1、静电的危害由于静电的产生是不可避免的，若产生的静电没有得到及时的泄放，便可能积聚起来。积聚的静电荷构成的电场对周围空间有电场力的作用，可吸引周围微粒而引起灰尘的堆积、纤维纠结及污染物资等。当然，静电积聚最大的危害还是可产生火花放电，导致火灾、爆炸等严重事故。一、静电危害的状况20 世纪中期以后，随着电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等制品的广泛应用和现代，生产过程的高速化，使静电可以积聚到很高的程度。同时，静电敏感材料如轻质油品、火药、固态电子器件等生产和使用，使静电造成的危害越来越突出。静电曾使电子工业年损失达百亿美元以上。静电放电还造成火箭、卫星发射失败及干扰航天器的运行。据日本的全国火灾
2、统计，从 1962 年到 1971 年 10 年间，每年因静电引起的火灾事故约为 100 起。在石油化工生产、储运过程中，静电曾引发较大的火灾爆炸事故。美国的石化工业从 1960 年到 1975 年由于静电造成的火灾爆炸事故达 116 次。1967 年 7 月，美国 Forrestal 航空母舰上一架飞机因导弹屏蔽接头不合格引起静电火灾，造成 7 200 万美元的损失和 134 人伤亡。1969 年底不到一个月时间内，荷兰、挪威、英国三艘 20 万吨超级油轮均因洗舱时产生的静电引发爆炸事故。1976 年，挪威一艘载重 X 万吨油船因混合货舱在压舱水涌激时产生静电而连续发生三次强烈爆炸。我国近年
3、来在石化企业曾发生 30 多起较大的静电事故，其中有数起损失达百万元以上，如上海某石化公司的甲苯罐、山东某石化公司的胶渣罐及抚顺某石化公司的航煤罐都因静电造成严重的火灾爆炸事故。在火工品、火炸药和弹药的技术处理中，静电火灾与爆炸事故也不胜枚举。二、形成静电危害的条件静电虽然随时随地都会产生，但却不一定构成危害，因为静电危害的形成必须具备一定的条件。静电引发火灾、爆炸事故应具备以下条件，缺一不可：(一)存在引发火灾、爆炸事故的危险物资静电引发火灾、爆炸事故的必要条件，就是要有对静电敏感的物资，且静电放电的能量与火花足以将其引燃或引爆。对静电敏感、易发生静电火灾与爆炸事故的物资称为危险物资。仓储物
4、资中，火箭弹、火炸药、电火工品、油料、化工危险品等都是危险物资。危险物资的危险程度是用最小静电点火能来衡量的。最小静电点火能即为能够点燃或引爆某种危险物资所需要的最小静电能量。影响最小静电点火能的因素很多，包括危险物资的种类与物理状态、静电放电的形式、环境的温湿度条件等。为了比较不同危险物资的最小静电点火能，规定使危险物资处于最敏感状态下被放电能量或放电火花点燃或引爆的最小能量为该危险物资的最小静电点火能。最小静电点火能是判断某些危险作业和工序是否会发生火灾、爆炸事故的重要依据之一，其单位为毫焦。表 41、表 42 为炸药和火药的最小静电点火能油料及酒精、二甲苯等挥发性物资容易散发蒸气，这些蒸
5、气在空气中的浓度达到一定比例范围时，遇到火源就会爆炸，此种混合物称爆炸混合物，此种浓度范围界限称为爆炸极限。当爆炸性混合物的浓度处于爆炸极限范围内，一旦产生静电火花，则可能引发爆炸事故。爆炸混合物的爆炸极限并非为定值，而是会随混合物的温度、压力及空气中含氧量的变化而变化，同时，与测试条件也有一定关系。表 43 为常见几种易挥发物资的爆炸极限。(二)有静电产生的条件在仓储活动的各个环节中，静电的产生是不可避免的。比如，物资在装卸、输送过程中容易因摩擦而产生静电，油品在收、发、输送过程中也要产生静电，粉体、灰尘飞扬可产生静电，人员在作业中的操作、行走也会产生静电。(三)有静电积聚的条件对于任何材料
6、，静电的积聚和泄漏是同时进行的，只有静电起电率大于静电泄漏率，并又一定量的积累，才能使带电体形成高电位，产生火花放电而构成危害。静电积聚的大小与带电体的性质、起电率、环境温湿度等密切相关。带电体的性质不同，如是导体还是绝缘体，其积聚静电能力及放电能力差别很大。绝缘体更易积聚静电，比如，仓储物资及设备绝缘体表面的电荷密度多数为 265cm2，此时空气中的电场强度将达到 30kVcm，容易产生静电火花而引发燃烧、爆炸事故。导体放电能力很强，一般情况下可将储存的静电量几乎一次全部变成放电能量而放出。而绝缘体由于电导率低，积聚的电荷不能在一次放电中全部消失，其静电场所储存的能量也不能一次集中释放，故危
