第四章静电的特性及危害.ppt
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1、郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,静电的特性及危害,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,学习目的,本章主要是对静电产生的原因、特性及在生产过程中带来的危害进行分析。通过本章对静电的学习,使我们在以后的工作中,能采取措施,减少静电的产生与积累,消除放电现象,避免因静电而发生燃爆事故和其他安全生产事故。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,第一节 静电的产生,静电现象是日常生活中和工业生产中常见的带电现象;静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电;静电电量虽然不大,但是电压很高,容易发生火花放电,从而引起火灾、爆炸。为防止静电危害,必须懂静电产生的原理和静电危害,掌握防止静电危害的基本措施
2、。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,第一节 静电的产生,静电产生的原理: 双电层和接触电位差 物质有分子组成的,分子由原子组成的,而原子由原子核和外面若干电子组成的。物质在一般情况下,不呈现电性。 不同物质对其周围电子束缚能力是不同的,两种物质紧密接触时,电子从束缚小的一方转移偏向于束缚大的一方,这时,在接触的界面两侧会出现数量相等,极性相反的两层电荷,这两层电荷叫双电层,它们之间的电位差叫接触电位差。当这两种物质分离时,由于存在电位差,电子就不能完全复原,从而产生了电荷的滞留,形成了静电。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,第一节 静电的产生,静电起电序列 按照物质得失电子的难易,或按
3、物质相互接触时起电性不同,可把带正电荷的物质排在前面,把带负电荷的物质排在后面,依次排列下去,形成一个长长的序列。 (+)玻璃头发尼龙羊毛绸黑橡胶莎纶聚四氟乙烯(),郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,2. 不同形态的静电 (1)固体静电: 固体静电可以用双电层和接触电位差理论来解释,两种固体物质相距2510-8cm以下时,即可以认为是紧密接触,分离时即可产生静电。 与块状固体相比,粉尘具有分散性和悬浮状态的特点,由于分散性,其表面积就大的很多,与空气摩擦的机会就越多,产生的静电也多,又因处于悬浮态,粉尘颗粒与大地之间是绝缘的,因此金属粉体也容易带静电。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,2
4、. 不同形态的静电 (2)液体静电: 在生产中,液体的管道输送、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注等过程中,都能产生静电。尤其是电阻率高的有机液体,最容易产生静电。 液体的带电现象,也可以用双电层理论来解释。有机液体在管道内流动时,与管壁摩擦、冲击,因而管壁界面上是一层正电荷,液体界面上极薄的一层内是负电荷,与其相邻的较厚的一层内又是正电荷。正电荷随着液体的流动形成流动电流。如果把金属管道接地,则不会产生静电。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,(3)气体静电: 完全纯净的气体是不会带静电。 在工艺生产中,几乎所有的气体都含有少量的固体或液体颗粒的杂质,因此在压缩或排出空气时,由于气体
5、杂质的碰撞摩擦等作用,都会产生静电。,为什么,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,二、影响静电产生和聚散的因素,1. 物质的电阻率 物质产生的静电荷能不能聚集起来,很大程度在取决于电阻率的大小。 由电阻率高的物质组成的物体导电性差,物体上的电荷不易流失,静电荷就能逐渐聚集起来。由电阻率小的物质组成的物体,电荷很容易从接触点返回原处,物体表现为中性,因此不容易聚集电荷。 物质电阻率在106-108欧厘米以下的,就是聚集了电荷,也很快就会消散,不易带静电。电阻率在1010-1015欧厘米的物质容易带静电,是防静电的重点。当电阻率大于1015欧厘米时,物体就不易产生静电,但是一旦产生静电就很难消除。
6、,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,二、影响静电产生和聚散的因素,2. 物体的运动速度 在静电产生的同时,也存在静电的消失。一般开始时,静电的产生多于静电的泄露,静电就逐渐积累,当积累到一定程度,产生与泄露的静电量达到了平衡,保持为一动态稳定值,及达到饱和状态。 不同的物体达到静电饱和状态所需要的时间是不同的,一般不超过十几秒或几十秒,物体达到静电饱和状态所需的时间与物体的运动速度有关,速度加快,时间缩短。故生产中控制物料速度。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,二、影响静电产生和聚散的因素,3. 空气的湿度 吸湿性越大的物体(特别是绝缘体),收湿度的影响很大,当空气的相对湿度在50%-7
7、0%以上时,物体表面会形成一层水膜,使表面电阻率降低,加速静电的泄露。如果空气的相对湿度低于40%,则静电不易逸散,可能形成高电压。 4. 杂质 一般情况下,物体含有杂质,会增加静电的产生,如液体含有高分子材料的杂质时,会增加液体静电的产生。但有些杂质能减少物体的静电,这些杂质有较好的导电性或较强的吸湿性,可加快静电的泄露。抗静电剂就是利用这个原理。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,第二节 静电的特性及危害,一、静电的特性 1. 电量小,但是静电电压高。如橡胶带与滚筒的摩擦。 2. 虽然静电压很高,因其电量很小,故能量很小。静电能量越大,发生火花放电时表现的危险性也越大。 3. 导体表面曲
8、率越大,电荷密度越大。发生电晕放电。 4. 静电感应可能产生意外的火花。 5. 绝缘体电阻率很大,所以静电泄露很慢,这样使带电体保留危险性状态的时间也长,危险性相应增加。,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,郑州职业技术学院,防火防爆基础知识,第二节 静电的特性及危害,二、静电的危害 在生产中,静电的危害主要有三个方面,即引起火灾爆炸、静电电击和妨碍生产。 1. 静电放电电火花引起爆炸和火灾事故(固液气) 用槽车运苯、汽油、丙酮、等有机溶剂的时候,由于行驶中的震动,溶剂与槽车罐壁发生强烈的摩擦,会产生大量的静电,另外,橡胶轮胎与地面摩擦产生的静电,均可造成槽车静电起火和爆炸事故的发生。 易燃液
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