石油工業(yè)防靜電推薦作法
1 概述
1．1 目的
1.1.1本示準(zhǔn)的目的是通過討論靜電的性質(zhì)和來源、減少靜電的一般方法及在某些特定的
作中靜電消散的建議，以幫助減小由靜電引發(fā)的火災(zāi)的危險。
1.1.2靜電經(jīng)常是可引燃混合物的點(diǎn)火源，同時也是工業(yè)中的操作問題，或?qū)δ承﹤€人是件煩人的事情。
1.2 范圍
1.2.1本標(biāo)準(zhǔn)包括控制靜電的方法，目的在于消除或減少靜電火災(zāi)危險。1.2.2 和1.2.3中述及的內(nèi)容除外。
1.2.2 院手術(shù)室或在管理易燃麻醉劑的區(qū)域中，靜電的預(yù)防和控制不包括在本標(biāo)準(zhǔn)中，
而包括在NFPA99中。
1．2．3雷電不包括在本標(biāo)準(zhǔn)中，而包括在NFPA780中。
1．3 定義 也見附錄B（提示的附錄）
1．3．1 批準(zhǔn)的approved
系指經(jīng)主管當(dāng)局認(rèn)可。
本條有省略，省略部分見附錄C（提示的附錄）
1．3．2 主管當(dāng)局authority having jurisdiction
系指負(fù)責(zé)批準(zhǔn)設(shè)備。裝置或工藝程序的組織。政府機(jī)關(guān)或個人。
本條有省略，省略部分見附錄C（提示的附錄）
1．3．3 搭接bonding
借助導(dǎo)體將兩個或多個導(dǎo)電物體連接在一起的工藝。
1.3.4 接地（連接大地）grounding(earthing)
把一個或多個導(dǎo)電物體與大地連接的工藝，是一種特定的搭接形式。用于本標(biāo)準(zhǔn)中的
搭接的”或“接地的”一詞，必須理解為已按規(guī)定慎重地實(shí)施了搭接或接地，或者該裝置導(dǎo)電電路的電阻足夠低（通常為106Ω或更小），具有本身自然接地的特性。
1.3.5 可引燃的混合物理學(xué) ignitablemixture
可被靜電火花引燃的蒸氣—空氣、粉塵—空氣混合物，或者這些混合物的組合。
1.3.6 標(biāo)記的 labled
已附有經(jīng)主管當(dāng)局認(rèn)可并參與產(chǎn)品評定的組織的標(biāo)簽、符號或其他識別標(biāo)記的設(shè)備或材料，該組織對已標(biāo)記的設(shè)備或材料保持定期的生產(chǎn)檢查，制造廠可借助該標(biāo)記表明這些設(shè)備或材料符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定的性能。
1．3．7注冊的listed
系指包括在經(jīng)主管當(dāng)局認(rèn)可并參與產(chǎn)品評定的組織公布的目錄內(nèi)的設(shè)備或材料，
該組織對已注冊的設(shè)備或材料保持定期的生產(chǎn)檢查，并確認(rèn)所生產(chǎn)的設(shè)備或材料是否符合
相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，或經(jīng)過試驗(yàn)確定是否適合在規(guī)定情況下的使用。
注：鑒別已注冊設(shè)備的方法可隨產(chǎn)品評定機(jī)構(gòu)不同而異。其中有些組織，還需對產(chǎn)品貼上它的標(biāo)簽，否則無效。
主管當(dāng)局應(yīng)當(dāng)利用注冊組織使用的體系來鑒別注冊過的產(chǎn)品。
1．3．8 半導(dǎo)電性軟管 semiconductive hose
