靜電火災(zāi)（化工生產(chǎn)過(guò)程中）爆炸危害與防護(hù)——靜電火災(zāi)危險(xiǎn)分析（2）
作者：許小群
1 靜電放電
靜電可產(chǎn)生高電壓及靜電場(chǎng)。如電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)附近電介質(zhì)的絕緣擊穿電場(chǎng)時(shí)，就要開始放電。一般來(lái)說(shuō)，氣體的介電常數(shù)比液體或固體的要小，因而也更易放電。防止氣體放電，特別是空氣中的放電是靜電火預(yù)防的重點(diǎn)。
靜電放電可分為空中放電和表面放電?？罩蟹烹娪须姇灧烹?、刷形放電和火花放電。各種放電形式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，放電形式的不同取決于電荷的數(shù)量。分布和泄漏速率。
電暈放電一般發(fā)生在相距較遠(yuǎn)且表面有尖凸的不同電極間。放電時(shí)局部空氣電離，放電能量小，危險(xiǎn)性較小。
刷形放電多發(fā)生在絕緣體上，放電時(shí)，電極間的空氣被擊穿，形成了許多分叉的放電通路，放電能量略大于電暈放電時(shí)的能量，危險(xiǎn)性較大。
火花放電多發(fā)生在金屬物體之間，放電時(shí)電極間的空氣被擊穿，形成了很集中的放電通路，引燃的危險(xiǎn)性最大。防止火花放電是化工生產(chǎn)過(guò)程中需要特別控制的靜電危害。
靜電引起危害的主要原因在于靜電放電火花有足夠能量，其計(jì)算公式如下：
E=1/2QU－1/2CU2
式中：Q——電量，C; C——電容，F(xiàn);U——靜電壓，V;E——放電能量，J。
2 靜電引起火災(zāi)爆炸的條件
火災(zāi)爆炸是在一定條件下造成的，靜電引起的爆炸一般也是燃燒爆炸，因而靜電引起爆炸和火災(zāi)的條件可以歸納為以下幾點(diǎn)：①要具備產(chǎn)生靜電電荷的條件；②要具備產(chǎn)生火花放電的電壓；③有能引起火花放電的合適間隙；④現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有爆炸性混合物；⑤放電火花的足夠能量。5個(gè)條件消除任何一個(gè)都可避免事故的發(fā)生。從預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的角度出發(fā)，一般以控制靜電積聚為主要手段，對(duì)于一些靜電無(wú)法消除的場(chǎng)所，也可以通過(guò)防止爆炸性混合物生成達(dá)到預(yù)防靜電火災(zāi)事故的目的。
靜電火花能量釋放引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的前提是靜電火花能量大于爆炸性混合物的最小點(diǎn)火能種。
靜電火花能量一旦集中釋放便可引爆多數(shù)混合爆炸系，雖然能量釋放的集中程度因放電方式不同而有所差異，但這種集中程度的控制難以掌握，因而我們把易造成靜電積聚和存在有爆炸性混合物的場(chǎng)所或部位作為預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位。
3 靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位的形成
可能同時(shí)滿足易造成靜電積聚和環(huán)境有爆炸性混合物場(chǎng)所或部位的形成一般有兩種情況：一是靜電的積聚來(lái)自于可燃物或爆炸混合系的本身，如可燃液體或氣體的輸送或沖刷；另一種則是靜電的產(chǎn)生獨(dú)立于爆炸混合系，如人在有可燃性氣體泄漏的場(chǎng)所脫毛衣或進(jìn)行其他產(chǎn)生靜電的作業(yè)。爆炸混合系的形成一般有4種情況：①可燃性氣體與助燃性氣體相混合并達(dá)到爆炸極限。②工作溫度大于閃點(diǎn)溫度的易燃液體的蒸氣與空氣的混合系。③霧化了的可燃液體與空氣混合系。④達(dá)到爆炸極限范圍的可燃性物質(zhì)粉塵與空氣的混合系。
根據(jù)靜電火花放電條件的形成，可以發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中幾種常見(jiàn)工序的靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位：①易燃液體的輸送：流動(dòng)液體帶電，電荷存在于液體中，在管道中流動(dòng)的液體即使有較高的平均電荷密度，也會(huì)因?yàn)橐后w有較大的電容而不顯示出較高的靜電電位。易燃液體主要在液體剛與空氣接觸的空間部位帶電，即輸送管線出口。②易燃液體的裝卸或貯存：易燃液體在裝卸或貯存時(shí)，靜電會(huì)隨著液體進(jìn)入槽車或貯罐，自液面導(dǎo)向容器內(nèi)壁，再由接地裝置導(dǎo)走。此過(guò)程中若在液面上進(jìn)行取樣、檢尺作業(yè)或接地裝置不完好均易造成火花放電。③易燃?xì)怏w的流送：氫氣等易燃?xì)怏w在流送過(guò)程中若混入空氣，可在管道中放電造成靜電引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。易燃?xì)怏w管道輸送過(guò)程中閥門、法蘭泄漏，泄漏面未做等勢(shì)體連接或高壓噴射，易在泄漏面造成靜電火災(zāi)爆炸事故。
