浅谈静电防护在化工厂设计中的应用

【摘　要】本文阐述了静电放电的基本原理，并通过化工厂近些年来所发生的静电事故，提出了化工厂静电防护的措施。

【关键词】化工厂；静电放电；静电导除；静电接地；静电屏蔽；人体静电

静电放电是由于摩擦、撞击等过程中产生静电电荷，在导电不良的情况下，电荷积聚，达到一定电量，形成很高的电位；当带电体与不带电体或静电电位差很大的两带电体接近时，如果间隙足够小，静电电压足以击穿间隙的介质（如空气）时，就会产生火花放电。在化工品的某些生产过程中，因为生产加工、储运、设备、管道、操作工具及人体等，有可能产生和集聚静电，在放电时，由于强烈的电压和电流，产生的火花能量足以使部分火工品开始爆炸，并引起周围大量火工品的燃烧、爆炸。

长期以来，静电导除一直是化工厂设计中离不开的话题。由于人们对静电的产生原因及其消除方法还没有完全掌握，致使由静电放电造成的化工厂事故时有发生，给化工厂带来了经济和人员的巨大损失。随着国家对化工厂安全生产的进一步加强，静电导除问题成为困扰在火工品生产、贮存、运输中的一大难题。为了防止和减少静电伤害，保障化工厂安全生产，在化工厂设计中，贯彻预防为主的方针，采取防静电措施，做到技术先进、经济合理、安全适用。

化工厂的防静电设计，应由工艺、配管、设备、储运、通风、电气等专业相互配合，综合考虑，并采取下列防止静电危害措施：

１．使静电荷尽快对地泄漏

a.在存在静电引爆危险的场所，所有属静电导体的物体必须接地。对金属物体应采用金属导体与大地作导通性连接，对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。

b.静电导体与大地间的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Ω。每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Ω；在山区等土壤电阻率较高的地区，其接地电阻值也不应大于1000Ω。

c.对于某些特殊情况，有时为了限制静电导体对地的放电电流，允许人为地将其泄漏电阻值提高到不超过109Ω。

d.改善环境、增加湿度。因为当空气的相对湿度在65%以上时，物体表面往往会形成一层薄薄的水膜，水膜能溶解空气中的二氧化碳，使表面电阻率大大降低，静电荷就不易积聚。

e.生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。

f.对于高带电的物料，宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。

g.在某些物料中，可添加少量适宜的防静电添加剂，以降低其电阻率。

h.在生产现场使用静电导体制作的操作工具，应予接地。

2.避免静电荷大量产生

a.根据静电起电的规律，对接触起电的有关物料，尽量选用在带电序列中位置较邻近的，或对产生正负电荷的物料加以适当组合，达到起电最小的目的。

b.在生产工艺的设计上，对有关物料尽量做到接触面积、压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢以及减小处理规模等。

3.静电屏蔽

3.1定义或解释

①用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受外电场影响，这叫做外静电屏蔽。

②用一个接地的空腔导体，隔离腔内、外静电场的影响，这叫做全静电屏蔽。

3.2说明

上述两种讲法，分别为外屏蔽和全屏蔽。空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部的场强总等于零。因此；外电场不可能对其内部空间发生任何影响。

如果空腔导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面会产生异号等量的感应电荷，而外表面将产生同号等量的感应电荷。如果外壳不接地则外表面将有等量的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外界发生影响，这时空腔导体只能阻止外电场对其内部的影响，而不能阻止其内部带电体对外界的影响，所以叫做外屏蔽。如果外壳接地，即使内部有带电体存在，这时内表面感应电荷与带电体所带电荷的代数和为零，而外表面产生的感应电荷将由接地而流入大地，外界对壳内无法影响，而内部带电体对外影响也随之消除，这种屏蔽叫做全屏蔽。

4.人体及服装静电防护

人体对静电来说，可视为导体，所以只要人体接地即可防止带电。但是，由于作业者通常不停留在一定的场所，因步行和作业动作而继续带电。据有关资料介绍，在一般情况下，人体静电能量的最大值应以12.3毫焦耳计算，相当于人体电容是280微微法时，电压为9.4千伏，但也有的认为人体静电应以400微微法、电压15千伏计算，对应的能量是50毫焦耳。而对于某些火工危险品100～300微焦耳的能量就可使其发火。因此人体动作所产生的静电在火工品生产中是不容忽视的问题。操作人员在可能产生静电危害的场所，应采取下列措施：

a.应正确使用各种防静电防护用品（如防静电鞋、防静电工作服、防静电手套等），不得穿戴合成纤维及丝绸衣物。

b.操作人员应徒手或徒手戴防静电手套触摸接地金属物体后方可进入工作场所。

c.禁止在爆炸危险场所穿脱衣服、帽子或类似物。　[科]

【参考文献】

［１］常规兵器工业安全技术事故丛书，国防工业出版社，2002．

［２］石油化工静电接地设计规范SH 3097－2000，国家石油和化学工业局，2000．

［３］防止静电事故通用导则GB 12158－90，国家技术监督局,1990．