具有足夠大的電阻使雜散電流的流動限制在可靠等級內(nèi)，且其電阻又沒有高到阻止靜電荷向地消散的軟管。
1．3．9 宜 should
表明一種意見或建議，但不作為要求。
1．3．10 靜電 static electricity
只有明顯的電場效應(yīng)而無明顯的磁場效應(yīng)的電荷。
1．3．11 靜電火花static spark
跨越互不接觸的兩點(diǎn)之間間隙的脈沖放電。
1．4引言 “
1．4．1 靜電起電和由此而形成的正。負(fù)電荷引起的各種效應(yīng)，可能構(gòu)成著火和爆炸的危
險。由于每個接觸面都存在產(chǎn)生靜電的固有條件，所以不可能防止靜電的產(chǎn)生。
1．4．2電荷的產(chǎn)生本身或許并不是潛在的火災(zāi)和爆炸的起因，必須有放電或分開的正。負(fù)電荷的突然再組合。使靜電成為引燃的火源須具備以下四個條件：
a)必須存在產(chǎn)生靜電的有效途徑；
b)必須存在積聚分離的電荷條件，并保持一定的電位差；
c)必須有足夠能量的火花放電；
d)山靜電火花必須出現(xiàn)在可引燃的混合物中。
1．4．3在很多情況下，借助接地或搭接。加濕。電離，可以防止靜電荷的積聚。在弟2章中將討論這些
措施和它們的作用。
1．4．4 常見靜電的來源包括：
a)粉未狀的物質(zhì)通過滑槽或氣力輸送器輸送；
b)濕蒸汽。含有顆粒物質(zhì)的空氣或氣體氣流通過管道或軟管上的開口流動；
c)運(yùn)動中的不導(dǎo)電的動力皮帶或傳送帶；
d)山運(yùn)動中的車輛；
e)接觸表面相對位置變化的各種運(yùn)動，通常是不同的液體或固體的接觸表面。
1．4.5大多數(shù)防止靜電危害的目標(biāo)是提供一種措施，以使因任何原因被分開的電荷
在達(dá)到打火電位之前能可靠地重新結(jié)合在一起，或者避免可能出現(xiàn)有害放電的火花間隙）
1．4．6若在某些操作中，無法避開危險的靜電環(huán)境，那么必須采取措施確保在可能
出現(xiàn)靜電火花的地方不存在可引燃混合物。
1．5 概述
1．5．1 對于一般人而言，“靜電”這個詞可能意味著不是影響收音機(jī)接收效果的噪音，
就是在地毯上行走或在汽車塑料坐墊上滑動以后，觸及金屬物體時經(jīng)受的電擊。某些
人穿上羊毛織物。絲綢或合成纖維衣服時，曾經(jīng)歷過神秘的僻啪噪聲，他們的衣服有
緊貼或吸附在一起的趨勢。幾乎每個人都認(rèn)為，這些現(xiàn)象主要發(fā)生在空氣很干燥的時候。對于大多數(shù)人而言，靜電僅僅是一件煩人的事。
1．5．2 電”這個詞起源于古代希臘語“e1ektron”一詞，意思是琥珀，這種物質(zhì)使人們觀察到起電現(xiàn)象。若干世紀(jì)以來，除了用如絲綢或毛皮物質(zhì)摩擦以后，某些物質(zhì)展示能吸引或排斥重量輕的物體這一特性以外，電并無其他含義。大約三百年以前，馮·蓋里克（Von Guericke）觀察到伴隨著光效應(yīng)和小火花的較強(qiáng)起電現(xiàn)象。在更近的年代，當(dāng)揭示了電流的性質(zhì)時，“靜電”這個詞被作為區(qū)分電的新、日含義而應(yīng)用。那種電始終處于靜止的推斷是錯誤的，當(dāng)它不再是靜止時才引起了更多的關(guān)注。
