié)合起來決定了靜電的消散規(guī)律。從靜電產(chǎn)生的外因來講，緊密的接觸和迅速的分離可引起靜電。任何物體的表面都是不光滑的，所謂的接觸是多點接觸，當(dāng)接觸距離小于25X10-8cm時，就有電子轉(zhuǎn)移，即形成雙電層。若分離得足夠快，物體就帶電。外因起電有：附著帶電、感應(yīng)起電、電解起電、壓電效應(yīng)起電、噴出帶電、飛沫帶電等方式。1.3需要指出的是產(chǎn)生靜電的方式不是單一的，而是幾種方式共同作用的結(jié)果。靜電的危害靜電的危害有三種：一是可能引起爆炸和火災(zāi)。爆炸和火災(zāi)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(xiàn)靜電火花。在易燃易爆的場所，可能因為靜電火花引起火災(zāi)或爆炸。是可能導(dǎo)致電擊。由于靜電造成的電擊，可能發(fā)生在人體接近帶電物體的時候，也可能發(fā)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。是可能影響生產(chǎn)。在某些生產(chǎn)工程中，不消除靜電將會影響儀器設(shè)備正常運轉(zhuǎn)或降低產(chǎn)品質(zhì)量。此外，靜電還可引起電子自動元件誤動作，引發(fā)二次事故。靜電在化工企業(yè)產(chǎn)生的表現(xiàn)形式在化工企業(yè)產(chǎn)生靜電主要有四種形式。是物料流動產(chǎn)生靜電積聚。化工企業(yè)使用的甲苯、異丙醚、乙酸乙酯、甲醇、酒精等多種易燃易爆有機溶劑，在槽車卸入貯罐f貯罐裝入中轉(zhuǎn)桶f中轉(zhuǎn)桶輸入反應(yīng)釜f反應(yīng)釜放到離心機或分層中轉(zhuǎn)桶過程中，如果使用的是沒有靜電導(dǎo)去功能的塑料管或靜電導(dǎo)去不暢的金屬管，而且物料的流速大于4.5米/秒，則就會產(chǎn)生靜電，隨著物料流過時間的延長，靜電產(chǎn)生積聚。物料在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生靜電。如果設(shè)備的導(dǎo)電性能不佳，各車間反應(yīng)釜、離心機內(nèi)的物料，在長時間高速旋轉(zhuǎn)的過程中易積聚靜電.物料在快速運輸過程中，如果運輸設(shè)備沒有可靠接地，由于劇烈晃動，也易產(chǎn)生靜電積聚。穿在身上的化纖、毛料服裝在穿、脫或肢體晃動過程中易摩擦產(chǎn)生靜電，化纖毛料毛巾或布片在擦拭設(shè)備、閥門、管道過程中也可產(chǎn)生靜電。4防止靜電的措施防靜電基本原則靜電引發(fā)火災(zāi)或爆炸的五個必不可少的條件：要有產(chǎn)生靜電荷的條件；具備產(chǎn)生火花放電的電壓；有能引起火花放電的合適間隙；電火花要有足夠的能量；在放電間隙及周圍環(huán)境中有易燃易爆混合物。只要消除上述五個條件中的一個，就可達(dá)到防止靜電引發(fā)燃燒或爆炸危害的目的。由此可以確定消除靜電危害的基本途徑。消除靜電危害的五項基本對策：從工藝改進(jìn)著手盡量少產(chǎn)生靜電；利用泄漏導(dǎo)走的方法迅速排除靜電；利用中和電荷的方法減少靜電積累；利用屏蔽的方法限制靜電產(chǎn)生危害；改變生產(chǎn)環(huán)境，減少易燃易爆物的泄放。5靜電防護(hù)技術(shù)措施各種防護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件、生產(chǎn)工藝和設(shè)備、加工物件的特性以及發(fā)生靜電危害的可能程度等予以研究選用?