爆炸危险性生产场所静电的危害及防护措施

【摘 要】化工生产过程中，气体、液体、粉体的输送、排出，液体的混合、搅拌、过滤、喷涂，固体的粉碎、研磨，粉尘的混合、筛分等，都会产生静电，有时静电电压高达数万伏，对静电防护稍有疏忽，就可能导致火灾、爆炸和人身触电。因此，我们有必要了解静电产生的原因及可能造成的危害，并采取切实可行的防护措施。

【关键词】静电；爆炸；静电防护

静电是一种无形杀手。当风干物燥时，大气电场由于磨擦而产生静电。它小则会造成电脑死机，软盘无法复制；大则使加油站、化纤车间等引发火灾、爆炸事故。如2010年1月7日17时30分，中国兰州石化罐区爆炸起火，6人遇难，1人重伤，5人轻伤，事故原因系罐体泄漏，致使现场可燃气体浓度达到爆炸极限，溢出可燃气体产生静电，引发着火爆炸酿成惨剧。所以，在易燃易爆的化工生产过程中，静电的防护是安全防护的重点之一，下面笔者就静电产生的原因一在爆炸危险性生产场所的危害和防护进行分析。

一、静电产生的原因分析

（一）内部特性

1、物质的逸出功不同

由于不同物质使电子脱离原来物体表面所需外界做的功(称为逸出功)不同，因此，当它们两者紧密接触时，在接触面上就会发生电子转移，逸出功小的物质失去电子而带正电荷，逸出功大的物质则得到电子而带负电荷。各种物质电子逸出功的不同是产生静电的基础。

2、物质的电阻率不同

静电的产生和物质的导电性能有很大关系，它以电阻率来表示。电阻率越小，导电性能越好。根据大量实验得出的结论，物质的电阻率小于106Ω・cm时，因其本身具有较好的导电性能，静电将很快泄漏。大于106Ω・cm且小于1010Ω・cm的物质，通常带电量是不大的，不易产生静电。大于1010Ω・cm且小于1015Ω・cm的物质最易带静电，是防静电工作的重点对象。如汽油、苯、乙醚等，它们的电阻率在大于1011Ω・cm且小于1015Ω・cm之间，静电很容易产生并积聚。但当电阻率大于1015Ω・cm时，物质就不易产生静电，可一旦产生静电，就难以消除。因此，电阻率的大小是静电能否积聚的条件。

3、介电常数不同

介电常数也称电容率，是决定电容的一个主要因素。在具体配置条件下，物体的电容与电阻结合起来，决定了静电的消散规律，是影响电荷积聚的另一因素。对于液体，介电常数大的一般电阻率低。如果液体相对介电常数大于20，并以“连续相”存在及接地，一般来说，不管是输送还是储运，都不大可能积聚静电。

（二）外部作用条件

1、紧密接触与迅速分离。两种不同的物质通过紧密接触与迅速分离的过程，将外部能量转变为静电能量，并贮存于物质之中。其主要表现形式除摩擦外，还有撕裂、剥离、拉伸、加捻、撞击、挤压、过滤及粉碎等。

2、附着带电。某种极性离子或自由电子附着在与大地绝缘的物体上，也能使该物体呈带静电的现象。人在有带电微粒的场合活动后，由于带电微粒吸附于人体，因而也会带电。

3、感应起电。带电物体能使附近与它并不相连接的另一导体表面的不同部位也出现极性相反的电荷，这种现象为感应起电。

4、极化起电。绝缘体在静电场内，其内部或表面的分子能产生极化而出现电荷的现象，叫静电极化作用。如在绝缘容器内盛装带有静电的物体时，容器的外壁也具有带电性，就是此原因。

二、静电的危害

（一）静电火花引起燃烧爆炸

如果在接地良好的导体上产生静电后，静电会很快泄漏到大地中，但如果是绝缘体上产生静电，则电荷会越聚越多，形成很高的电位。当带电体与不带电体或静电电位很低的物体接近时，如电位差达到300V以上，就会发生放电现象，并产生火花。静电电位越积越高，在一定条件下导致火花放电，瞬时功率可达几十万千瓦，把电能转变为热能，静电放电的火花能量达到或大于周围可燃物的最小点火能量，而且可燃物在空气中的浓度或含量也已在爆炸极限范围以内时，就能立即引起燃烧或爆炸，造成人员伤亡和巨大的经济损失。

（二）电击

当人体与其它物体之间发生放电时，人即遭到电击。因为这种电击是通过放电造成的，所以电击时人的感觉与放电能量有关，也就是说静电电击严重程度决定于人体电容的大小和人体电压的高低。由于静电能量较小，所以生产过程中产生的静电所引起的电击不会对人体产生直接危害，但人体可能因电击坠落或摔倒而造成所谓的二次事故。电击还可能使人员产生精神紧张、不安，妨碍工作。

（三）危害生产设备

静电能吸引灰尘，影响生产中的电子元器件的正常工作；静电还能使操作人员充电电位最高达50kv，严重影响车间电讯设备、微电子元件、计算机等的正常工作，甚至放电造成这些设备的损坏，给安全生产带来巨大的危害。

三、静电危害的形成条件

1、产生并积累足够的静电荷，形成“危险静电源”，以至局部电场强度达到或超过周围介质的击穿场强，发生静电放电。

2、在危险静电源存在的场所，有易燃易爆气体混合物存在，并达到爆炸极限浓度范围，或有电火物品、火炸药之类的危险品，或有静电敏感器件及电子装置等静电易爆易损物。

3、危险静电源与静电易燃易爆物之间形成能量耦合，并且能量等于或大于危险静电源的最小点火能或静电敏感度。

四、爆炸危险性生产场所的静电的防护措施

由此看来，静电防护十分重要。为了防止电荷的积累给生产生活带来很大的危害，就必须采取措施消除静电。常用的最有效的方法是消除静电的堆积，如将人体接地，使人身上的静电电荷排入地下，主要的方法是加强地面的导电性，一般的水泥沙浆、大理石等均属导电地面；其次是人穿着导电鞋和导电工作服等。

另外还可采用先进的技术手段消除静电，如各种高分子合成纤维材料是优良的绝缘材料，容易积累静电，现今我国已研制出多种新型的抗静电合成纤维材料。此外，还要考虑环境因素，提高空气湿度，使相对湿度控制在45%到70%，来减少某些物体的表面电阻率，增加物体的漏电能力，防止电火花的产生，减少粉尘、纤维等不必要的吸附。

参考文献

[1]《化工安全工作手册》.中国石油天然气股份有限公司化工销售分公司,2003.1.

[2]《石油化工安全技术》.中国石化出版社,1998.