靜電火災(zāi)（化工生產(chǎn)過程中）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。如電場強(qiáng)度超過附近電介質(zhì)的絕緣擊穿電場時(shí)，就要開始放電。一般來說，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。空中放電有電暈放電、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，對于一些靜電無法消除的場所，也可以通過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所或部位作為預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)場所或部位。
3 靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所或部位的形成
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所或部位的形成一般有兩種情況：一是靜電的積聚來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)過程中幾種常見工序的靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所或部位：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管道輸送過程中閥門、法蘭泄漏，泄漏面未做等勢體連接或高壓噴射，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。如電場強(qiáng)度超過附近電介質(zhì)的絕緣擊穿電場時(shí)，就要開始放電。一般來說，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。空中放電有電暈放電、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，對于一些靜電無法消除的場所，也可以通過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所或部位作為預(yù)防靜電火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)場所或部位。
3 靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所或部位的形成
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所或部位的形成一般有兩種情況：一是靜電的積聚來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)過程中幾種常見工序的靜電火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所或部位：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管道輸送過程中閥門、法蘭泄漏，泄漏面未做等勢體連接或高壓噴射，易在泄漏面造成靜電火災(zāi)爆炸事故。
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