1 靜電放電
靜電可產(chǎn)生高電壓及靜電場(chǎng)。如電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)附近電介質(zhì)的絕緣擊穿電場(chǎng)時(shí)，就要開始放電。一般來(lái)說(shuō)，氣體的介電常數(shù)比液體或固體的要小，因而也更易放電。防止氣體放電，特別是空氣中的放電是靜電火預(yù)防的重點(diǎn)。
靜電放電可分為空中放電和表面放電?？罩蟹烹娪须姇灧烹?、刷形放電和火花放電。各種放電形式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別，放電形式的不同取決于電荷的數(shù)量。分布和泄漏速率。
電暈放電一般發(fā)生在相距較遠(yuǎn)且表面有尖凸的不同電極間。放電時(shí)局部空氣電離，放電能量小，危險(xiǎn)性較小。
刷形放電多發(fā)生在絕緣體上，放電時(shí)，電極間的空氣被擊穿，形成了許多分叉的放電通路，放電能量略大于電暈放電時(shí)的能量，危險(xiǎn)性較大。
火花放電多發(fā)生在金屬物體之間，放電時(shí)電極間的空氣被擊穿，形成了很集中的放電通路，引燃的危險(xiǎn)性最大。防止火花放電是化工生產(chǎn)過(guò)程中需要特別控制的靜電危害。
靜電引起危害的主要原因在于靜電放電火花有足夠能量，其計(jì)算公式如下：
E=1/2QU－1/2CU2
式中：Q——電量，C; C——電容，F(xiàn);U——靜電壓，V;E——放電能量，J。
2 靜電引起火災(zāi)爆炸的條件
火災(zāi)爆炸是在一定條件下造成的，靜電引起的爆炸一般也是燃燒爆炸，因而靜電引起爆炸和火災(zāi)的條件可以歸納為以下幾點(diǎn)：①要具備產(chǎn)生靜電電荷的條件；②要具備產(chǎn)生火花放電的電壓；③有能引起火花放電的合適間隙；④現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有爆炸性混合物；⑤放電火花的足夠能量。5個(gè)條件消除任何一個(gè)都可避免事故的發(fā)生。從預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的角度出發(fā)，一般以控制靜電積聚為主要手段，對(duì)于一些靜電無(wú)法消除的場(chǎng)所，也可以通過(guò)防止爆炸性混合物生成達(dá)到預(yù)防靜電火災(zāi)事故的目的。
靜電火花能量釋放引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的前提是靜電火花能量大于爆炸性混合物的最小點(diǎn)火能種。
靜電火花能量一旦集中釋放便可引爆多數(shù)混合爆炸系，雖然能量釋放的集中程度因放電方式不同而有所差異，但這種集中程度的控制難以掌握，因而我們把易造成靜電積聚和存在有爆炸性混合物的場(chǎng)所或部位作為預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位。
3 靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位的形成
可能同時(shí)滿足易造成靜電積聚和環(huán)境有爆炸性混合物場(chǎng)所或部位的形成一般有兩種情況：一是靜電的積聚來(lái)自于可燃物或爆炸混合系的本身，如可燃液體或氣體的輸送或沖刷；另一種則是靜電的產(chǎn)生獨(dú)立于爆炸混合系，如人在有可燃性氣體泄漏的場(chǎng)所脫毛衣或進(jìn)行其他產(chǎn)生靜電的作業(yè)。爆炸混合系的形成一般有4種情況：①可燃性氣體與助燃性氣體相混合并達(dá)到爆炸極限。②工作溫度大于閃點(diǎn)溫度的易燃液體的蒸氣與空氣的混合系。③霧化了的可燃液體與空氣混合系。④達(dá)到爆炸極限范圍的可燃性物質(zhì)粉塵與空氣的混合系。
根據(jù)靜電火花放電條件的形成，可以發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中幾種常見(jiàn)工序的靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所或部位：①易燃液體的輸送：流動(dòng)液體帶電，電荷存在于液體中，在管道中流動(dòng)的液體即使有較高的平均電荷密度，也會(huì)因?yàn)橐后w有較大的電容而不顯示出較高的靜電電位。易燃液體主要在液體剛與空氣接觸的空間部位帶電，即輸送管線出口。②易燃液體的裝卸或貯存：易燃液體在裝卸或貯存時(shí)，靜電會(huì)隨著液體進(jìn)入槽車或貯罐，自液面導(dǎo)向容器內(nèi)壁，再由接地裝置導(dǎo)走。此過(guò)程中若在液面上進(jìn)行取樣、檢尺作業(yè)或接地裝置不完好均易造成火花放電。③易燃?xì)怏w的流送：氫氣等易燃?xì)怏w在流送過(guò)程中若混入空氣，可在管道中放電造成靜電引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。易燃?xì)怏w管道輸送過(guò)程中閥門、法蘭泄漏，泄漏面未做等勢(shì)體連接或高壓噴射，易在泄漏面造成靜電火災(zāi)爆炸事故。
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