安全生产第四章-静电的特性及危害.ppt

郑州职业技术学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,防火防爆基础知识,第四章 静电的特性及危害,第一节 静电的产生,静电现象是日常生活中和工业生产中常见的带电现象；静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处的电；静电电量虽然不大，但是电压很高，容易发生火花放电，从而引起火灾、爆炸。为防止静电危害，必须懂静电产生的原理和静电危害，掌握防止静电危害的基本措施。,第一节 静电的产生,静电产生的原理：,双电层和接触电位差,物质有分子组成的，分子由原子组成的，而原子由原子核和外面若干电子组成的。物质在一般情况下，不呈现电性。,不同物质对其周围电子束缚能力是不同的，两种物质紧密接触时，电子从束缚小的一方转移偏向于束缚大的一方，这时，在接触的界面两侧会出现数量相等，极性相反的两层电荷，这两层电荷叫,双电层,，它们之间的电位差叫,接触电位差,。当这两种物质分离时，由于存在电位差，电子就不能完全复原，从而产生了电荷的滞留，形成了静电。,摩擦、碰撞、剥离,静电感应,电容改变,电磁辐射感应,产生,静电,的动作,日常生活可以感觉得到的静电现象：,闪电：,带异种电荷的云层或云层与大地之间的一种放电现象，当带异种电荷的云层相互间的距离由于运动而缩小到一定距离时，正负电荷间的强大电势差将空气击穿而发生瞬间放电，放电时产生的放电火花就是我们见到的闪电，同时放电时产生的声音就是雷声。,这些对我们平常生活没有很大影响，但它对电子元件及电子线路板有很大的冲击。,冬天在地毯上行走及接触把手时的触电感,在冬天穿毛衣时所产生的噼啪声,第一节 静电的产生,静电起电序列,按照物质得失电子的难易，或按物质相互接触时起电性不同，可把带正电荷的物质排在前面，把带负电荷的物质排在后面，依次排列下去，形成一个长长的序列。,（,+,）玻璃,头发,尼龙,羊毛,绸,黑橡胶,莎纶,聚四氟乙烯（,）,防静电作业环境,温度：,2025,湿度：,40,70%,（一般工场标准）,静电皮表面电阻：,10,6,10,11,静电接地电阻：,10,以下,注：,一般温度越高越容易产生静电，湿度越大越不易产生静电,（,2,）液体静电：,在生产中，液体的管道输送、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注等过程中，都能产生静电。尤其是电阻率高的有机液体，最容易产生静电。,液体的带电现象，也可以用双电层理论来解释。有机液体在管道内流动时，与管壁摩擦、冲击，因而管壁界面上是一层正电荷，液体界面上极薄的一层内是负电荷，与其相邻的较厚的一层内又是正电荷。正电荷随着液体的流动形成流动电流。如果把金属管道接地，则不会产生静电。,二、影响静电产生和聚散的因素,1.,物质的电阻率,物质产生的静电荷能不能聚集起来，很大程度在取决于电阻率的大小。,由电阻率高的物质组成的物体导电性差，物体上的电荷不易流失，静电荷就能逐渐聚集起来。由电阻率小的物质组成的物体，电荷很容易从接触点返回原处，物体表现为中性，因此不容易聚集电荷。,物质,电阻率在,10,6,-10,8,欧,厘米,以下的，就是聚集了电荷，也很快就会消散，不易带静电。,电阻率在,10,10,-10,15,欧,厘米,的物质容易带静电，是防静电的重点。当,电阻率大于,10,15,欧,厘米,时，物体就不易产生静电，但是一旦产生静电就很难消除。,二、影响静电产生和聚散的因素,3.,空气的湿度,吸湿性越大的物体（特别是绝缘体），收湿度的影响很大，当空气的相对湿度在,50%-70%,以上时，物体表面会形成一层水膜，使表面电阻率降低，加速静电的泄露。如果空气的相对湿度低于,40%,，则静电不易逸散，可能形成高电压。,4.,杂质,一般情况下，物体含有杂质，会增加静电的产生，如液体含有高分子材料的杂质时，会增加液体静电的产生。