管径为200mm,按照上述公式计算其安全流量为200mYh左右。从中可以看出控制燃气流速、流量对减少静电的产生、积累有很大的影响。但是,实际供气过程中需要的流量和安全流量之间有着很大的差异,往往高出安全流量十倍甚至几十倍之多,而且管网中大量使用PE管,因而存在静电危害的可能性极大。为了尽可能减少静电带来的危险,我们在密闭管网的输气操作中,采用提高管网压力降低流速、流量的办法(一般控制在5倍安全流量范围内),尽可能地减少静电的积聚。但在管线进行临时放空或进行管线置换操作中,则流速和流量严格控制在安全流量范围内。国家燃气规范要求进行燃气直接置换时,将压力控制在5kPa以内,也实际上是出于控制流速从而达到减少静电影响考虑的。这时,通过加装阀门或减压装置来达到降压限速的目的。
另外,在燃气生产中往往需要定期对燃气储罐、管线进行残液排放,安全做法是将残液集中排到一个密闭的残液罐中,然后进入火炬燃烧系统,而直接就地排放的做法必须杜绝。
采用静电接地是最基本的防静电做法。储罐(球罐、卧罐)是主要的储存设备,一般都设有防雷接地,因其接地电阻小于10Ω,可以不设单独的防静电接地装置。生产区的各个相对独立的设备、管线,则采用通过跨接或直接连接的方式,使设备各部分经过接地线与厂区的接地网作可靠的连接。如果无法和厂区接地网连接,则可以设单独静电接地装置,其接地电阻只要小于100Ω即可。考虑到厂区中并行排列的管线多且密集,容易出现静电感应现象,即其中一管线出现高压静电,相邻的管线会出现感应电荷,我们对相邻的管线进行多处跨接,最后和接地线进行良好连接。控制室是整个厂区的调度中心,控制系统安装接地系统尤为重要,我们根据当地气候和环境特点,将接地装置和整个厂区的接地系统连为一体,使接地电阻低于4Ω,从而确保控制系统的安全运行。并定期对接地装置进行接地电阻测试、检查。
当然,防治静电的方法还很多,这里列举的只是燃气生产、储备、运输过程中最常见又容易实施的一些方法。总之,静电在燃气生产、储备、输送、销售过程中时时存在,需要引起高度重视;同时,只要我们严格遵守操作规程,像防明火、防雷电一样作好相关的防范措施,是完全可以预防和避免静电灾害的发生。
一、静电的产生及危害
不同性质的两种物体相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,就会发生电子转移。如果该物体与大地绝缘则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面呈相对静止状态,这种电荷就称静电。
(一)静电产生原因
静电产生的原因主要可以从物质内部特性和外界条件的影响两个方面来说明。
1.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功(逸出功)大小不同,因此在两者紧密的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。各种物质电子逸出功的不同是产生静电的基础。
(2)介电常数不同 介电常数(电容率)是决定电容的一个主要因素。影响电荷积聚的另一因素是在具体配置条件下,物体的电容与电阻结合起来,决定了静电的消散规律,对于介电常数大的液体一般电阻率低。
(3)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,它以电阻率来表示且与电阻率成反比。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。电阻率大于106Ω·cm且小于1010Ω·cm的物质,通常带电量不大,不易产生静电。电阻率大于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。但当电阻率大于1015Ω·cm,物质就不易产生静电,可一旦产生静电,就难以消除。因此将电阻率的大小作为辨别静电能否积聚的条件。
必须指出,水是静电的良导体,所以因为水滴与油品相对流动时要产生静电,当少量水夹在绝缘油品中反而会使油品静电量增加。
2.外部作用条件
