静电有什么危害

静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。 由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，除电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用, 一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度, 另一方面，静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出, 静电危害造成了相当严重的后果和损失。它曾使得它造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。在石化工业，美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护的关注。我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故, 其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000米3 甲苯罐, 山东某石化公司的胶渣罐, 抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。

总之，静电危害起因于静电力和静电火花，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，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。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。细心的乘客大概会发现；在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线； 以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

1.静电事故分析

据对静电引起的火灾爆炸事故60例的分析，事故原因的分布如表1：

见表

序号

静 电 事 故 原 因

事故次数

1

有压力的（0.5兆帕以上）可燃气体、易燃液体喷出后爆烯（喷射起电）

9

2

输油管（无接地）引起贮槽爆炸或燃烧（冲流起电）

7

3

输油管虽接地但流速太高（冲流起电）

8

4

油注入罐时冲击喷溅（冲击喷溅起电）

4

5

收尘设备袋式过滤器爆炸（碰撞或沉降起电）

5

6

人体带电

4

7

取样、检尺以及油面上的漂浮物等放电（对地绝缘的导体）

4

8

用汽油、苯搓洗衣服（摩擦起电）

3

9

撕开多层橡胶、揭开苫盖物等（剥离起电）

3

10

易燃液体的搅拌（摩擦、拨溅起电）

2

11

通过金属漏斗向绝缘容器装油（对地绝缘的导体）

3

12

运输中晃荡（摩擦、拨溅起电）

1

13

用水或水蒸汽冲洗容器（喷雾起电）

2

14

油船装油时蒸汽带电（冲击喷溅起电）

1

15

其他

表1 静电事故原因分布表

在以上60例事故中，爆炸事故38起，占63.3%，火灾事故22起，占36.7%。爆炸多于火灾。

按物质分类，易燃液体事故46起，占76.7%。可燃气体9起，占15%，粉尘3起，占5%，火药2起，占3.3%。

2.预防静电事故的措施

2.1接地

液体在管道中流动时易产生静电。由于管道中充满液体，电容很大。在液体从管道中流出时，因电容急剧减小，静电压急剧上升。这时易产生静电火花，而引起贮罐等容器的着火爆炸事故。可燃气体也同理。因此，凡可燃气体的金属管道、气柜、贮罐等设备，易燃液体的金属管道、油槽、装卸台及鹤管、套筒等设备都应有可靠的接地。

表1中序号2的7起输油管引起的油槽着火爆炸事故，设备都没有接地。接地的作用是使之些设备产生的静电通过接地迅速消失。

那么，怎样正确接地呢？

防静电接地装置与防雷接地、保护接地的要求相同，也可以共用。为防两个金属物体之间放电，两个相邻金属物体之间、法兰或接头垫有绝缘物的应该有金属跨接线。跨接线一般用不小于8毫米的圆钢焊接或用扁金属以螺栓压紧。活动的接地或跨接软线应采用铜线。导线的连接最好采用焊接。用螺栓加弹簧片压接的应增加重复接地，并注意避免油脂污染和锈蚀。

用夹钳（类似电池夹子）连接的临时接地，要注意没有油漆、树脂、油脂污染。连接点要离开装料口、卸料口等有可燃蒸汽的地方。

苯、汽油等易燃液体装大桶时，大桶应放置在导电地面上使之自然接地。禁止铺非导电橡胶垫。对于橡胶、塑料等绝缘材料的输油管，应在管道表面缠金属丝，并接地。

禁止用金属网给易燃液体接地。这种近似过滤的接地，能使起电量增大近百倍。如果液体的流速太高，起电量太大，只靠接地就不能保证安全了。还需要控制流速。

2.2控制流速

表1中序号3的8起事故，都是流速高造成的。如某炼油厂向铁路槽车装0号柴油时，由于流速高，四天内发生两次爆炸。装车一分钟就发生爆炸，火焰高达10m~20m。事故后该厂对装油槽车进行检测。在装油平均流速1.7m/s时，测得电位580V，在装油流速增至2.6m/s时，静电位上升至2300V。流速越高起电量越大。静电的起电量与流速的1.5~2.0次方成正比。静电起电量还与管径有关，管径越大起电量越大。起电量与管径的3/4次方成正比例。