但有些杂质能减少物体的静电，这些杂质有较好的导电性或较强的吸湿性，可加快静电的泄露。抗静电剂就是利用这个原理。,第二节 静电的特性及危害,一、静电的特性,1.,电量小，但是静电电压高。如橡胶带与滚筒的摩擦。,2.,虽然静电压很高，因其电量很小，故能量很小。静电能量越大，发生火花放电时表现的危险性也越大。,3.,导体表面曲率越大，电荷密度越大。发生,电晕放电,。,4.,静电感应可能产生意外的火花。,5.,绝缘体电阻率很大，所以静电泄露很慢，这样使带电体保留危险性状态的时间也长，危险性相应增加。,第二节 静电的特性及危害,二、静电的危害,在生产中，静电的危害主要有三个方面，即引起火灾爆炸、静电电击和妨碍生产。,1.,静电放电电火花引起爆炸和火灾事故（固液气）,用槽车运苯、汽油、丙酮、等有机溶剂的时候,，由于行驶中的震动，溶剂与槽车罐壁发生强烈的摩擦，会产生大量的静电，另外，橡胶轮胎与地面摩擦产生的静电，均可造成槽车静电起火和爆炸事故的发生。,易燃液体与管道摩擦和注入容器时,冲击、飞溅产生的静电，均可导致静电火花起火和爆炸事故的发生。,用对地绝缘的金属取样器,，在贮有易燃液体的贮罐等容器内取样的时候，由于取样器与液体的摩擦而产生静电，有时会对容器壁放电产生火花而发生火灾或爆炸事故。（,P78,案例）,过滤时过滤物质与过滤器发生摩擦,，会产生大量静电而出现放电火花，易导致事故发生。,在研磨、搅拌和输送粉体时,，粉体与管道或容器强烈摩擦与碰撞，会产生具有危险的静电火花放电。,用胶带传送与输运时,，运行中的三角皮带、输送胶带与金属皮带轮摩擦，产生大量静电，静电电位有时高达万伏，产生火花放电，引起事故。,人的原因造成的事故,在生产中操作人员在活动时，穿的衣服、鞋及携带的工具与其他物体摩擦时，就有可能产生静电，比如穿塑料底鞋的人在木板或塑料地板上行走时，人体静电可达数千伏以上，当携带静电荷的人走进金属管道或其他金属物品时，人的手指或脚会放出电火花。,再生产过程中，人的活动范围比较大，而人体静电又容易被忽视，所以人体静电的放电，称为酿成静电灾害的主要原因。,第二节 静电的特性及危害,二、静电的危害,3.,静电妨碍生产,主要表现在粉料加工工艺过程中；如在粉体筛分时，由于静电电场力的作用，筛网吸附了细微的粉末，使筛孔变小，降低生产效率；气流输送工序里，管道的某些部位由于静电作用，积存了一些物料，减小管道的流通面积，使运输效率降低，粉体装袋时，因为静电斥力的作用，使粉体四处飞扬。粉体计量时，由于计量器具吸附粉体，造成计量误差。,第三节 静电的消除,静电引起燃烧爆炸的基本条件：,有产生静电来源,静电得以积累，并达到足以引起火花放电的静电电位,静电放电火花能量达到爆炸性混合物最小点燃能量,静电火花周围有可燃气体、蒸汽和空气形成的混合物,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,2.,工艺控制措施,（,1,）控制流速：输送物料应控制流速，以减少静电的产生。输送物料时允许的流速与液体电阻率之间的关系：电阻率小于,10,7,欧,厘米时，允许流速不超过,10m/s,，当电阻率为,10,7-,10,11,欧,厘米，允许流速不超过,5m/s,，当电阻率大于,10,7-,10,11,欧,厘米时，允许流速取决于管道直径和管壁光滑程度等。输送物料时尽量减少转弯或变径，操作人员不得擅自提高流速。,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,2.,工艺控制措施,（,2,）选用合适的材料：可根据静电起电序列，选用适当的材料匹配，使成产过程中产生的静电相互抵消，从而达到减少或消除静电的危险。,（,3,）增加静止时间：生产中，将苯等液体注入容器、贮罐时，等会产生静电荷。液体内静电荷向器壁及液面集中并慢慢消散，完成这个过程需要一定时间。