；痉雷o(hù)措施減少靜電荷產(chǎn)生對接觸起電的物料，應(yīng)盡量選用在帶電序列中位置較鄰近的，或?qū)Ξa(chǎn)生正負(fù)電荷的物料加以適當(dāng)組合，使最終達(dá)到起電最小。靜電起電極性序列表見附錄B。在生產(chǎn)工藝的設(shè)計上，對有關(guān)物料應(yīng)盡量做到接觸面積和壓力較小，接觸次數(shù)較少，運動和分離速度較慢。使靜電荷盡快地消散在靜電危險場所，所有屬于靜電導(dǎo)體的物體必須接地。對金屬物體應(yīng)采用金屬導(dǎo)體與大地做導(dǎo)通性連接，對金屬以外的靜電導(dǎo)體及亞導(dǎo)體則應(yīng)作間接接地。靜電導(dǎo)體與大地間的總泄漏電阻值在通常情況下均不應(yīng)大于1X106Q。每組專設(shè)的靜電接地體的接地電阻值一般不應(yīng)大于100Q，在山區(qū)等土壤電阻率較高的地區(qū)，其接地電阻值也不應(yīng)大于1000Q。對于某些特殊情況，有時為了限制靜電導(dǎo)體對地的放電電流，允許人為地將其泄漏電阻值提高到1X106Q?1X108Q，但最大不得超過1X109Q。局部環(huán)境的相對濕度宜增加至50％以上。增濕可以防止靜電危害的發(fā)生，但這種方法不得用在氣體爆炸危險場所0區(qū)。生產(chǎn)工藝設(shè)備應(yīng)采用靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體，避免采用靜電非導(dǎo)體。對于高帶電的物料，宜在接近排放口前的適當(dāng)位置裝設(shè)靜電緩和器。在某些物料中，可添加適量的防靜電添加劑，以降低其電阻率。在生產(chǎn)現(xiàn)場使用靜電導(dǎo)體制作的操作工具應(yīng)接地。帶電體應(yīng)進(jìn)行局部或全部靜電屏蔽，或利用各種形式的金屬網(wǎng)，減少靜電的積聚。同時屏蔽體或金屬網(wǎng)應(yīng)可靠接地。在設(shè)計和制作工藝裝置或裝備時，應(yīng)避免存在靜電放電的條件，如在容器內(nèi)避免出現(xiàn)細(xì)長的導(dǎo)電性突出物和避免物料的高速剝離等?？刂茪怏w中可燃物的濃度，保持在爆炸下限以下。限制靜電非導(dǎo)體材料制品的暴露面積及暴露面的寬度。在遇到分層或套疊的結(jié)構(gòu)時避免使用靜電非導(dǎo)體材料。5.1.8在靜電危險場所使用的軟管及繩索的單位長度電阻值應(yīng)在1X103Q/m—1x106Q/m之間。5.1.9在氣體爆炸危險場所禁止使用金屬鏈。5.1.10使用靜電消除器迅速中和靜電靜電消除器是利用外部設(shè)備或裝置產(chǎn)生需要的正或負(fù)電荷以消除帶電體上的電荷。靜電消除器原則上應(yīng)安裝在帶電體接近最高電位的部位。消除屬于靜電非導(dǎo)體物料的靜電，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況采用不同類型的靜電消除器。靜電危險場所要使用防爆型靜電消除器。5.2固態(tài)物料防護(hù)措施非金屬靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體相互聯(lián)接時，其緊密接觸的面積應(yīng)大于20cm2。架空配管系統(tǒng)各組成部分，應(yīng)保持可靠的電氣連接。室外的系統(tǒng)同時要滿足國家有關(guān)防雷規(guī)程的要求。