1．5．3為了簡單起見，人們可以設(shè)想電是沒有重量和不可破壞的流體，可以通過被稱為導(dǎo)體的某些物質(zhì)（如金屬）自由流動。但是，電通過或經(jīng)過被稱為“非導(dǎo)體”或“絕緣體”這類物質(zhì)的表面時，可能很難流動或根本不流動。后者包括諸如氣體、玻璃、橡膠、琥珀、樹脂、硫磺、石蠟及大多數(shù)無水石油和許多塑料等物質(zhì)。當(dāng)電在非導(dǎo)電物體表面出現(xiàn)時，將被這些表面捕集，并使其不消散，這種電被稱為靜電。導(dǎo)體只同非導(dǎo)體接觸時，導(dǎo)體上的電不能消散，因此這種電是不能流動的，或者說是“靜止”的。在上述情況下，物體上的電荷達(dá)到明顯程度的時候，該物體就稱為帶電。
1．5．4電荷不是正（十）的就是負(fù)（一）的。從前人們曾經(jīng)認(rèn)為，兩種電荷是兩種類型的電，在中性（不帶電）的物體上，兩種電荷是以完全相等的數(shù)量存在。現(xiàn)在人們知道，盡管用許多形容詞來描述電，實(shí)際上只有一種電，只是當(dāng)某種外力非常規(guī)地分離出少許它的正。負(fù)組分時，才會顯示出來。這些實(shí)體是一些原子的組分，即外層電子（一）和內(nèi)層（核）質(zhì)子（十）。令人驚奇的是，當(dāng)一個表面上每100000個原子中多一個或少一個電子時，該表面就強(qiáng)烈?guī)щ姟?/span>
1．5．5然而，在中性或不帶電的物體中，確實(shí)存在數(shù)量完全相同的兩種實(shí)體。為了分開正。負(fù)電荷就需要做功。因此，電有時被認(rèn)為是消耗某種其他形式的能，例如消耗機(jī)械能?；瘜W(xué)能或熱能而產(chǎn)生的另一種形式的能。同樣，消耗電能（較好的術(shù)語）時，它的當(dāng)量也會以現(xiàn)有的其他形式出現(xiàn)。
1．5．6在導(dǎo)體中，電子從一個分子到另一個分子自由運(yùn)動，但原子核中的質(zhì)子不能明顯地運(yùn)動，除非和原
子一起運(yùn)動。因此，在固體中只有電子是運(yùn)動的，在氣體和液體中兩者都自由運(yùn)動。
1．5．7穩(wěn)定的原子結(jié)構(gòu)表明，異性電荷相吸；反之，同性電荷相斥。由此可見，分離的電荷將自相排斥，以及只停留在帶電物體的表面上。如果物體是完全的絕緣體，或被很好地絕緣，那么電荷將無限期地保持。然而，不存在完全的絕緣體，被絕緣的電荷將很快泄漏掉并和極性相反的電荷結(jié)合，并由此達(dá)到中和（見3．3）。
1．5．8因此，靜電是一系列與絕緣體或被絕緣導(dǎo)體表面存在電荷有關(guān)的現(xiàn)象，“產(chǎn)生”靜
電通常要消耗機(jī)械功。然而，我們應(yīng)記住：在這個觀念中，產(chǎn)生意味著“釋放”或者“激活”，電是不能創(chuàng)造的。
在某些可能被接地且與帶電體充分接近的地方，存在數(shù)量完全相等的異性電荷（配對電荷）。這個概念特別重要。
1．6* 電荷的產(chǎn)生和積聚
1．6．1 電荷的產(chǎn)生
1．6．1．1 引言
同性電荷相斥，異性電荷則相吸。由于絕緣體表面上的電荷能夠吸引靠近它的任何導(dǎo)體接近表面上數(shù)量相等。符號相反的電荷，極性相同的伴生電荷會被推斥到較遠(yuǎn)的一端，這就是所謂的感應(yīng)過程。接近端的電荷被稱為“束縛”電荷；相反端上被排斥的電荷被稱為“自由”電荷，并能通過隨時提供的通路被消散到地上?，F(xiàn)在，如果移動導(dǎo)體離開原來的帶電體，束縛電荷就變成自由電荷，并將在整個導(dǎo)體表面上重新分布。隨后，能以火花的形式釋放它。
1．6.1．2 接觸或分離（摩擦）帶電