(1)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。
(2)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就能将外部能量转变为静电能量,储存于物质之中。其主要表现形式除摩擦外,还有撞击、撕裂、拉伸、剥离、加捻、挤压、过滤及粉碎等。
(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液体时,容器的外壁也具有带电性,就是此原因。
(二)静电危害
造成的危害主要有:
引起火灾; 人员伤亡; 人体带静电 引起爆炸
下面是危害产生的原因
静电放电的常见方式主要有电晕放电、刷形放电和火花放电等3种形式,而对容器内烃类油品的放电主要为电晕放电和火花放电等两种方式。一般情况下,电晕放电往往发生在靠近油面的突出接地金属(如罐壁的突出物、装油鹤管等)与油面之间,因而放电能量是极微小的,通常不会点燃液面蒸汽,但极有可能发展成为火花放电。
火花放电是极间空气被击穿而造成的,有明显集中点,放电时有短促爆裂声,能量在一瞬间集中释放。此种放电形式造成事故的概率最高。此外,若绝缘体带有的大量静电,在对空气发生放电的同时,还会沿着绝缘体表面进行放电。它的放电能量亦较大,引起静电危害的概率也较高。石化企业时有发生的火灾爆炸事故,多因火花放电为主。
另外,静电放电产生的瞬间冲击性电流通过人体某一部分时,可造成人体静电电击伤害。当人体带电电位达3KV时,人体即有明显的电击感觉。静电电击虽不会致人而死,但往往会造成人员高空坠落,从而致使人员伤亡。静电的存在不仅影响工作效率,还可能造成工作人员紧张,影响操作。
静电的积聚及影响因素
静电的积聚是引起静电灾害事故的主要根源。静电产生的的大小主要与其物质电阻率有关。电阻是静电产生的条件,也是静电能否积聚的根本原因之一。通常电阻率越小,导电性能越好。电阻率小于108Ω㎝为静电导电体,此类物体不会引起危害,因为电阻率如此小的物体即使产生静电,也能瞬时消失;电阻率在108~1010Ω㎝之间的物体通常带电量是不大的;电阻率在1011~1015Ω㎝之间的物体易于带静电,是石化企业防静电工作的重点对象;当电阻率大于1015Ω㎝,物体反而不易产生静电,但一旦带有静电就难以消除。如汽油、苯等电阻率在1011~1015Ω㎝之间,它们是容易带电的,也难于消散。
另外,因物质介电常数(决定电容的一个主要因素)的不同,在具体操作条件下,其电容与电阻结合起来,将决定静电的消散规律,并成为影响电荷积聚的另一个因素。对于液体电阻率低的,其介电常数相对较大。如果液体相对介电常数大于20,并以“连续相”存在并接地,一般来说,不管是输送还是储运都不大可能造成静电的积聚。
此外,静电的产生与积聚,除与其物质本身的内在因素有关,还与生产过程和作业环节中介质的流速、压力、管道内壁粗糙程度、管径及其所含杂质等有关。通常情况下,烃类油品带电与管线内壁粗糙程度成正比,内壁越粗糙,带静电越多;流速越快,流动时间越长,流经的闸阀、弯头越多,产生的静电荷越多;除柴油外,油品的温度越高,产生的静电荷也越多;用绝缘材料制成的容器和管线盛装或输送油品,较导电的金属材料制成的容器和管线产生的静电荷将很多;流通截面面积和流动方向的急剧改变会使静电的产生骤然增大,如油品流经管道内设置的过滤器后,其静电产生量有时会增加10~200倍。
同样是烃类油品,灌装方式有底部进油(液下装油)和上部装油(喷溅式装油)。相比之下,上部装油产生的静电更大。其原因在于灌装过程中大量的液体不断分离,因而产生新的电荷,更重要的是液面电荷没有充分时间驰张(一般认为驰张时间在30秒以上),导致液面表层电荷密度较高。同时,因油品冲击罐壁造成喷溅飞沫而产生大量静电。加之灌装过程中又常常有油雾出现,一旦与空气混合达到爆炸极限浓度,则会有更大的危险性。底部进油时如罐底有沉积水,沉积水受进油方式的搅动也会产生很高的静电电位。
另外,气候对静电的产生与积聚也有很大影响,如严寒的冬季和炎热的夏季,天气干燥,空气的相对湿度小,更容易产生静电。不同油品相混也会增加静电的产生量。最后,还必须提及的是,人体在很多条件下也能够带静电。在存有可燃混合气体的环境中,人体静电也是不容忽视的“危险源”。