防靜電接地線不得利用電源零線、不得與防直擊雷地線共用。在進(jìn)行間接接地時，可在金屬導(dǎo)體與非金屬靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體之間，加設(shè)金屬箔，或涂導(dǎo)電性涂料或?qū)щ姼嘁詼p少接觸電阻。罐車在裝卸過程中應(yīng)采用專用的接地導(dǎo)線(可；卷式)，夾子和接地端子將罐車與裝卸設(shè)備相互聯(lián)接起來。接地線的聯(lián)接，應(yīng)在油罐開蓋以前進(jìn)行；接地線的拆除應(yīng)在濰卸完畢，封閉罐蓋以后進(jìn)行。有條件時可盡量采用接地設(shè)潞與啟動裝卸用泵相互間能聯(lián)鎖的裝置。靜在振動和頻繁移動的器件上用的接地導(dǎo)體禁止用單融線及金屬鏈，應(yīng)采用6mm2以上的裸絞線或編織線。5.3液態(tài)物料防護(hù)措施控制烴類液體灌裝時的流速灌裝鐵路罐車時，液體在鶴管內(nèi)的容許流速按式(1)計算VDW0.8?(1)式中V——烴類液體流速的數(shù)值，m/s；D——鶴管內(nèi)徑的數(shù)值，m。大鶴管裝車出口流速可以超過按式(1)所得計算值，但不得大于5m／s。灌裝汽車罐車時，液體在鶴管內(nèi)的容許流速按式(2)計算VDW0.5?(2)式中V——烴類液體流速的數(shù)值，m/s；D——鶴管內(nèi)徑的數(shù)值，m。在輸送和灌裝過程中，應(yīng)防止液體的飛散噴濺，從底部或上部人罐的注油管末端應(yīng)設(shè)計成不易使液體飛散的倒T形等形狀或另加導(dǎo)流板；或在上部灌裝時，使液體沿側(cè)壁緩慢下流。對罐車等大型容器灌裝烴類液體時，宜從底部進(jìn)油。若不得已采用頂部進(jìn)油時，則其注油管宜伸入罐內(nèi)離罐底不大于200mm。在注油管未浸入液面前，其流速應(yīng)限制在lm/s以內(nèi)。烴類液體中應(yīng)避免混入其他不相容的第二物相雜質(zhì)如水等。并應(yīng)盡量減少和排除槽底和管道中的積水。當(dāng)管道內(nèi)明顯存在不相容的第二物相時，其流速應(yīng)限制在lm/s以內(nèi)。5.3.5在貯存罐、罐車等大型容器內(nèi)，可燃性液體的表面，不允許存在不接地的導(dǎo)電性漂浮物。當(dāng)液體帶電很高時，例如在精細(xì)過濾器的出口，可先通過緩和器后再輸出進(jìn)行灌裝。帶電液體在緩和器內(nèi)停留時間，一般可按緩和時間的3倍來設(shè)計。烴類液體的檢尺、測溫和采樣當(dāng)設(shè)備在灌裝、循環(huán)或攪拌等工作過程中，禁止進(jìn)行取樣、檢尺或測溫等現(xiàn)場操作。在設(shè)備停止工作后，需靜置一段時間才允許進(jìn)行上述操作。所需靜置時間見表2。表2單位分鐘液體電導(dǎo)率液體容積/m3/(S/m)<1010?50(不50?5000(不>5000含）含）>10-8111210-12?10-823203010-14?10-124560120<10-141015120240注若容器內(nèi)設(shè)有專用量槽時，則按液體容積〈1X10m3取值。對油槽車的靜置時間為2min以上。對金屬材質(zhì)制作的取樣器，測溫器及檢尺等在操作中應(yīng)接地。有條件時應(yīng)采用具有防靜電功能的工具。取樣器、測溫器及檢尺等裝備上所用合成材料的繩索及油尺等，其單位長度電阻值應(yīng)為1X105Q/m?1X107Q/m或表面電阻和體電阻率分別低于1X1010及1X108Q?m的靜電亞導(dǎo)體材料。