靜電經(jīng)常是我們身邊的不速之客,無(wú)論是在生產(chǎn)中,還是在生活中,它常常會(huì)給人以突然的打擊,即使人遭遇電擊,更有甚者,它可能引起神秘的火災(zāi)和爆炸,成為人們看不見(jiàn)的火災(zāi)“兇手”。
在許多生產(chǎn)部門,比如煉油、化工、橡膠、造紙、印刷、紡織、制藥、食品及其他粉體加工等場(chǎng)所,由于靜電而引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故是屢有發(fā)生。
某加油站在加油工作中,工作人員把汽油泵送至聚乙烯塑料的油壺中,此時(shí)使用了金屬漏斗,由于靜電放電,結(jié)果引起了一場(chǎng)火災(zāi)。
靜電是宏觀范圍內(nèi)相對(duì)靜止的,暫時(shí)失去平衡的正電荷或負(fù)電荷。據(jù)靜電危害的一份調(diào)查資料表明:能使人感受到電擊的靜電約占靜電引發(fā)事件總數(shù)的33.9%;產(chǎn)生靜電火花能引起可燃汽體或可燃液體蒸汽著火,并有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)的約占靜電放電引發(fā)事件總數(shù)的20.2%;產(chǎn)生的靜電火花,使可燃性粉體著火,并有爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)的約占靜電放電引發(fā)事件總數(shù)的5.6%;產(chǎn)生靜電火花,使生產(chǎn)發(fā)生故障并帶來(lái)?yè)p失的約占靜電放電引發(fā)事件總數(shù)的28.8%;產(chǎn)生靜電火花沒(méi)有引起火災(zāi)和爆炸的占靜電放電引發(fā)事件總數(shù)的11.5%。
從以上案例可以看出,在產(chǎn)生和積聚了危險(xiǎn)靜電的場(chǎng)合,如果空間有爆炸混合物,就有可能因靜電火花引起火災(zāi)爆炸,不論是可燃固體、粉體物料,還是可燃液體蒸氣或可燃?xì)怏w物料;也不論是機(jī)器操作還是人工操作,均可能因靜電而引發(fā)靜電火災(zāi)或爆炸。就工藝分類而言,固體物料大面積的摩擦,固體物料之間在壓力作用下相互接觸而后分離,固體物料被擠出、過(guò)濾時(shí)與管道壁、過(guò)濾器壁之間發(fā)生摩擦,還有固體物料的粉碎、研磨、攪拌等過(guò)程都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電積聚。粉體物料過(guò)濾、篩分、氣力輸送、攪拌、噴射、轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程也可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電積聚。液體物料在高速流動(dòng)、過(guò)濾、攪拌、噴霧、噴射、沖刷、飛濺、灌注,乃至沉淀等過(guò)程中均可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電積聚??扇家后w蒸氣和可燃?xì)怏w由于固體或液體中夾帶有雜質(zhì),當(dāng)它們從縫隙或閥門高速噴出時(shí)或在管道內(nèi)高速流動(dòng)時(shí)也可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電積聚。此外穿著合成化學(xué)纖維服裝的人員在活動(dòng)中,飛機(jī)在飛行中也都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電積聚。因此,許多火災(zāi)和爆炸均系靜電積聚引起。
眾所周知,摩擦能產(chǎn)生靜電,一般摩擦包括接觸、分離、破斷、壓電、熱電等到狀態(tài)的復(fù)雜過(guò)程,其中濟(jì)為重要的是接觸——分離過(guò)程。至今人們普遍用接觸——分離理論解釋固體靜電的產(chǎn)生。液體靜電與蒸氣和氣體靜電的產(chǎn)生有所不同。液體靜電伴隨有電滲透,電池以及電解效應(yīng),在固體與液體的界面上還有雙電層存在。蒸氣和氣體靜電實(shí)質(zhì)上是其內(nèi)所含的固體雜質(zhì)或液體雜質(zhì)上帶的電。盡管產(chǎn)生靜電的方式很多,起電機(jī)理也不盡相同,但有一點(diǎn)是相同的,就是產(chǎn)生靜電的場(chǎng)合都與用電無(wú)關(guān)。
靜電電壓有時(shí)高達(dá)上萬(wàn)伏乃至數(shù)十萬(wàn)伏,產(chǎn)生高壓靜電所耗費(fèi)的能量卻極其微小和有限。靜電火災(zāi)和爆炸的直接原因是靜電放電火花。
靜電有其特殊性,加強(qiáng)防范時(shí),應(yīng)正確認(rèn)識(shí)靜電的“脾氣”。靜電引起火災(zāi)或爆炸有四個(gè)條件:一、空間有爆炸混合物存在;二、有產(chǎn)生靜電的工藝條件和操作過(guò)程;三、靜電積聚達(dá)到或超過(guò)相當(dāng)程度,致使介質(zhì)間的局部電場(chǎng)被擊穿;四、靜電放電火花能量達(dá)到爆炸混合物的濟(jì)小點(diǎn)能量。引發(fā)火災(zāi)和爆炸,這四個(gè)條件缺一不可。因此要做到:
一、消除周圍環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)。通常采用改善通風(fēng)條件,以降低爆炸混合物的濃度,或者充填不活潑氣體,以降低含氧量。同時(shí)應(yīng)采用防爆措施,用不可燃介質(zhì)代替可燃介質(zhì)。這是間接性防范措施。
二、可適當(dāng)選擇材料,改革制造工藝設(shè)備和降低生產(chǎn)工具摩擦速度或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度,消除雜質(zhì)和附加靜電等,遏制靜電產(chǎn)生。這是防止靜電引發(fā)火災(zāi)事故的直接措施。
三、通過(guò)泄漏和中和的方法限制靜電積累。如接地、增濕、應(yīng)用抗靜電措施,采用靜電消除器等。
為防止靜電成災(zāi),做到萬(wàn)無(wú)一失,除采取上述防范措施外,還必須建立嚴(yán)格的工藝流程規(guī)章制度,同步采用靜電測(cè)量、監(jiān)控等技術(shù),真正對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和生活場(chǎng)所靜電致災(zāi)的危險(xiǎn)性做到心中有數(shù),達(dá)到防患于未然。