,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,2.,工艺控制措施,（,4,）改进灌注方式：经验表明，,T,形、锥形、,45,斜口形和人字形注管头，有利于降低贮管液面的高静电电位。为避免灌注过程中液体的冲击、喷射和溅射，应将进液管延伸到近低部位等。,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,3.,接地,（,1,）用来加工输送、储存各种易燃液体等设备必须接地,（,2,）倾注容器的漏斗、浮动灌顶、工作站台等接地,（,3,）汽车槽车在装卸之前，与贮存设备跨接并接地,（,4,）可能产生和积累静电的固体和粉体设备，如筛分器接地,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,4.,增湿,提高空气中水蒸气的浓度可在物体表面形成一层导电的液膜，从而提高静电从物体表面消散的能力。常用方法：通风加湿、地面撒水、喷雾水蒸气等，若工艺条件允许，空气相对湿度在,70%,为宜。,第三节 静电的消除,防止静电危害的,7,个措施：,6.,采用静电消除器,静电消除剂是一种能产生电子或离子的装置，借助于产生的电子或离子中和物体上的静电，从而达到消除静电危害的目的优点：使用方便，不影响产品质量。,第三节 静电的消除,7.,人体防静电措施,（,1,）采用金属网或金属板等导电材料遮蔽带电体，以防带电体向人体放电。操作人员在接触静电带电体时，宜带金属线和导电性纤维混纺的手套，穿防静电工作服。,（,2,）穿防静电工作鞋，防静电工作鞋的电阻为,10,5,-10,8,欧，穿着后人体所带的静电荷防静电工作鞋卸掉。,第三节 静电的消除,7.,人体防静电措施,（,3,）在易燃场所入口处，安装硬铝或铜等导电金属的接地走道，同时入口扶手也要采用金属结构并接地，可导除静电。,（,4,）采用电导性地面，不但能导走设备上静电，而且有利于除掉人体上的静电。,防静电方法,1.接地,2.静电屏蔽,3.离子中和,防静电的三种基本方法：,2.,管理方法,防静电方法一：接地,接地就是将静电通过一条线的连接放入大地导体,.,常用的接地方法有：带防静电手腕及工作表面接地等,防静电,腕带,防静电,脚带,双脚都须穿带！,应无破损，扣紧,静电服,防静电台垫,佩带时应紧贴皮肤！,2.,管理方法,静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响。最通常的方法是用静电屏蔽袋作为保护。,防静电方法二：静电屏蔽,不可使用在ESD防护区外,静电屏蔽袋,防静电袋,2.,管理方法,1,2,3,、防静电手套,防静电手套是用极细的不锈钢丝与纤维混合编织而成，接触良好，戴用舒适，适用于各类操作人员。,4,、防静电周转容器,2.,管理方法,防静电方法二：静电屏蔽,绝缘体往往是易产生静电的，通常采用的方法是离子中和，即在工作环境中使用离子风机，离子气枪。,适用于电子工厂生产线、开箱或检验处。,防静电方法三：离子中和,离子风机,离子风机,离子气枪,2.,管理方法,防静电警示标志,ESD敏感标志,ESD保护标志,对静电敏感不得接近,防护措施已到位,员工静电防护要求,进入防静电区域必须按规定穿好防静电工作服和防静电鞋。,易产生静电的物品禁止带入防静电区域内,。,3.,员工静电防护要求,进入作业场所前,先进行静电确认,腕带测试,(,静电环测试,),佩带好防静电手环，将鳄鱼夹夹到测试仪正面的金属端子 上，按着带手符号的金属,2,至,3,秒钟，绿色“,PASS”,灯亮表示防静电手环各部分工作正常；红色“,FAIL LO”,或者“,FAIL HI”,灯亮，蜂鸣器报警，表示防静电手环功能不正常，需立即检查,3.,员工静电防护要求,静电鞋测试,广州三洋,测试时，一只脚站在金属板上，抬起另外一只脚,注意,:,在测试时不要触摸其他金属类,而且不能同时按两个金属按钮,3.,员工静电防护要求,员工静电防护要求,接触静电敏感元器件前必须按规定戴好接地腕带或接地脚带，并通过了相应的静电测试。,3.,员工静电防护要求,