在設(shè)計和制作取樣器、測溫器及檢尺裝備時，應(yīng)優(yōu)先采用紅外、超聲等原理的裝備，以減少靜電危害產(chǎn)生的可能。在可燃的環(huán)境條件下灌裝、檢尺、測溫、清洗等操作時，應(yīng)避開可能發(fā)生雷暴等危害安全的惡劣天氣，同樣強烈的陽光照射可使低能量的靜電放電造成引燃或引爆。5.3.8在烴類液體中加入防靜電添加劑，使電導(dǎo)率提高至250pS/m以上。當(dāng)在烴類液體中加人防靜電添加劑來消除靜電時，其容器應(yīng)是靜電導(dǎo)體并可靠接地，且需定期檢測其電導(dǎo)率，以便使其數(shù)值保持在規(guī)定要求以上。當(dāng)不能以控制流速等方法來減少靜電積聚時，可以在管道的末端裝設(shè)液體靜電消除器。當(dāng)用軟管輸送易燃液體時，應(yīng)使用導(dǎo)電軟管或內(nèi)附金屬絲、網(wǎng)的橡膠管，且在相接時注意靜電的導(dǎo)通性。在使用小型便攜式容器灌裝易燃絕緣性液體時，宜用金屬或?qū)ъo電容器，避免采用靜電非導(dǎo)體容器。對金屬容器及金屬漏斗應(yīng)跨接并接地。容器的清洗過程應(yīng)該避免可燃的環(huán)境條件，并且在清洗后靜置一定時間才可使用。氣態(tài)粉態(tài)物料防護(hù)措施在工藝設(shè)備的設(shè)計及結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免粉體的不正常滯留、堆積和飛揚；同時還應(yīng)配置必要的密閉、清掃和排放裝置。粉體的粒徑越細(xì)，越易起電和點燃。在整個工藝過程中，應(yīng)盡量避免利用或形成粒徑在75Mm或更小的細(xì)微粉塵。氣流物料輸送系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)防止偶然性外來金屬導(dǎo)體混入，成為對地絕緣的導(dǎo)體。應(yīng)盡量采用金屬導(dǎo)體制作管道或部件。當(dāng)采用靜電非導(dǎo)體時，應(yīng)具體測量并評價其起電程度。必要時應(yīng)采取相應(yīng)措施。必要時，可在氣流輸送系統(tǒng)的管道中央，順其走向加設(shè)兩端接地的金屬線，以降低管內(nèi)靜電電位。也可采取專用的管道靜電消除器。對于強烈?guī)щ姷姆哿希讼容斎胄◇w積的金屬接地容器，待靜電消除后再裝入大料倉。大型料倉內(nèi)部不應(yīng)有突出的接地導(dǎo)體。在頂部進(jìn)料時，進(jìn)料口不得伸出，應(yīng)與倉頂取平。5.4.8當(dāng)筒倉的直徑在1.5m以上時，且工藝中粉塵粒徑多數(shù)在30“m以下時,要用惰性氣體置換、密封筒倉。5.4.9工藝中需將靜電非導(dǎo)體粉粒投入可燃性液體或｝昆合攪拌時，應(yīng)采取相應(yīng)的綜合防護(hù)措施。5.4.10收集和過濾粉料的設(shè)備，應(yīng)采用導(dǎo)靜電的容器及濾料并予以接地。對輸送可燃?xì)怏w的管道或容器等，應(yīng)防止不正常的泄漏，并宜裝設(shè)氣體泄漏自動檢測報警器。高壓可燃?xì)怏w的對空排放，應(yīng)選擇適宜的流向和處所。對于壓力高、容量大的氣體如液氫排放時，宜在排放口裝設(shè)專用的感應(yīng)式消電器。同時要避開可能發(fā)生雷暴等危害安全的惡劣天氣。5.5人體靜電的防護(hù)措施5.5.1當(dāng)氣體爆炸危險場所的等級屬0區(qū)和1區(qū)，且可燃物的最小點燃能量在0.25町以下時，工作人員