二、预防静电危害的基本措施
防止静电危害的原则是要控制静电的产生和要防止静电的积累,控制静电的积累要求设法加速静电的泄漏和中和,使静电不超过安全限度,控制静电的产生主要是控制工艺过程和合理选择工艺过程所用的材料。接地、增湿、加入抗静电剂等均属于加速静电泄漏的方法,运用感应中和器、外接电源式中和器、放射线中和器等装置消除静电危害的方法均属于加速静电中和的方法。
(一)工艺控制法
工艺控制法就是在工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施,以达到限制静电的产生或控制静电的积累,从而达不到危险的程度。
1.限制输送速度
降低液体输送中的摩擦速度或液体物料在管道中的流速等工作参数,可限制静电的产生。
2.加快静电电荷的逸散
在产生静电的任何工艺过程中,总是包含着产生和逸散两个区域。逸散就是指电荷自带电体上泄漏消散。
(1)缓冲器 它是用来输送液体物料时,利用流速减慢时消散显著的特点,使带电的液体通过管道进入储罐之前,先进入缓冲器内“缓冲”一段时间,这样就可使大部分电荷在这段时间里逸散,从而大大减少了进入储罐的电荷。
(2)静置时间 经输油管注入储罐的液体带入一定的静电荷,由于同性相斥,液体内的电荷将向器壁、液面集中并泄入大地,此过程需一定时间,所以石油产品送入储罐后,应静置一段时间后才能进行检尺、采样等工作。静置时间应符合相关规定。
(3)降低爆炸性混合物浓度 它可消除或减轻爆炸性混合物;也可以在危险场所充填惰性气体,如二氧化碳和氮气等,隔绝空气或稀释爆炸性混合物,以达到防火防爆的目的。
(4)消除杂质 油罐或管道内混有杂质时,有类似粉体起电的作用,静电的产生量将增大。油品采用空气调和也是很不安全的。石油产品在生产输送中要避免水、空气及其他杂质与油品之间以及不同油品之间相互混合。
在粉体输送过程中,防止尘垢、杂物落入料斗,料斗要有斜面以减少冲击。因为各种杂质的沉降速度不一致,会形成二次分离,产生带电尘雾,在悬浮的粒子中易造成火花放电,所以要除掉粉体内的杂质。
3.消除产生静电的附加源
产生静电的附加源如液流的喷溅、容器底部积水受到注入流的搅拌、在液体或粉体内夹入空气或气泡、粉尘在料斗或料仓内冲击、液体或粉体的混合搅动等。只要采取相应的措施,就可以减少静电的产生。
(1)底部注油或将油管延伸至容器底部液面下,从而避免液体在容器内喷溅。
(2)改变注油管出口处的几何形状,主要为了减轻从油槽车顶部注油时的冲击,从而减少注油时产生的静电,这样做对降低油槽内油面的电位有一定的效果。
(3)为了降低罐内油面电位,过滤器不宜离管出口太近。一般要求从罐内到出口有30 s的缓冲时间,如满足不了则要配置缓冲器或其他防静电措施。
4.材料的选用
一种材料与不同种类的其他材料接触后分离时,其上静电电荷的数量和极性是随其他材料不同而不同的。人为地使生产物料与不同材料制成的设备发生摩擦,并且与一种材料制成的设备发生摩擦时物料带正电,与另一种材料制成的设备摩擦时物料带负电,以使得物料上的静电互相抵消,从而消除静电的危害。
5.适当安排物料的投入顺序
在某些搅拌工艺过程中,适当安排加料顺序,可降低静电的危害性。
(二)静电泄漏法
1.接地
接地是消除静电危害简单易行而且十分有效的方法。接地可以通过接地装置或接地导体将带电体上的静电荷较迅速地引入大地,从而消除了静电荷在带电体上积聚。
(1)接地对象
输送油类等可燃液体的管道、储罐、漏斗、过滤器以及其他有关的金属设备或物体。采用绝缘管道输送物料能产生静电的情况下,管道外的金属屏蔽层应接地,最好采用内壁衬有铜丝网的软管并接地。在易燃易爆场所,凡能产生静电的所有金属容器、输送机械、管道、工艺设备等。
处理可燃气体或物质的机械外壳、转动的辊筒及一些金属设备。加油栈台、油槽车、油船体、铁路轨道、浮顶油罐等。
(2)接地方式 油罐罐壁用焊接钢筋或扁钢接地。在可燃液体注入容器时,注入器件(如漏斗、喷嘴)应接地。铁路轨道、输油管道、金属栈桥和卸油台等的始末端和分支处应每隔50m有一处接地。注油金属喷嘴与绝缘输油软管应先搭接后接地。输油软管或软筒上缠绕的金属部件也应接地。储油罐的输入输出管间如有一定距离时,应先用连接件搭接后再接地。