7、险性相对较小。但正是由于绝缘体积聚的电荷不能在一次放电中全部消失，而使带电绝缘体有多次放电的危险。另外，当危险物资的最小静电点火能很小时，绝缘体上的静电火花也能引起危险物资的燃烧或爆炸。静电起电率越高，就越容易积聚，辟如，固体物料的高速剥离、油料的快速流动、物资在装卸搬运过程中与机械摩擦过大等均有较高的起电率，易积聚静电而构成危害。环境温湿度越低，越容易积聚静电，特别是湿度的影响更为显著。(四)静电放电的火花能量大于最小静电点火能虽然仓储活动极易产生静电，但是，只有当产生的静电积聚起来，在一次放电中所释放的能量大于或等于危险物资最小静电点火能，才会引发火灾、爆炸事故。对于固体物资，如散露的火炸
8、药、薄膜式电雷管的引信、已短路的桥丝式电火工品脚壳之间等导体与导体、绝缘体与导体之间，当其静电的场强达到空气击穿场强时，就会发生火花放电，使物体上积聚的静电能量以电火花的形式释放，如这时存在爆炸性混合物或易燃易爆的危险物资，则带电体的全部或部分静电能量就会通过电火花藕合给危险物资，若电火花的能量大于或等于危险物资最小静电点火能，就可能引燃或引爆危险物资而造成火灾、爆炸事故。而对于液体物资，如油料的装卸过程中，会因流动、喷射、冲击等带电，若产生的电荷积聚起来形成一定的电场强度和电位，且其场强超过气体所能承受的场强时，气体就会被击穿而放电。据放电形式不同可分为电晕放电、刷形放电和火花放电，电晕放电
9、通常放电能量小而分散，不足以点燃轻油混合气体而危险性小；刷形放电是分布在一定的空气范围内，单位时间内释放的能量较小而危险性不大，但引发火灾、爆炸事故的几率高于电晕放电；而火花放电则是在瞬间内使静电能量集中释放，其电火花能量常能引燃、引爆轻油混合气体而危害很大。三、静电危害的特点与形式(一)静电危害的主要特点1静电危害的范围较广。在静电危险物资的储运过程中，一旦因静电放电而引发燃烧、爆炸事故，受损的往往不仅是某一设备，而是某一场所、某一区域，甚至更大范围内的安全都会受到威胁。2静电危害的危险大。在静电危险物资的储存场所及静电敏感材料生产、使用、运输过程中，构成静电危害的条件比较容易形成，有时仅仅
10、一个火花就能引发一次严重的灾害。3静电危害瞬间即完成，无法阻止，故只能采取积极的预防措施。4静电的产生与积聚既看不见，也摸不着，容易被人们所忽视。鉴于以上特点，杜绝静电危害应以预防为主，把灾害控制在事发以前，即积极采取各种防静电危害的措施，加强安全管理。在存放易燃易爆气体、粉尘、化学材料、爆炸物等工作环境门口和环境区内一定 FJDEX-ZT 系列安装防爆人体静电消除器(二)静电危害的形式静电放电时，除可引发燃烧、爆炸事故外，还可对人体造成瞬间冲击性电击，从而对人体心脏、神经等部位造成危害，引起人受惊跳起、作出猛烈反应、不舒适、精神紧张等。影响静电电击危害程度大小的因素很多，包括静电电流大小、通
11、过的时间和时刻、通过的途径、电流种类，以及人体特征、人体健康状况、人体精神状况等。虽然，静电电击很难使人致命，但若不加强人员的安全防护，则可能因人受电击后产生的不恰当反应而导致严重的二次事故或妨碍作业。 静电起电基本概念-时间：2010-02-25 19:02 静电起电包括使正、负电荷发生分离的一切过程，如通过固体与固体表面、固体与液体表面之间的接触、摩擦、碰撞，固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正、负电荷分离；也包括气体的离子化、喷射带电以及在粉尘、雪花和暴风雨中的带电现象。如何科学地解释静电起电的微观机制，仍是目前该研究领域的疑难问题之一。目前学术界比较统一的理论基础是“接触分离”起电理
12、论。接触过程是形成偶电层的过程，物体带电的正、负极性被认为是由这个过程来决定的；分离就是使已经接触的两种物体分开，这一过程伴随着静电电容的减小和电位的升高。实际上，在这一过程中物体所带的电荷会消散、被中和一部分，最终观察到的带电量由这一阶段决定。分离的瞬间，分离处局部电场强度剧烈增加，促使物体间电荷倒流，发生传导中和效应，偶电层发生畸变。这种现象与材料的电导率关联性很强，对于导体材料，传导中和效应明显；对于非导体材料，传导中和效应很弱，甚至没有。其它起电方式固体的静电起电方式除前面讲述的接触分离起电以外，还有多种其它起电方式 剥离起电互相密切结合的物体剥离时引起电荷分离而产生静电的现象，称为剥