那么多快的流速才是安全的呢？安全流速如表2：

见表

管径（英寸）

最高允许流速（m/s）

10（0.5）

8.0

20（1）

4.9

50（2）

3.5

100（4）

2.5

200（8）

1.8

400（16）

1.3

600（24）

1.0

表2 不同管径的最高允许流速表

最高允许流速计算公式？

允许流速（m/s）=0.8

2.3防止冲击喷溅起电

装罐车或装储槽时，液体从管口喷出，从罐顶注入，必然要飞溅并撞击罐壁，使静电荷急剧增加。如图1：

图1 顶部注入冲击喷溅

图1的灌注方法产生大量静电。表1中序号4的4起事故，是类似图1 的冲击喷溅起电造成的。如果从底部进料，可避免冲击喷溅起电，如图2。据试验，由顶部装料比由底部装料的起电量大一倍，即2：1。某厂200吨油槽爆炸后进行模拟试验，从顶部注入测得电位7000伏，从底部装料测得电位3300伏。从底部装油安全得多。

图2 底部进料避免冲击

油液中含有水等杂质，或含有不同组分，会加剧静电的产生。油越纯起电量越小。

2.4检尺、取样应超过规定的静置时间

表1中序号7的4起事故，有的是取样时发生的，有的是用钢尺量油时发生的，有的是油槽中的金属浮漂断了钢丝绳，集中电荷后对罐壁放电发生的。那么怎样才能避免检尺、取样时发生危险呢？

装车装罐时产生的静电，电荷通过接地的罐壁逐渐消散，叫做衰减。电荷衰减一半所需的时间叫做半衰期。半衰期需要一定的静置时间。静置时间因液体的电阻率和贮罐的容积不同而不同。

在易燃液体装置装罐时禁止检尺、取样如需操作需等超过静置时间再进行。不同液体、容积需要的静置时间如表3：

见表

物质种类

贮罐容积（m3）

＜10

10~50

50~5000

＞5000

醇、醛类

1

1

1

2

汽油类

2

3

20

30

苯类

4

5

60

120

高精制烃类

10

15

120

240

表3 不同类物质所需的静置时间（分）

2.5消除对地绝缘的导体

易燃液体储罐中的锈片或其它导体杂物，也是对地绝缘的导体。在装罐时集聚静电荷，如果在液体搅拌中升至液面，又距离罐壁较近时，也有产生静电火花的危险。

在静电能引起危险的场所，凡是对地绝缘的导体（如在绝缘物体上的导体，橡胶或塑料输油管的金属管头、管件），一旦带电就可能成为火灾爆炸的原因，因此都必须接地。接地必须连接可靠，否则也是对地绝缘的导体。

2.6及时处理泄漏，降低压力，防止喷射起电

可燃气体或易燃液体从管道、设备中喷出时，越是物料含有压缩机油、管锈、灰尘、水雾等杂质，越是混合气体、混合液体，越容易产生静电火花。

气、液体喷出时能不能产生静电火花，还与压力大小有关。日本规定，喷出或排放出液体的压力应在1兆帕（10kg/cm2）以下。但在我国也有低于1兆帕发生事故的，如某厂聚合釜堵塞后，工人用有0.8兆帕压力的汽油通堵，堵塞物随汽油喷出后起火。还有压力更低出事故的。一辆液化石油气槽车卸车时，用压缩机输送液化气，压力0.5兆帕（5kg/cm2）。有一处橡胶软管老化破裂，液化气喷出后着火。