2.增加环境湿度
带电体在自然环境中放置,其所带有的静电荷会自行逸散。介质的电阻率又和环境的湿度有关,而逸散的快慢与介质的表面电阻率和体积电阻率有很大关系。提高环境的相对湿度,不只是能够加快静电的泄漏、还能提高爆炸性混合物的最小引燃能量。为此,在产生静电的生产场所,可安装喷雾器、空调设备或挂湿布片来提高空气湿度,降低或消除静电的危害。从消除静电危害角度考虑,按制相对湿度在70%以上为宜。
3.添加抗静电剂
对于表面不易吸湿的化纤和塑料物质,可以采用各种抗静电剂,其主要成分是以油脂为原料的表面活性剂,能赋予物体表面以吸湿性(亲水性)和电离性,从而增强导电性能,加速静电泄漏。
(三)静电消除器
静电消除器是指将气体分子进行电离,从而产生消除静电所必要离子的装置。是防止绝缘体带电的有效设备。其原理是在带电物体附近安装静电消除器时,静电消除器产生的与带电物体极性相反的离子便向带电物体移动,并与带电物体的电荷进行中和,从而达到消除静电目的。根据消除静电原理和要求不同,静电消除器分为以下三种类型。
1.放射线式静电消除器
利用放射性材料使空气电离,达到中和静电的目的。放射性材料尤其是α射线对空气电离效果极佳,因此消除静电的效果也很好。这种消除器结构简单,不要求有外接电源,而且工作时又不产生火花,适用于有火灾和爆炸危险的场所。
2.外接电源式静电消除器
在放电针上加上交、直流高压,使放电针与接地体之间形成强电场,这样就加强了电晕放电,增强了空气电离,达到中和静电的效果。外接电源式静电消除器比自感应式静电消除器消电彻底,但容易使带电体载上反极性的静电。
3.自感应式静电消除器
利用带电体的电荷与被感应放电针之间发生电晕放电,使空气被电离的方法来中和静电。这种消除器特点在于结构简单,容易制作,价格低,便于维修,本身不易成为引火源,是一种安全性较高的消电装置,对于不要求将静电消除得太干净的场合较为适用。
(四)防止人体带电
人体带电除了能使人体遭到电击相对安全生产造成威胁外,还能在精密仪器或电子器件生产中造成质量事故,为此必须解决人体带电对工业生产的危害。
1.人体接地
在有静电危害的场所,应注意看装,穿戴防静电工作服、鞋和手套,不得穿用化纤衣物。在人体必须接地的场所,应装设金属接地棒-消电装置,工作人员随时用手接触接地棒。在坐着工作的场合,工作人员可佩戴接地的腕带。
2.工作地面导电化
特殊危险场所的工作地面应是导电性的或造成导电性条件。
3.安全操作
不准使用化纤材料制作的拖布或抹布擦洗物体或地面。工作中应尽量不进行促使人体带电的活动。在有静电危险的场所,不得携带与工作无关的金属物品。
在管线、输油设备和容器某个部位集聚的静电,其电位高到与另一个没有电位或电位较低的物体之间的绝缘介质一定程度的时候,则在两物之间发生跳火现象,这种现象称为静电放电。这种放电对含油气浓度较大的场所,易产生爆炸、着火。其危险性和危害性是很大的。
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静电是指在一定空间、容器或表面上存在的正负电荷,它与动电荷的区别是静电处于相对静止状态,可以长时间保持,在有适当的放电间隙就会释放。静电放电以静电积聚为前提,而被积聚的静电只有同时具备以下条件时才能构成放电作件:积聚起来的电荷能形成具有足以引起火花放电的静电电压;有合适的放电间隙;有电位差,所以预防静电危害要从静电产生的条件着手,消除或减少静电放电条件。
静电危害起因于静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量,改造起电强烈的工艺环节,采用起电较少的设备材料等,另外提高管线光滑度,也可减少静电产生。目前消防静电最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引人大地,避免静电积累。
