靜電火花如何形成?
靜電放電能否產生火花取決于放電能 量的大小,不是取決于靜電聚積到多少千伏。而放電能量的大小又取決于導體間的電位差及導體音質等效電容,導體間的放電能量計算公式如下:
W= CV2
式中:W—放電能量,J;
C—導體間的等效電容,F;
V—導體間的電位差,V。
從上式可以明確看出,靜電放電產生火花不能僅以電位而論,在等效電容不確定的情況下,也無法確定靜電聚積到多少千伏就會產生火花。
對于能產生火花的濟小放電能量值,目前也沒有明確的數據。但是,下列數據對實際工作有很重要的參考價值:
1.在感應電暈單次脈沖放電能量小于20µJ的情況下,有時就可產生聲光,引燃能力甚??;
2.能產生中等引燃能力的放電能量一般不超過4mJ;
3.在相距較近的帶電金屬導體間的火花放電,由于釋放能量比較集中,引燃能力很強;
4.當導體電極間的電位差低于1.5kV時,將不會因靜電放電使濟小點燃能量大于或等于0.25mJ的烷烴類石油蒸氣引燃;
5.在接地針尖等局部空間發生的感應電暈不會引燃濟小點燃能量大于0.2mJ的可燃氣;
6.輕質油品裝油時,油面電位應低于12kV。
怎樣有效預防?(2)
《防止靜電事故通用導則》(GB12158-90)、《化工企業靜電可靠檢查規程》(HG/T23003-92)等國家標準、行業標準中已做了較為規范完善的規定,這些標準在我們今年編輯出版的《化工可靠實用工作手冊》中都已收錄??紤]到您可能尚未購買,現將化工企業如何預防靜電產生的危害簡要回答如下:
1.所有金屬裝置、設備、管道、貯罐等都必須按標準進行接地。不允許有與地相絕緣的金屬設備或金屬零部件。亞導體或非導體應作間接接地,或采用靜電屏蔽方法,屏蔽體必須可靠接地。
?。?)各生產裝置系統《或裝置單元》的總泄漏電阻都應在1×106Ω以下,各專設的靜電接地電阻不應大于100Ω;
(2)金屬設備與設備之間、管道與管道之間,如用金屬法蘭連接時,可不另接跨接線,但必須有2個以上的螺栓連接;其總泄漏電阻都必須在1×106Ω以下;
?。?)平時不能接地的汽車槽車和槽船在裝卸易燃液體時,必須在預設地點按操作規程的要求接地,特別是所用材料必須采用在撞擊時不會發生火花的材料;
(4)直徑大于2.5m或容積大于50m3的大型金屬裝置應有2處以上的接地,較長的輸送管道應每隔80-100m設1個接地點。
2.按操作規程控制在反應器內的易燃液體的攪拌速度。
3.裝、卸和輸送易燃液體時,防止靜電產生。
?。?)灌裝時,液體應從槽車等大型容器底部進入,或將注入管伸入容器底部;
?。?)控制液體的流速:
A:灌裝鐵路罐車時,液體在鶴管內的容許流速按下式計算:
VD≤0.8
式中:V—烴類液體流速,m/s;
D—鶴管內徑,m。
大鶴管裝車出口流速可以超過上述公式的計算值,但是不得大于5m/s。
B:灌裝汽車罐車時,液體在鶴管內的容許流速按下式計算:
VD≤0.5
式中:V—烴類液體流速,m/s;
D—鶴管內徑,m。
(3)在輸送和灌裝過程中,應防止液體飛散噴濺,從底部或上部入罐的注油管末端應設計成不易使液體飛散的倒T形等形狀或另加導流板;或在上部灌裝時,使液體沿側壁緩慢下流;
?。?)對罐車等大型容器灌裝烴類液體時,宜從底部進油。若不得已采用頂部進油時,則其注油管宜伸入罐內離罐底不大于200mm。在注油管未侵入液面前,其流速應限制在1m/s以內。
(5)烴類液體中應避免混入其他不相容的弟二相雜質如水等,并應盡量減少和排除槽車底和管道中的積水。當管道內明顯存在弟二物相時,其流速應限制在1m/s以內;
(6)在貯存罐、罐車等大型容器內,可燃性液體的表面不允許存在不接地的導電性漂浮物;
(7)當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液體靜電消除器;
?。?)在使用小型便攜式容器灌裝易燃絕緣性液體時,宜用金屬或導靜電容器,避免采用靜電非導電體容器。對金屬容器及金屬漏斗應跨接并接地。
?。?)在設備內進行灌裝、攪拌或循環過程中,禁止檢尺、取樣、測溫等現場操作;
?。?0)當灌裝、攪拌或循環停止后,應按操作規程靜置一段時間后,才能進行下一步工序。
4.不宜采用非金屬管輸送易燃液體。如必須使用,宜采用可導電的管子或內設金屬絲、網的管子,并將金屬絲、網的一端可靠接地、或采用靜電屏蔽。
5.氣態粉態物料防護措施。
?。?)在工藝設備的設計及結構上應避免粉體的不正常滯留、堆積和飛揚;同時應配置必要的密閉、清掃和排放裝置;
?。?)氣體物料輸送系統內,應防止偶然性外來金屬導體混入,成為對地絕緣的導體;
(3)應盡量采用金屬導體制作管道或部件。當采用靜電非導體時,應具體測量并評價其起電程度,必要時應采取相應措施;
?。?)必要時,可在氣流輸送系統的管道中央,順其走向加設兩端接地的金屬線,以降低其管內的靜電電位,也可采用專用的管道靜電消除器;
?。?)高壓可燃氣體的對空排放,應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,宜在排放口裝設專用的感應式消電器。
6.非導體,如橡膠、膠片、塑料薄膜、紙張等在生產過程中所產生的靜電,應采取靜電消除器消除。
7.如生產工藝條件許可,增加室內空氣中的相對濕度至50%以上。
8.采取惰性氣體保護。
9.大型料倉內部不應有突出的接地導體。在用頂部進料時,進料口不得伸出,應與倉頂取平。
10.人體及服裝防護。
(1)重點防火防爆崗位的入門處,應設人體導靜電裝置;
(2)屬0區、1區的防火防爆崗位(場所),且其可燃物的濟小點燃能量在0.25mL以下時,操作人員(包括進入崗位的其他人員)應按要求穿好防靜電鞋和防靜電服;
(3)嚴禁在崗位上穿、**、褲或類似物;
(4)爆炸危險場所的工作地面應配導電地面。