工業靜電安全技術及隱患預防處理培訓課件(35頁).ppt
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2023-10-11
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1、202X,靜電安全技術培訓,INTERNATIONAL MEDICAL SUMMIT FORUM,靜電,靜電,是一種處于靜止狀態的電荷。靜電并不是靜止的電,而是暫時停留在某處的電。人在地毯或沙發上立起時,人體電壓也可高1萬多伏,而橡膠和塑料薄膜行業的靜電更是可高達10多萬伏。在干燥和多風的秋天,在日常生活中,人們常常會碰到這種現象:晚上脫衣服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍光,見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時,頭發會經常“飄”起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”,時常發出“啪、啪”的聲響,這就是發生在人體的靜電。,靜電2、,與電流相比,靜電是相對靜止的電荷,它廣泛存在于生產、生活和自然界中,如:雷云帶電、摩擦帶電。以及人們用于提煉、噴漆、除塵、植絨、復印等高壓靜電都屬于這類電荷。現在介紹的是對在生產工藝過程中摩擦產生的有害靜電的防護。,靜電特殊性,到目前為止,人類能夠區分的電能大概分為三類;交流電、直流電和靜電。靜電,在當前技術條件下還無法得到有效的控制,沒有合適的材料將它隔離并傳輸,很難區分它的正負極所在位置,電壓電流的大小無法改變等,采取的手段大多是安裝屏蔽罩、或接地線將其釋放,達到對其它設備進行防護的目的。靜電可以在絕緣材料中活動和儲存能量,在物理學的理論中沒有合理地解釋這種自然現象。一是靜電的產生和積累3、要一定的條件和過程,所以未加保護也不見得件件產品都會靜電傷害,有一定的偶然性;二是由于多數情況下能量都較小,所以靜電傷害的也并不表現為立即報廢,有些僅表現為漏電增加,工作不穩定,甚至在出廠測試中一時表現不明顯,以后發現問題易歸咎為材料不良或設計不良而不自省,因此常使人們認識不到靜電的危害,抱有僥幸心理。,最常見的靜電源,1什么是最常見的靜電源?人在活動如行走,站起等活動中都會產生靜電,人體是最為常見的靜電源,因此人體的靜電防護是最為重要的。2要控制人體靜電,最有效的措施是什么?要控制人體靜電,最有效的措施是讓人體與大地相“連接”即“接地”。因此,人要穿上防靜電鞋。要保持人體與大地相連,這就要求4、地面也是防靜電的才可以將人體的靜電導入大地,所以地面可以用防靜電地墊,防靜電復合膠板,并用防靜電接地線接好地,如經費充足,可選用防靜電活動地板,,最常見的靜電源,特別是在規劃設計機房廠房時可以考慮選用防靜電活動地板,如果機房廠房已定且設備也已安裝好,又不想因裝防靜電器材時對這些設備造成停產等到影響時還時選用既價格低廉施工簡單的防靜電地墊,防靜電復合膠板等。3人穿防靜電鞋并有防靜電地墊、防靜電復合膠板或防靜電活動地板時就一定能起到好的防靜電效果?,靜電現象,任何物質都是由原子組合而成,而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學的說法將質子定義為正電,中子不帶電,電子帶負電。在正常狀況下,一個原子的5、質子數與電子數量相同,正負電平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電,如感應靜電起電,熱電和提煉、噴射起電等。,靜電現象,任何兩個不同材質的物體接觸后再分離,即可產生靜電,而產生靜電的普遍方法,就是摩擦生電。材料的絕緣性越好,越容易產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成,所以可以這么說,在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能,但可以采取一些措施控制靜電使其不產生危害。,摩擦起電現象,通過摩擦引起6、電荷的重新分布而形成的,也有由于電荷的相互吸引引起電荷的重新分布形成,具體說就是因為物質都由原子組成,原子中有帶負電的電子和帶正電荷的原子核。一般情況下原子核的正電荷與電子的負電荷相等,正負平衡,所以不顯電性。但是如果電子受外力而脫離軌道,造成不平衡電子分布,比如實質上摩擦起電就是一種造成正負電荷不平衡的過程。當兩個不同的物體相互接觸并且相互摩擦時,一個物體的電子轉移到另一個物體,就因為缺少電子而帶正電,而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電,物體帶上了靜電。,摩擦起電,接觸之前:中性,接觸:電荷重新分布,分離:凈電荷,固體處理:碾磨、過篩和氣力輸送,+,+,_ _ _ _ _ _ _ _,7、_ _ _ _ _ _ _ _,一、靜電的起因和危害,1、靜電的起因和特點摩擦起電是早已被人類發現的現象,但是對摩擦起電的物理描述則是近幾十年來隨著量子力學的發展才得以說明的。現在 已經從理論上闡明了:只要兩個物質之間存在著運動或摩擦,任何時候都會產生靜電。在實際的工業生產和生活中,大多數的靜電都是由于不同物質的接觸和分離或相互摩擦而產生的。例如,生產工藝的擠壓、切割、攪拌、噴濺、流動和過濾以及生活中的行走、起立、穿脫衣服等都會產生靜電。,靜電特點,靜電數值的大小與物質的性質、運動的速度、接觸的壓力以及環境條件都有關系。