防止静电危害的原则是要控制静电的产生和要防止静电的积累,控制静电的积累要求设法加速静电的泄漏,使静电不超过安全限度,控制静电的产生主要是控制工艺过程和合理选择工艺过程所用的材料。接地、增湿、加入抗静电剂等均属于加速静电泄漏的方法 。工艺控制法就是在工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施,以达到限制静电的产生或控制静电的积累,从而达不到危险的程度。
工艺管线上静电的产生与防冶
静电,是人类很早就发现的一种自然现象。一方面,静电在工农业生产中得到了广泛的应用,如静电除尘、静电喷涂、静电印刷等;但另一方面,静电的产生又会给某些工业生产带来不良的影响。特别是当静电荷的积累形成高电位后,会产生放电火花,引燃引爆周围易燃易爆物质,造成灾害事故。在能产生静电的场所预防因静电引起火灾就显得尤为重要,对在工艺管线上产生的静电的防治就更为重要。
1、静电火灾的产生条件
因静电而引起的火灾必须具备以下四个条件:
1.1 周围存在易燃易爆物质;
1.2 具有产生和累积静电的条件;
1.3 静电累积并形成足够高的电位后,能击穿介质放电;
1.4 静电放电的能量足以引燃引爆周围易燃易爆物质。
上述四个条件,是静电引起火灾或爆炸的充分必要条件。因此,只要采取相应措施,就能防止静电火灾或爆炸事故的发生。
2、防止静电火灾或爆炸的基本方法
2.1 限制危险源法
在易产生静电并能形成静电放电火花的场所,应严格控制可燃物的使用或降低空气中氧的含量。如石油化工等许多行业中,一般都需要大量使用易燃液体和有机溶剂(如煤油、汽油等溶剂),如果采用非燃烧性的苛性钾、碳酸钠等水溶液代替易燃易爆的溶剂,就会大大减少静电的危害。据测试,如果空气中的氧含量少于8%,也不容易引起燃烧或爆炸。如在大型油轮运油过程中,通常采取充填氮气等惰性气体的办法降低氧的含量,以防止火灾或爆炸事故。
2.2 泄漏法
所谓泄漏,就是把静电泄掉。泄漏法包括接地、增湿、加抗静电剂、涂导电涂料等方法。
2.2.1 接地
接地技术是一种传统的安全措施,在防止静电技术中得到了广泛应用。静电接地,与一般电气设备的接地相比不需要过高的技术。对于已设置了防雷接地的设备,其静电接地可与防雷接地共用,但一定要达到防雷接地的要求。无防雷接地的设备,应单独接地,接地电阻在1k 以下即可。移动设备一般采用鳄鱼嘴夹子、电池夹子等接地,也可采用导电纤维或导电布接地。而绝缘体的接地,宜采用106€;*108 的电阻接地。
2.2.2 增湿
增湿,是使静电泄漏的又一种措施,适用于绝缘体上静电的消除。但是,增湿主要是增加静电沿绝缘体表面的泄漏,而不是增加通过空气的泄漏。因此,增湿对于表面易形成水膜或者易被水润湿绝缘体,如醋酸纤维素、硝酸纤维素、纸张、橡胶等消除静电是有效的,而对表面不能形成水膜或者不易被水润湿的绝缘体,如纯涤纶、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等,增湿消除静电是无效的。
但需要注意,对于表面水份易蒸发或蒸发快的绝缘体,以及孤立的且没有泄漏渠道的绝缘体,增湿是无效的。一旦放电,火花较为强烈,这在危险环境是不允许的。
在产生静电的场所,一般可装设空调设备并设喷雾或挂湿布片,提高空气的湿度;也可用温度略高于绝缘体表面温度的高湿度空气吹向绝缘体,以结成水膜,进而泄漏静电。
至于能否采用增湿以及湿度的大小完全是由生产工艺要求决定的。但从消除静电危害的角度讲,一般应保持相对湿度在70%以上为好。 2.2.3 抗静电添加剂
抗静电添加剂是化学药剂,它具有良好的导电性或较强的吸湿性。因此,在易产生静电的高绝缘材料中加入少量的抗静电添加剂,能降低材料的电阻,加速静电泄漏。如橡胶中一般加入导电炭黑,药粉中一般加入石墨,聚氯乙烯塑料一般加入酰胺季胺硝酸盐(SN抗静电添加剂),化纤一般加入季胺盐,石油一般加入环烷酸盐或合成脂肪酸盐等。
至于添加剂加入的多少则由生产工艺及产品要求决定,这个量一般都很小,通常在10-3€;*10-6数量级之间。
但需要注意,悬浮状粉尘和蒸汽的静电,采用抗静电添加剂是不起作用的,因为这些微粒之间都是互相绝缘的。
2.2.4 导电覆盖层
在易产生静电的绝缘材料表面涂一层导电涂料或掺有金属粉和石墨粉的聚合材料的导电覆盖层,也可将静电泄掉。覆盖层可以完全覆盖亦可不完全覆盖,但未涂覆盖层的部分,其静电不能成为可燃物的引火源。