为预防喷射起电，对高压设备应加强维修，预防泄漏。发生泄漏时应及时处理，降低压力，防止喷射起电。

2.7不要用苯、汽油类易燃液体擦洗衣服

表1中序号8的3起事故就是用易燃液体擦洗衣物造成的。例如某化纤厂纺丝甲班休息室发生一起搓洗工作服引起的爆炸事故，烧死2人，烧伤9人。当日下午全班擦洗设备后，陆续回休息室休息。一徒工又去油库冒领6kg汽油倒入休息室桶内。一女工便用汽油搓洗工作服。搓洗时产生静电火花，引起汽油蒸汽爆炸，随即起火。全班14人有的从二楼窗口跳出，有的从壁洞跑出。有2人逃脱不及烧死在室内。

某厂用汽油洗过氯乙烯滤布。汽油盛在铝盆内，放在水泥地上。工人带橡胶手套，将滤布泡入汽油中搓洗。当洗完8块放入第9块滤布时，听到盆内有“噼啪”的响声。当时没在意，仍继续搓洗，在取出拧干时突然起火。这起事故发生较慢，可能与铝盆放在水泥地上近似接地有关。

用苯、汽油等易燃液体擦地也有危险。如某厂13车间研磨间，面积40m2，通风不良。下午2时，21人擦洗地面。拉来一车据末，拨上63kg汽油，然后大家用扫帚扫，拖把拖。2点23分突然爆炸，满屋起火。烧死1人，轻伤4人，重伤16人，住院后又死亡5人。据分析，这起事故是人体带电引起的。

3.人体带电及预防

表1序号6中有4起人体带电事故，占6.7%。但实际上人体带电引起的事故比例要大得多。据日本安全工业、电气技术研究所铃木肇先生统计，日本的“静电火灾每年约发生100起。其中人体带电所酿成的火灾约占22%。”

某厂司机驾驶130小货车去丰台火车站东货场提货，带车人员办理提货手续时，司机检查车辆，发现油管接头漏油。便钻在车下拆下接头缠棉纱。缠好后紧螺母，为便于用力翻身时，漏在地上的汽油着火。原因是他穿的涤卡外衣和尼龙衫在翻身时产生静电火花。他右手被烧伤，治疗了5个月。

人体带电比机器设备带电更危险，因为人是走动的。如果他在危险场所走动或操作，就等于一个流动的火种。

人体带电的危险程度有多大呢？据测试，在人体对地绝缘的情况下，人的不同活动所产生的静电电压如表4：

见表

人 体 活 动 方 式

人体带电电压（V）

穿塑料鞋在红橡胶板上散步15m，然后单脚站立

－1130

穿塑料鞋城红橡胶板上快步走40步，然后单脚站立

－2800

从铺聚氯乙烯薄膜的软椅上起立

18000

脱尼龙衫

9300

抽掸红橡胶板后单脚站立

－4500

掀起试验台面上红橡胶板后单脚 站立

－3100

表4 不同活动方式人体带电程度

注：当时的试验条件，温度、湿度、人体最低电阻、人体对地电容从略。

人体带电放电时，约2000V有感觉，约5000V有电击感。

在一般情况下，如此穿鞋底13mm厚的皮鞋，电容约200pf。人体带电2000V，放电火花可产生0.4毫焦耳的能量。一些物质的最小点燃能量如表5：

见表

品名

最小点燃能量

品名

最小点燃能量

氢气

0.019

二硫化碳

0.19

乙炔

0.02

汽油

0.2

乙烯

0.096

苯

0.2

一氧化碳

＜0.28

甲苯、二甲苯

＜0.28

煤气

＜0.126

吡啶

＜0.28

液化气

＜0.2

甲酚

＜0.28

天然气

＜0.2

氨

＜0.28

甲烷

0.28

萘

＜0.28

表5 危险物质最小点燃能量（毫焦耳）

那么应该采取哪些措施预防人体带电事故呢？

3.1穿防静电鞋，采用导电地面

人体对地绝缘才能蓄积静电。如果产生的静电由大地消散了，人体就不可能带电。从防静电角度考虑，电阻小于108欧的物质就是导体。防静电鞋的电阻在0.5×105欧到108欧的范围内，对静电是导体，对工频交流电又是绝缘体，还有防触电性能。还有一种电阻率更低的导电鞋，适用于生产炸药的工厂。

