课题六 静电及电磁辐射防护(县供电企业）
2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,1,模块四 电气安全技术,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,2,请勿在教室内吸烟 上课时间请勿： -接、打电话 -交谈其他事宜 -随意进出教室 上课时间欢迎： -提问题和积极回答问题 -随时指出授课内容的不当之处,谢谢合作,温馨提示,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,3,课题六 静电及电磁辐射防护,静电灾害事故案例：某企业欲将小型汽油储罐中的汽油用泵经底部阀门全部抽出，因阀门安装在比罐底稍高的地方，为了提高油的水平面，以便继续抽出，往油罐里注水。 水是从储罐油面上约4.5m处自由落下的。 在注水14 min后 储罐发生了爆炸！原因？,一、静电危害防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,4,课题六 静电及电磁辐射防护,（一） 静电的产生 实验证明，只要两种物质紧密接触而后再分离时，就可能产生静电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,5,课题六 静电及电磁辐射防护,1 .静电的起电方式 (1) 接触-分离起电两种物体接触，其间距离小于25×10-8 cm时，由于不同原子得失电子的能力不同，不同原子外层电子的能级不同，其间即发生电子的转移。因此，界面两侧会出现大小相等、极性相反的两层电荷。这两层电荷称为双电层，其间的电位差称为接触电位差。根据双电层和接触电位差的理论，可以推知两种物质紧密接触再分离时，即可能产生静电。 静电序列按照两种物质间双电层的极性，把相互接触时带正电的排在前面，带负电的排在后面，依次排列下去，可以排成一个长长的序列，这样的序列叫做静电序列或静电起电序列。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,6,(2) 破断起电材料破断后能在宏观范围内导致正、负电荷的分离，即产生静电，这种起电称为破断起电。固体粉碎、液体分离过程的起电属于破断起电。,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,7,2012,(3) 感应起电带电体A带负电荷，附近有导体B，在带电体A的静电感应下，B的端部出现正电荷；由于导体B与接地导体C相连，B对地电位仍然为零；当B离开接地导体C时，B成为带电体。,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,8,(4) 电荷迁移当一个带电体与一个非带电体接触时，电荷将重新分配，即发生电荷迁移而使非带电体带电。当带电雾滴或粉尘撞击在导体上时，会产生电荷迁移；当气体离子流射在不带电的物体上时，也会产生电荷迁移。,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,9,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,2. 固体静电 固体静电可直接用双电层和接触电位差的理论来解释。双电层上的接触电位差是极为有限的，而固体静电电位可高达数万伏以上，其原因在于电容的变化。 电容器上的电压U、电量Q、电容C三者之间保持的关系是：,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,10,2012,对于平板电容器，其电容为,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,11,前式中： 极间电介质的介电常数；S 极板面积；d 极间距离。 由上述关系可以导出,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,12,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,可知： 当Q，S 不变时，Ud。 将两种相接近的两个带电面看成是电容器的极板。紧密接触时，其间 d 只有25×10-8 cm。若二者分开为1 cm，即 d 增大为400万倍。与其对应，如接触电位差为0.01 V，则(在不考虑分开时电荷逆流的情况下)，二者之间U可达40 000 V。 橡胶、塑料、纤维等行业工艺过程中的静电高达数万伏，甚至数十万伏，如不采取有效措施，很容易引起火灾。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,13,课题六 静电及电磁辐射防护,3. 人体静电 人在活动过程中，人的衣服、鞋以及所携带的用具与其他材料摩擦或接触-分离时，均可能产生静电。 例如，人穿混纺衣料的衣服坐在人造革面的椅子上，如人和椅子的对地绝缘都很高，则当人起立时，由于衣服与椅面之间的摩擦和接触-分离，人体静电高达10 000 V以上。 液体或粉体从人拿着的容器中倒出或流出时，带走一种极性的电荷，而人体上将留下另一种极性的电荷。 人体是导体，在静电场中可能感应起电而成为带电体，也可能引起感应放电。 人体静电引起的放电往往是酿成静电灾害的重要原因之一。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,14,课题六 静电及电磁辐射防护,4. 粉体静电 粉体只不过是处在特殊状态下的固体，其静电的产生也符合双电层的基本原理。 粉体物料的研磨、搅拌、筛分或高速运动时，由于粉体颗粒与颗粒之间及粉体颗粒与管道壁、容器壁或其他器具之间的碰撞、摩擦，以及由于破断都会产生有害的静电。 塑料粉、药粉、面粉、麻粉、煤粉和金属粉等各种粉体都可能产生静电。粉体静电电压可高达数万伏。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,15,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,5. 液体静电 不含水和深度加工的可燃性油品在生产和贮运过程中所产生的静电，是工业生产中最危险和最复杂的问题。 液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注和剧烈晃动等过程中，可能产生十分危险的静电。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,16,课题六 静电及电磁辐射防护,由于电渗透、电解、电泳等物理过程，液体与固体的接触面上也会出现偶电层（双电层）。 固定电荷层紧贴分界面的电荷层不随液体流动； 滑移电荷层与固定电荷层相邻的异性电荷层随液体流动。 液体流动时 一种极性的电荷随液体流动， 流动电流。管道的终端容器里将积累静电电荷。