2.3 中和法
中和技术,又是一种消除静电的方法。所谓中和,就是正电与负电的中和,而静电中和是借助电子和离子来进行的。静电中和是由静电中和器完成的,与抗静电添加剂相比,静电中和器不影响产品质量,使用上也很简便。中和法主要有感应式中和器法、高压静电中和器法、放射线中和器法、离子流中和器法。其中感应式��防止静电感应的作用。可采取整体屏蔽,也可根据需要采取局部屏蔽,可采用网状屏蔽体,也可采用板状屏蔽体。但需要注意的是,屏蔽并不能消除静电电荷。
3.静电产生与静电效应
通常任何物体所带有的正负电荷是等量的,当与其它物体摩擦、接触,并由于机械作用分离时,因两种物体摩擦起电序列不同,在一种物体上积聚正电荷,另一种物体则积聚负电荷,在各物体上产生静电,并在外部形成静电场。两种物质互相摩擦是产生静电的一种方式,但不是唯一方式。像喷涂作业水滴吸附空气中的负离子促成其表面双电层的形成,也可产生静电。现代科学研究的结果表明,电效应、压电效应、导体(或电介质)的静电感应都可产生静电。 静电荷所产生的静电场有下列三种物理效应对电子工业影响甚大。
(1) 静电荷产生的电场力 物体产生静电后,在其周围形成静电场。位于静电场中的任何其它带电体都会受到电场力排斥或吸引。按库仑法则电场力可用下式表示:
F=Kq1q2/r2
K=1/4πε (1-1)
F——电场力(牛顿)
q1q2——分别为两带电体所具有的电荷量(库仑)
r——两带电体之间距离(米)
ε——电容率(8.85×10-12)
当两种物体所带电荷极性不同时,物体之间产生吸引。电荷极性相同时,之间产生排斥。实验表明,一般绝缘体或电介质产生静电后,每平方厘米静电力仅为几至数百毫克力。这样小的力对重物则毫无作用,但对重量仅为几毫克或更低的毛发、纸片、尘埃、纤维的吸附作用则非常明显。
(2) 静电放电(ESD) 当某些电介质、导体带上静电荷后,尽管所带电荷量不多,但由于自身对大地分布电容非常小,使得静电电位较高。当垂直于带电物体表面的静电电位大约2000伏时,可向空气放电。对于人体静电放电,通过实验可以得知最小放电能量也可以达到3.12×10-4焦尔。瞬间的放电电流峰值可以达几安培以上。
(3) 静电感应 当导体和电介质置于静电场中,在其上感应出正或负静电荷。静电感应电位可达数千伏以上。这样高的静电压能对电子仪器造成不良影响。
4.静电在工业生产及工艺管线中造成的危害
静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:
其一:静电放电(ESD)造成的危害:
(1) 引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。
(2) 击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。
(3) 高压静电放电造成电击,危及人身安全。
(4) 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
其二,静电引力(ESA)造成的危害:
(1) 电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(2) 胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(3) 造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(4) 纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
静电的危害有目共睹,现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是,要认识到,完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况,制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的,否则,可能会事倍功半,甚至造成破坏性的反作用