13、离起电。 破裂起电当物体遭到破坏而破裂时，破裂后的物体会出现正、负电荷分布不均匀现象，由此产生的静电，称为破裂起电。 电解起电当固体接触液体时，固体的离子会向液体中流动，这使得固、液分界面上出现电流。固体离子移入液体时，留下相反符号的电荷在其表面，于是在固、液界面处形成偶电层。若在一定条件下，和固体相接触的液体移走，固体就留下一定量的某种电荷。 压电起电在给石英等离子型晶体加压时，会在它们表面上产生极化电荷。这种现象称为压电效应。产生压电效应的原因是这些晶体的电学上各向异性。 热电起电若对显示压电效应的某些晶体加热，则其一端带正电，另一端带负电。这种现象称为热电效应 介质的感应起电感应带电就是
14、带电物体的电场，在邻近的物体上造成电荷的分离，靠近带电物体的表面，会出现与带电体电荷极性相反的感应电荷。 吸附起电空气中的浮游带电粒子被物体表面的偶极子吸引且附着在物体上时，整个物体就会有某种符号的过剩电荷而带电。 喷电起电当原来不带电的物体处在高电压带电体附近时，由于带电体周围特别是尖端附近的空气被击穿，出现空间放电或者接触放电现象，结果使原来不带电的物体带上与该带电体或电源具有相同符号的电荷，这种起电方式叫做喷电起电。静电放电静电放电指带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的过程。既有静电能量的传导输出，也有电磁脉冲场的辐射。产生瞬时
15、脉冲大电流，可达到几十甚至上百安培。总体呈现为一个随机的动态过程，会受气候、环境等条件的影响。常常使得研究者难以捉摸。静电放电的类型根据静电放电的特点，并从防止静电危害方面来考虑，放电类型可分为七种。（1） 电晕放电电晕放电也叫尖端放电，是发生在极不均匀的电场中，空气被局部电离的一种放电形式。发生电晕放电的电极或带电体附近的电场较强，电晕放电是一种高电位、小电流、空气被局部电离的放电过程。在放电中，它产生的电流很小，约在 1A 到几百个 A 之间，因此一般不具备引燃、引爆能力。（2） 火花放电当静电电位比较高的静电导体靠近接地导体或比较大的导体时，便会引发静电火花放电。静电火花放电是一个瞬变的
16、过程，放电时两放电体之间的空气被击穿，形成“快如闪电”的火花通道，同时还伴随着劈劈啪啪的爆裂声，爆裂声是由火花通道内空气温度的急遽上升，形成的气压冲击波造成的。在发生静电火花放电时，静电能量瞬时集中释放，其引燃、引爆能力较强。另外静电火花放电产生的放电电流及电磁脉冲，具有较大的破坏力，它可对一些敏感电子器件和设备造成危害。（3） 刷形放电这种放电往往发生在导体与带电绝缘体之间，带电绝缘体可以是固体、气体或其他低电导率的液体。刷形放电时，形成的放电通道在导体一端集中在某一点上，而在绝缘体一端有较多分叉，分布在一定空间范围内。（4） 传播刷形放电传播刷形放电又被称之为沿面放电，仅在绝缘体的表面电荷
17、密度大于 2.7104C/m2时较易发生。一般情况下，传播刷形放电发生在绝缘材料与金属之间，放电通道沿绝缘材料的表面进行。它释放的能量很大，有时可达数焦耳，引燃、引爆能力极强。在气流输送粉料和大型容器的罐装时，如果容器的材料为绝缘材质或带有绝缘层的金属材质时，可能发生传播刷形放电。（5）大型料仓内的粉堆放电粉堆放电一般可能发生在容积达到 100m3 或更大的料仓中。当把绝缘性很高的粉体颗粒，由气流输送经过管道和滑槽进入大型料仓时，在沉积的粉堆表面可能发生强烈的放电，放电能量可达到 10mJ。粉料沉积后，粉堆电量迅速增加，表面的场强也相应的增强。当场强增加到一定程度时，首先在粉堆的顶部产生空气的
18、电离，形成从仓壁到粉堆顶部的等离子体导电通道，产生粉堆与仓壁之间的静电放电，一般来说，料仓体积越大，粉体进入料仓时流量越高，粉粒绝缘性越好，就越容易形成粉堆放电。（6）雷状放电这是一种大范围的空间放电形式。最初在火山爆发的尘埃中曾观察到，近年来在实验中也得到证实。但在实际工业生产中尚未发生过，有人通过试验证实，认为容器体积小于60m3 或柱形容器的直径小于 3m 时，不会发生这种放电。（7）电场辐射放电电场辐射放电，依赖于高电场强度下气体的电离，当带电体附近的电场强度达到3MV/m 时，这种放电就可能发生。放电时，带电体表面可能发射电子。这种放电能量比较小，引燃引爆能力较小，出现这类放电的概率也小。