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,17,在石油工业中，汽油在金属管道中流动时带负电荷，而管道带正电荷。 汽油流经棉制品材料时电位为2.6kV。 槽车装油时，油面电位高达10kV以上。 在石油精炼过程中，油品经反复加压、加热、喷射、冷却和压送等工序，将使油料带有大量电荷。 油罐车在马路上行驶时轮胎摩擦起电，油料本身由于摇晃也起电，油品经过阀门、泵、过滤器和其他截面改变之处也剧烈起电，特别在过滤时起电电位很高。,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,18,煤油生成静电的能力要比汽油大6倍，航空煤油要比汽油大3倍。 不同批生产的油品电阻会有不同，因此它们产生静电的能力也不同。 重质油品如燃料油和煤油比轻质油品生成的静电的能力要大。重质油品虽然产生的静电多，但是其本身没有爆炸危险，因为它们的挥发度低。,课题六 静电及电磁辐射防护,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,19,课题六 静电及电磁辐射防护,（二） 静电的消失 静电的消失有两种主要方式，即中和和泄漏。前者主要是通过空气发生的；后者主要是通过带电体本身及其相连接的其他物体发生的。 1. 静电中和 空气中的自然存在的带电粒子极为有限，中和是极为缓慢的，一般不会被觉察到。 带电体上的静电通过空气迅速的中和发生在放电时。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,20,课题六 静电及电磁辐射防护,2 . 静电泄漏 绝缘体上较大的泄漏有两条途径： 一条是绝缘体表面泄漏；（遇到的是表面电阻）； 另一条是绝缘体内部泄漏。（遇到的是体积电阻）。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,21,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,（三）静电的影响因素 1 . 材质和杂质的影响 一般情况下，杂质有增加静电的趋势；但如杂质能降低原有材料的电阻率，则加入杂质有利于静电的泄漏。液体内含有水分时，在液体流动、搅拌或喷射过程中会产生附加静电。液体内水珠的沉降过程中也会产生静电。如果油管或油槽底部积水，经搅动后容易引起静电事故。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,22,课题六 静电及电磁辐射防护,2工艺设备和工艺参数的影响 接触面积越大，双电层正、负电荷越多，产生静电越多。 管道内壁越粗糙，接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越大。 对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大，产生静电越多。 接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离，以致产生较多的静电。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,23,课题六 静电及电磁辐射防护,3 . 环境条件和时间的影响 空气湿度。 导电性地面在很多情况下能加强静电的泄漏，减少静电的积累。 周围导体布置。例如，传动皮带刚离开皮带轮时电压并不高，但转到两皮带轮中间位置时，由于距离拉大，电容大大减小，电压则大大升高。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,24,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,（四） 静电的危害 工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾，也可能给人以电击，还可能妨碍生产。 其中，爆炸或火灾是最大的危害和危险。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,25,课题六 静电及电磁辐射防护,（五） 防静电的措施 1环境危险程度的控制静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电的危害，可采取以下控制所在环境爆炸和火灾危险性的措施。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,26,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,(1) 取代易燃介质。 例如，用三氯乙烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代替汽油、煤油作洗涤剂有良好的防爆效果。(2) 降低爆炸性混合物的浓度。 在爆炸和火灾危险环境，采用通风装置或抽气装置及时排出爆炸性混合物。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,27,课题六 静电及电磁辐射防护,(3) 减少氧化剂含量。这种方法实质上是充填氮、二氧化碳或其他不活泼的气体，使气体、蒸气或粉尘爆炸性混合物中氧的含量减少，不超过8%时即不会引起燃烧。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,28,课题六 静电及电磁辐射防护,2工艺控制 工艺控制是从工艺上采取适当的措施，限制和避免静电的产生和积累。 （1） 材料的选用在存在摩擦而且容易产生静电的场合，生产设备宜于配备与生产物料相同的材料。还可以考虑采用位于静电序列中段的金属材料制成生产设备，以减轻静电的危害。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,29,2012,课题六 静电及电磁辐射防护,（2）限制摩擦速度或流速 例如，为了限制产生危险的静电，烃类燃油在管道内流动时，流速与管径应满足以下关系： vD . 式中： v 流速，m/s；D 管径，m。 油罐装油时，注油管出口应尽可能接近油罐底部，最初流速应限制在1 m/s左右，待注油管出口被浸没以后，流速可增加至4.56 m/s。,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,30,课题六 静电及电磁辐射防护,在输送工艺过程中，在管道的末端加装一个直径较大的松弛容器，可大大降低液体在管道内流动时积累的静电。 为了防止静电放电，在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。 料斗或其他容器内不得有不接地的孤立导体。同液态一样，取样工作应在装料停止后进行。,（3） 增强静电消散过程,2018/10/16,县供电企业员工安全素质提升培训课件,