穿防静电鞋必须在导电地面上才有效。泥土、砂石、水泥等地面，电阻都不会超过106欧，都是静电导体。凡可能泄漏可燃气体、易燃液体的场所，都应该采用导电地面。

为保证防静电鞋可靠，穿防静电鞋应遵守下列规定：

① 不要穿羊毛和化纤的厚袜子。有导电纤维的除外；

② 禁止垫鞋垫；

③ 不要使鞋底受到油脂、漆类污染，鞋底不可沾有绝缘杂质。

3.2穿防静电服

防静电服中有导电纤维，不蓄积静电。凡可能出现爆炸混合气体（可燃气体、易燃液体蒸汽）的场所，其可燃物质的最小点燃能量在0.25毫焦耳以下者，都应该穿防静电工作服。为保证静电服可靠，穿防静电服应注意以下几点：

① 禁止在静电危险场所穿脱；

② 禁止在静电工作服上附加或佩带任何金属件。必须使用金属件时，不得外露。钮扣必须扣好，不可使前襟、下摆处接近脱衣的状态；

③ 必须与防静电鞋配套使用；

④ 不可接近配电线路或有电磁波放射之处；

⑤ 如果穿防静电服的人有电击的感觉，或脱衣时感到电击时，以及工作服上有大量油漆、树脂等附着时，即不宜穿用，应进行试验检查；

⑥ 洗衣应轻柔，不可使用强酸强碱。用洗衣机选“普通”，不可用“强洗”，每次不宜超过20分钟。

处理易燃液体的跑冒事故应该穿防静电鞋，如果来不及宁可赤脚。

环境湿度在70%以上时，物体表面出现水膜，空气中的二氧化碳溶解于水膜，提高了导电性能，可以不使用防静电工作服。

3.3禁止穿化纤服装

由于化纤服装电阻率很高，易产生静电。且产生的电荷几乎不能移动，难以消散。其放电时间常达数小时甚至若干天之久。因此，在有可燃气体、易燃液体的场所禁止穿化纤服装。

3.4静电危险场所慎用软椅

从软椅上起立，起电量大。据测试，从人造革面的软椅上起立，人体带电18400V；从铺聚氯乙烯薄膜的软椅上起立，人体带电18000V。因此在静电危险场所不可使用人造革面或塑料面、化纤面等绝缘面料的软椅。

3.5应采取措施的静电危险现象

在静电危险场所，出现下列现象时，表明人体带电已可能成为引起火灾爆炸的原因，必须立即采取措施。

① 内衣缠绕在身上；

② 身体有连续刺扎的不快感；

③ 接触金属物体时有静电电击感。

只有静电危险场所才有必要采取防人体带电措施。有下列情况之一的场所为静电危险场所：

① 在敞开的状态下处理可燃气体、易燃液体的场所；

② 可燃气体、易燃液体虽在密封状态下，但有可能泄漏的场所；

③ 冒煤气等可燃气体检修，如带煤气抽、堵盲板，换阀门、接管等。

禁止在静电危险场所穿脱衣服。

物体因摩擦、剥离、静电感应等产生的静电荷，经过长时间积累，带电体之间的电位差大到一定程度有可能达到击穿场强而进行瞬间放电。一般静电放电类型分为：

1.非火花缓慢放电

设法减低两带电体的电阻或两带电体间放电的介质——如空气等的电阻，可以加快非火花缓慢放电的进程，使场强在远未达到击穿电压前，电荷已通过缓慢放电中和掉，从而制止了火花放电。

2.火花放电

1）一般火花放电：它是危险的放电，可能引起着火爆炸，应尽量避免；实验表明，火花放电着火危险最大的是直径1～2cm的球面上发生的放电，尖端小于1cm者，打出的火花直径小，火花能量小；