成分不同的兩個物體使其接觸時，一個物體將沿接觸表面從其原子中提供一些電子給另一個物體。雖然兩個物體的總（凈）電荷保持不變（可能是零），電子這種轉(zhuǎn)移導(dǎo)致電荷的重新分配，沿接觸表面產(chǎn)生一個“偶電荷層”。一個物體上將增加大量的電子（帶負(fù)電），同時另一個物體多少將要失去一些電子（帶正電）。因?yàn)檫@種數(shù)量相等，符號相反的電荷強(qiáng)烈地相吸，只要表面保持接觸，它們會緊密地保持在接觸面上，而外部不會感覺到。如果兩個物體是非導(dǎo)體，并將它們拉開，各物體將保持很大的電荷差異，使一個物體帶正電，另一個物體帶負(fù)電。利用增加分離的速度。降低物體的導(dǎo)電性及增加物體特性差異，可加強(qiáng)帶電效應(yīng)。
1．6．1．3 離子轟擊
易遭受離子束轟擊的物質(zhì)表面（例如發(fā)生在電暈放電尖（端），由于離子附著或離子向被轟擊的表面提供電荷從而帶電。通過這種機(jī)理而帶電，被稱為“轟擊帶電”。
1．6．1.4 接觸
當(dāng)一個不帶電的物體和一個帶電物體相接觸時，一些電荷會轉(zhuǎn)移到原先不帶電的物體上1．6．2來自絕緣體表面的電火花其實(shí)只能從一個很小的面積上釋放電荷，而一個電火花可以釋放導(dǎo)體上的所有電荷。因此在很多情況下，感應(yīng)電荷要比產(chǎn)生感應(yīng)電荷的原始分離電荷危險得多。
1．6．3事實(shí)上，與帶電表面靠得很近的金屬板可以被認(rèn)為是一塊電容器板，它儲存能量的能力即為它的電容量。當(dāng)在電容器的兩塊板之間施加一個電位差時，就可以儲存電。在某些情況下，一塊電容板是大地，絕緣介質(zhì)是空氣，另一塊電容板是同大地絕緣并通過感應(yīng)或其他方法可將電荷轉(zhuǎn)移到大地的某些物體或人體。當(dāng)?shù)玫綄?dǎo)電通路時，釋放儲存的電能（電容器放電）可能產(chǎn)生火花。這種儲存而又被火花釋放的電能（E）與電容（C)，電壓（V）有關(guān)，符合下面的公式：
E = C V2 / 2
注：符號的注釋見附錄B（提示的附錄）中關(guān)于術(shù)語的論述。
1．6．4如果靠近強(qiáng)烈?guī)щ姺菍?dǎo)體的物體本身也是非導(dǎo)體，它將被極化。也就是說，構(gòu)成它的分子在某種程度上將取向于受力的方向，因?yàn)樗鼈兊碾娮硬]有真正地自由遷移。由于它們具有可以被極化的特性，絕緣體和非導(dǎo)體通常被稱為電介質(zhì)。它們作為分隔介質(zhì)，會增加電荷的積聚。
1．7 點(diǎn)火能
1．7．1 火花產(chǎn)生引燃的能力主要取決于它的能量，這個能量是總儲存能量的一部分。
1．7．2試驗(yàn)已經(jīng)表明：對于火花引燃飽和烴類氣體或蒸氣與空氣的理想配比需要大約0．25mJ的放電能量。不飽和
烴類可能有更低的點(diǎn)火能（見表1．7工）。進(jìn)一步研究表明：在飽和烴類氣體中小于1500V的電位差引起的
火花似乎并不危險。這是由于較小的放電間隙和到端子的熱量損失造成的。
表1．7．2近似的低點(diǎn)火能
┌────────────────┬───────────────────┐
│ 氣體或蒸氣 │ 點(diǎn)火能 │
│ │ mJ │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 甲烷 │ 0．29 │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 丙烷 │ 0．25 │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 環(huán)丙烷 │ 0．18 │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 乙烯 │ 0．08 │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 乙炔 │ 0．017 │
