一、靜電的產(chǎn)生
1、摩擦起電
兩種物質(zhì)摩擦或在壓力下接觸而后分離時,一種物質(zhì)把電子傳給另一種物質(zhì)而帶正電,另一種物質(zhì)得到電子帶負電,這樣就產(chǎn)生了靜電。
2、分子分裂起電
物體的變形、破碎、斷裂等都會使其中性分子分裂而帶電,甚至有時突然斷裂、破碎的瞬間出現(xiàn)放電火星。
3、靜電感應起電
當帶電體和中性物體靠近時,由于帶電體的電場作用,中性物體在靠近帶電體的一端出現(xiàn)與帶電體所帶電荷極性相反的電荷,而另一端出現(xiàn)與帶電體電荷極性相同的電荷。
4、射線電離空氣起電
絕緣體、空氣在放射性同位素α、β、x射線的照射下,會使中性分子電離起電。
5、電磁感應起電
日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中所用的照明、動力電等都是利用電磁感應發(fā)電原理起電的。
6、物質(zhì)三態(tài)變化起電
水是導體,在0℃以下變成固態(tài),結(jié)成的冰是帶電的。液態(tài)水變成的水蒸氣也是帶電的。水蒸氣遇冷凝結(jié)成水珠、雪或者冰雹等,都是帶電的。
二、靜電的危害方式
1、火災或爆炸
火災和爆炸是靜電最大的危害。靜電電量雖然不大,但因其電壓很高而容易發(fā)生放電,產(chǎn)生靜電火花。在具有可燃液體的作業(yè)場所,如油品裝運場所等,可能由靜電火花引起火災;在具有爆炸性粉塵或爆炸性氣體、蒸氣的場所,如煤粉、面粉、鋁粉、氫氣等,可能由靜電火花引起爆炸。
2、電擊
靜電造成的電擊可能發(fā)生在人體接近帶靜電物質(zhì)的時候,也可能發(fā)生在帶靜電荷的人體接近接地體的時候,此刻人體所帶靜電可高達上萬伏。靜電電擊的嚴重程度與帶靜電體儲存的能量有關,能量越大,電擊越嚴重。帶靜電體的電容越大或電壓越高,則電擊程度越嚴重。在生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的靜電能量很小,所以由此引起的電擊不會直接使人致命。但人體可能因電擊墜落、摔倒,引起二次事故。此外,電擊還能引起工作人員精神緊張,影響工作。
3、妨礙生產(chǎn)
靜電會妨礙生產(chǎn),或降低產(chǎn)品質(zhì)量。在紡織行業(yè),靜電使纖維纏結(jié)、吸附塵土,降低紡織品質(zhì)量;在印刷行業(yè),靜電使紙線不齊、不能分開,影響印刷速度和印刷質(zhì)量;在感光膠片行業(yè),靜電火花使膠片感光,降低膠片質(zhì)量;在粉體加工行業(yè),靜電使粉體吸附于設備上,影響粉體的過濾和輸送;靜電還可能引起電子元件的誤動作、干擾無線電通訊等。
三、靜電的防護措施
1、接地
接地是消除靜電危害最簡單的方法。接地主要用來消除導體上的靜電,不能用來消除絕緣體上的靜電,絕緣體直接接地反而容易發(fā)生火花放電。單純?yōu)榱讼龑w上的靜電,接地電阻100Ω即可。在有火災和爆炸危險的場所,應采取下列接地措施:
1)用來加工、儲存、運輸各種易燃液體、氣體和粉體的設備、器具都必須接地。由紡織品類似物品制成的過濾器具,可以用金屬絲穿縫并予以接地。運輸油槽車應帶金屬鏈條,鏈條的上端和油槽車底盤相連,另一端與大地接觸。
2)能產(chǎn)生靜電的管道和設備,必須連成一個連續(xù)的整體并予以接地。由非導電材料制成的管道,應在管外或管內(nèi)繞以金屬絲,并將金屬絲接地。非導電管道上的金屬接頭也必須接地。管道與管道或管道與其他金屬物件交叉或接近間距小于100m時,應用連線互相連接起來。
3)某些危險性較大的場所,為了使轉(zhuǎn)軸可靠接地,可采用導電性潤滑油或采用滑環(huán)、碳刷接地。
2、泄漏法
采取增濕措施和采用抗靜電添加劑,促使靜電電荷從絕緣體上自行消散,這種方法稱為泄漏法。
1)增濕
增濕的主要作用是增強帶電絕緣體的導電性,提高泄放靜電電荷的速度,限制靜電電荷的積累。單純從消除靜電危害的角度考慮,保持相對濕度在70%以上較為適宜。
2)加抗靜電添加劑
抗靜電添加劑能增加材料的吸濕性或離子性,降低材料的電阻率以加速靜電電荷的泄放。或者添加劑本身具有較好的導電性,依其本身的導電性泄放生產(chǎn)過程中絕緣材料上產(chǎn)生的靜電。
3、靜電中和法
靜電中和法是在絕緣體上靜電電荷密集的地方,設法產(chǎn)生帶電離子將該處的靜電電荷中和掉。
1)感應中和器
感應中和器沒有外加電源,一般由多組尾端接地的金屬針及其支架組成。工作時生產(chǎn)物料上的靜電在中和器的金屬針上感應出相反的電荷,在金屬針尖端附近形成很強的電場。在這個強電場的作用下,和生產(chǎn)物料混合在一起的氣體或其它介質(zhì)發(fā)生電離,產(chǎn)生的正、負離子分別向生產(chǎn)物料和針尖移動,從而把生產(chǎn)物料上的靜電電荷中和和泄放掉。
2)外接電源中和器
外加電源產(chǎn)生電場,帶有靜電的生產(chǎn)物料通過該電場區(qū)域時,其上電荷發(fā)生定向移動而被中和和泄放。
3)放射線中和器
利用放射性同位素的射線使空氣電離,進而中和和泄放生產(chǎn)物料上積累的靜電電荷,α、β、x射線都可以用來消除靜電,但要注意射線對人體的傷害。
4)離子中和法
利用離子風源設備,把電離的空氣即離子風送到帶有靜電的物料中以消除靜電。
4、工藝控制法
在工藝流程、設備結(jié)構、材料選擇和操作管理等方面采取措施,以達到限制靜電的產(chǎn)生或控制靜電積累的目的。
1)用齒輪傳動代替皮帶傳動,消除產(chǎn)生靜電的根源。
2)降低液體、氣體或粉體的流速,限制靜電的產(chǎn)生。
3)傾倒和注入液體時,防止飛濺和沖擊,最好自容器底部注入,減少對油面的沖擊。
4)設法使互相接觸或摩擦的兩種物質(zhì)的電子逸出功大體相等,以限制靜電電荷的產(chǎn)生。
5、其它措施
1)工作人員穿防靜電工作服和工作鞋、戴防靜電手腕帶,避免靜電電荷積累在人身上。
2)使用防靜電陶瓷鋼基復合活動地板、防靜電全鋼活動地板、防靜電瓷質(zhì)地板磚等。
3)做好通風、除塵工作也有利于防止靜電的產(chǎn)生和積累。
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