2） 尖端电晕放电：分为尖端较粗圆（曲率半径较大）的单个电晕放电装置和 多个尖端尖细的人工安全电晕放电装置两种。

我们使用防静电产品的目的，就是将放电速度过快的火花放电转化成缓慢放电的非火花放电。

静电火花放电的危害

1.易燃性液体（苯、甲苯、甲醇、汽油、液化石油气、甲醛、醋酸乙烯等）易燃性液体以及粉末，伴随空气流高速通过配管（特别是橡胶管、塑料管等绝缘性管道）进行灌装、输送、投料时，或者苯、乙醚、CS2等易燃溶剂，通过非金属网、滤纸、毛毡或白土等进行过滤时，以及易燃料液在离心机进行分离、干燥时，容易产生静电火花，引起火灾和爆炸。

2. 高压液体或气体（包括水蒸气）呈雾状高速喷出，而周围存在着易燃液体蒸气时，如高压易燃性液体、气体的紧急排放，或从机器设备配管等的裂口处泄漏喷出时，喷漆作业时，用高压水蒸气冲洗易燃性液体贮槽时等等，容易产生静电火花，引起火灾爆炸事故。

3. 固体物质、粉末，特别是橡胶、塑料、树脂、聚脂和合成纤维高分子物质发生摩擦剥离时，例如：在运输、投加用聚乙烯塑料袋包装的粉末料时，在充填、挤压、辊压高分子材料时，在涂刷塑料漆、粘抹树脂、胶泥时，设备用皮带传动等等，容易产生静电火花。 这时，如有易燃性液体蒸气等存在，就容易引起火灾、爆炸。

4.在灌装中或灌装后不久，用结着棉纱绳的金属取样器，金属测量尺放入绝缘性易燃液体贮槽，进行取样或测量液位时，容易产生静电火花，引起火灾和爆炸。

更多资讯，欢迎关注杰瑞久智官方网站

摘要：化工企业在生产过程中经常要使用并输送易燃易爆物料。由于工艺、装置、人员的因素都会产生静电，如果静电得不到有效的控制就可能酿成重大事故。因为静电原因而引起的事故在化工厂曾多次出现，装置安稳运行是企业获得经济效益的基本条件，相反，一次事故停车很可能会给企业带来无法估量的经济损失，所以要高度重视化工厂对静电的有效防护措施，在生产过程中，要正确认识静电，认真分析产生静电的原因，预测它会带来的危害，积极采取有效的防范措施。因此在本文中，主要针对化工厂静电的危害与防护提出一些合理化的建议，供专业人员参考。

关键词：静电化工危害防护

1.静电的相关概念

1.1什么是静电：通俗地来说，静电就是静止不动的电荷。它一般存在于物体的表面。是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。

1.2什么是静电放电：处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。这种转移的方式有多种，如接触放电、空气放电。物体的静电放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点。

2.静电产生的原因

2.1 摩擦起电：两种物体互相摩擦时。由于电子和离子的亲和性不同，会在两个物体间引起电子和离子的移动，形成一方带正电荷，一方带负电荷，当两物体分开时，会使一部分的正电荷与负电荷再度结合，但最后残留一部分电荷。残留电荷量大，则静电量也愈大，这种残留的电荷由该物体的绝缘性决定。

2.2 静电感应：如果一个带电体靠近一个中性导体，那么静电场会使中性导体上处于平衡状态的电荷分离。在距离带电体最近的导体表面上出现与带电体上电荷极性相反的电荷。而在距离带电体最远的导体表面上出现与带电体上电荷极性相同的电荷。如雷雨云底部分分布着大量的电荷，它们产生静电场，在雷雨云所覆盖的地面和各类导体上便会感应出与雷雨云底部电荷相反符号的电荷。

2.3 传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。

3.静电在化工厂产生的表现形式

3.1物料流动产生静电积聚。化工企业使用的甲苯、异丙醚、酒精、乙酸乙酯、甲醇、三乙基铝等多种易燃易爆介质，在从生产基地装入中转罐到投入反应器使用的过程中，如果使用的是没有静电导去功能的塑料管或导电不畅的金属管，当物料的流速达到一定值时，就会产生静电，随着时间的延长，静电就会产生集聚。

3.2物料在旋转过程中产生静电。如果设备的导电性能不佳，各车间反应器、离心机内的物料长时间告诉旋转的过程中易积聚静电。