├────────────────┼───────────────────┤
│ 氫 │ 0．017 │
└────────────────┴───────────────────┘
1.7．3試驗(yàn)已經(jīng)表明：對于火花引燃粉塵和纖維物質(zhì)與空氣的理想配比混合物通常需要比一般氣體和蒸氣大一或二個數(shù)量級的放電能量（點(diǎn)火能隨粉塵顆粒尺寸的減小迅速降低）。
1．7．4雜化混合物：不同物相的兩種或兩種以上易燃物質(zhì)的混合物，例如粉塵加蒸氣以混合物存在，該混合物被稱為“雜化混合物”。試驗(yàn)表明：易燃?xì)怏w摻和到粉塵懸浮物中，在很大程度上降低了粉塵的點(diǎn)火能，即使氣體是以低于它的可燃下限的濃度存在。即使兩個成分都在各自的易燃下限以下，但該混合物可能是易燃的。雜化混合物的形成，可以是由于蒸氣解吸作用（例如在樹脂產(chǎn)品的接收器中）、與大氣中的水分反應(yīng)（例如三丙氧基鋁的處理），或在易燃蒸氣氣氛中處理粉塵（例如向易燃液體中添加粉塵或粉未）。在上述情況下，在接近引燃成分的能量級，就可能引燃雜化混合物。
1．7 .5 石通過增加空氣中氧的相對濃度可以降低點(diǎn)火能。
1.8 綜述
1．8．1 概括起來，僅在有高絕緣物體或絕緣的導(dǎo)體存在的時候，靜電才會顯現(xiàn)。如果懷疑有危險，應(yīng)當(dāng)評價現(xiàn)場以便確定：
a)是否可能產(chǎn)生電荷；
b)電荷是否會積聚；
c)是否可能發(fā)生放電；
d）放電現(xiàn)場是否有可引燃混合物；
e)放電是否有足夠的能量引燃混合物。
1．8．2高電阻通路的試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)施加500V或更高的電壓，目的在于擊穿一個較小的斷路（油漆、油膜或空氣間隙），獲得正確的儀表讀數(shù)。
1．8．3在大多數(shù)場合下，1MΩ(106Ω)的電阻即可提供足夠的漏電通路。但是在特殊情況下，較低的電阻可能是必需的。反之，在其他的不同情況下，可能允許更高的電阻。
1．8．4使用搭接的地方，搭接應(yīng)連接到預(yù)計(jì)可出現(xiàn)兩種相反電荷的物體上。
2 靜電的危害
2.1 靜電作為引燃源
2．1．1 易燃和可燃液體
當(dāng)液體與其他材料接觸著流動時，就產(chǎn)生靜電。通常發(fā)生在某些操作中，例如通過管道流動?；旌稀A倒。泵送。過濾和攪拌。在某些條件下，尤其是液態(tài)碳?xì)浠衔铮o電可能積聚在液體中，倘若積聚足夠多，就可能發(fā)生靜電火花。如果火花發(fā)生在易燃蒸氣一空氣混合物中，則導(dǎo)致引燃。因此應(yīng)采取措施避免這兩種情況的同時發(fā)生。
2．1．2 氣體
當(dāng)流動的氣體被金屬氧化物或銹皮顆粒等污染，或被液體顆粒或噴霧污染時，就可能導(dǎo)致起電。
這種含有顆粒的氣體正對著導(dǎo)電的物體時，將使該物體帶電，除非該物體接地或連接到放電管道上。
如果靜電的積聚足夠多，可能發(fā)生靜電火花。如果靜電火花發(fā)生在易燃蒸氣一空氣混合物中，就可能導(dǎo)致引燃。在靜電火花和易燃蒸氣一空氣混合物可能同時出現(xiàn)的地方，為了避免引燃，要求采用相應(yīng)的防護(hù)措施。
2．1．3 粉塵和纖維
在工業(yè)上處理及加工粉塵和纖維時，常觀察到有靜電產(chǎn)生。有經(jīng)驗(yàn)表明：可燃粉塵云或?qū)拥囊細(xì)w因于靜電放電。在所有已確定靜電確實(shí)是引燃的原因的實(shí)例中，火花都是發(fā)生在絕緣的導(dǎo)體和地之間。還沒有實(shí)驗(yàn)表明粉塵云可以被自身的靜電放電引燃。
2．2 靜電對人的危害
2．2．1 人體
人體是電的導(dǎo)體，且在干燥的天氣中經(jīng)常積聚靜電，電壓可高達(dá)幾千伏。這些靜電是通過鞋與地板覆蓋層接觸或參與各種生產(chǎn)操作產(chǎn)生的。
2．2．2 衣服
2．2．2．1 在很多條件下，工人的鞋和衣服可以有足夠的導(dǎo)電性，與產(chǎn)生靜電荷同樣快的速度消除靜電荷。
2．2．2. 2雖然絲綢和某些合成纖維是良好的絕緣體，并且由它們制成的襯衣顯示出靜電現(xiàn)象，但是沒有事實(shí)表明穿著這樣的襯衣會構(gòu)成危險。
2．2．2．3另一方面，當(dāng)外衣從人體上脫下來或完全移開時，可以積聚相當(dāng)?shù)撵o電荷。在很多情況下，這種效應(yīng)構(gòu)不成多大的危險，但是對于某些材料或?qū)τ诘蜐穸鹊那闆r，就可能存在靜電引燃源。
2．2．2．4在某些工作區(qū)域中脫下外衣是特別危險的，例如醫(yī)院手術(shù)室。爆（炸物品生產(chǎn)廠
和可能存在易燃或爆炸氣氛且用低電能即可引燃的類似場所，在這些區(qū)域中使用的外衣應(yīng)當(dāng)適用于該工作區(qū)。
NFPA 99中提供了有關(guān)評價服裝防靜電性能的試驗(yàn)方法的資料。
2．2．2．5在液氧充裝廠中，來自冷卻氣體的蒸氣可能滲人工人的衣服使衣服易燃，而人體上積聚的靜電荷可以造成引燃，借助使用導(dǎo)電的鞋襪和導(dǎo)電的地板可以避免這種現(xiàn)象。
2．2．3 危險場所
可引燃混合物存在的地方存在著來自帶電人體的潛在引燃的可能性，防止靜電荷在人體上積聚的措施是必要的。避免這種積聚的措施包括如下：
a)避免穿戴橡膠制品。橡膠靴。橡膠底的鞋和不導(dǎo)電的合成底的鞋；
b)提供導(dǎo)電的地板和導(dǎo)電的鞋沫。
2．2．4 不適及傷害
靜電電擊可能導(dǎo)致不適感覺，且在某些情況下由于不自覺的反應(yīng)可能對工人造成傷害。自身的放電對人并沒有危險，但是它可能造成不自覺的反應(yīng)，導(dǎo)致跌倒或和運(yùn)動中的機(jī)械纏在一起。如果不能避免電荷積聚，又沒有易燃?xì)怏w或蒸氣存在，應(yīng)當(dāng)考慮采取各種方法，杜絕和金屬部分接觸。這些方法其中包括使用非金屬的護(hù)欄。絕緣的門鈕和其他非導(dǎo)電的屏蔽。
2．3 靜電對生產(chǎn)工藝的危害
2．3．1 混合和摻合操作
2．3．1．1 對非導(dǎo)電固體物料進(jìn)行混合、研磨、篩分或摻合操作，以及對非導(dǎo)電細(xì)顆粒物質(zhì)進(jìn)行（氣力輸送都可能產(chǎn)生靜電。靜電危害的程度受該物質(zhì)產(chǎn)生和保持電荷的能力的影響，并取決于機(jī)器和管道絕緣的導(dǎo)電零件的電容，積聚足夠的電荷才能造成引起著火的放電的能力。
2．3．1．2在生產(chǎn)涂料。清漆。硝基漆。印刷油墨和類似產(chǎn)品中，在搖轉(zhuǎn)攪拌釜或高壓釜中易燃液體和各種顏料。樹脂或類似物料相混合，這個工藝可能存在嚴(yán)重火災(zāi)和爆炸的危險，這取決于使用溶劑的閃點(diǎn)。用量。操作的方法。通風(fēng)量和其他的因素。靜電是一個潛在的點(diǎn)火源且可以被防護(hù)。
2．3．2 軋棉機(jī)