靜電的特點是它不僅可存在于導體,也存在于絕緣體,其運動無明顯回路,運動速度8、較慢,與動電相比,靜電還有電位高(數千伏以上),電流小的特點。靜電放電是靜電消失的主要途徑,在放電過程中有聲響和火花,可能對生產帶來危害甚至引起嚴重事故。,靜電危害,1.靜電的危害很多,它的第一種危害來源于帶電體的互相作用。在設備本體與空氣、水氣、灰塵、物料等微粒摩擦時會使帶電,如果不采取措施,將會嚴重影響設備的正常工作;在印刷廠里,紙頁之間的靜電會使紙頁粘合在一起,難以分開,給印刷帶來麻煩;在制藥廠里。由于靜電吸引塵埃,會使藥品達不到標準的純度;在放電視時熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污,形成一層塵埃的薄膜,使圖像的清晰程度和亮度降低;就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵,也是靜電搗的鬼。靜9、電的第二大危害,是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發生爆炸。夜晚,人們脫尼龍、毛料衣服時,會發出火花和“叭叭”的響聲,這對人體基本無害。但在手術臺上,電火花會引起麻醉劑的爆炸,傷害醫生和病人;在煤礦,則會引起瓦斯爆炸,會導致工人死傷,礦井報廢。,靜電危害,2.靜電危害起因于用電力和靜電火花,靜電危害中最嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸。人們常說,防患于未然,防止產生靜電的措施一般都是降低流速和流量,改造起電強烈的工藝環節,采用起電較少的設備材料等。最簡單又最可靠的辦法是用導線把設備接地,這樣可以把電荷引人大地,避免靜電積累。我們還經常看到油罐車的尾部拖一條鐵鏈,這就是車的接地線。適當增加10、工作環境的濕度,讓電荷隨時放出,也可以有效地消除靜電。潮濕的天氣里不容易做好靜電試驗,就是這個道理。科研人員研究的抗靜電劑,則能很好地消除絕緣體內部的靜電。,靜電危害,3.靜電的累積不可避免。靜電嚴重時會灼傷人的皮膚,各種電器電磁波和有害射線超量時會干擾人的內分泌系統。隨著人民生話水平的提高,以及環保防護意識的增強,防靜電金屬布的應用范圍也日益擴大,防靜電金屬布的服裝如職業裝、工裝、防護服日見普及,防靜電金屬布也因此異軍突起,成為面料市場上的明星產品。最新市場動態顯示,目前,許多發達國家的防靜電布已經用于家紡用品領域,例如床上蓋的、鋪的、墊的都用上了防靜,靜電工業中的危害,4.靜電的產生在工業11、生產中是不可避免的,其造成的危害主要可歸結為以下兩種機理:其一:靜電放電造成的危害:(1)引起電子設備的故障或誤動作,造成電磁干擾。(2)擊穿集成電路和精密的電子元件,或者促使元件老化,降低生產成品率。(3)高壓靜電放電造成電擊,危及人身安全。(4)在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產場所極易引起爆炸和火災。,其二,靜電引力造成的危害:(1)電子工業:吸附灰塵,造成集成電路和半導體元件的污染,大大降低成品率。(2)膠片和塑料工業:使膠片或薄膜收卷不齊;膠片、VCD塑盤沾染灰塵,影響品質。(3)造紙印刷工業紙張收卷不齊,套印不準,吸污嚴重,甚至紙張黏結,影響生產。(4)紡織工業:造成根絲飄動、纏花斷12、頭等危害。靜電的危害有目共睹,現在越來越多的廠家已經開始實施各種程度的防靜電措施和工程。但是,要認識到,完善有效的防靜電工程要依照不同企業和不同作業對象的實際情況,制定相應的對策。防靜電措施應是系統的、全面的,否則,可能會事倍功半,甚至造成破壞性的反作用。,靜電引力造成的危害,:,2、靜電的危害主要有下面三個方面:(1)爆炸和火災造成爆炸和火災是靜電最大的危害。在可燃液體、氣體的運輸和貯存,面粉、鋸末、煤粉、紡織等作業的場所都有靜電產生,而這些場所空氣中常有氣體、蒸氣爆炸混合物或有粉塵、纖維爆炸混合物,靜電火花有可能導致火災甚至爆炸。(2)電擊生產工藝過程中產生的靜電能量很小,電擊不致直接使人13、致命。但人體可能因電擊引起墜落、摔倒等二次事故,電擊還可能使工作人員精神緊張而引起 操作事故。(3)妨礙生產靜電除造成不安全因素外,還可能直接影響生產,降低產品質量。例如,降低使粉體吸附于設備,影響粉體的過濾和運輸;在紡織行業,靜電使纖維纏結,吸附塵土,降低紡織質量;在印刷行業,靜電使紙張不齊、不能分開,影響印刷速度和降低印刷質量;靜電還可能引起電力、電子元件誤動作等等。,二、靜電引起的事故案例,爆炸和火災是靜電造成的最大危害,從總的趨勢來看是有增加的。現將一些主要事例和類型介紹如下:(1)在生產中,某些容易帶有靜電的金屬設備,特別是移動部件或設備,沒有可靠的接地,而與接地體發生放電而引起火災14、。如北京南郊液化氣灌裝站的灌裝槍。因用了襯有金屬絲膠管,但未很好連接而造成接地不良,導致以每秒10多米高速流動的液化氣的灌槍上產生靜電不能及時導走,造成對地放電著火,結果破壞了整個裝置,炸毀了200多個氣瓶。又如某煉油廠用多節金屬套管灌裝汽油罐車,但每節套管并未可靠接地。在灌裝中因接地不良,套管內受汽油摩擦產生的靜電未能導走而發生對地放電,造成重大事故。,靜電引起的事故案例,(2)用塑料管輸送易燃氣體時,因塑料外壁帶有很高的靜電電位,與旁邊的接地體間發生放電,而引起著火爆炸。福建省福鼎制藥廠用汽油催化冰片結晶時因上述原因引起著火爆炸,傷亡,損失很大。(3)煉油廠等單位的大型貯油罐,有時需要取樣15、和測溫。在這種操作下,國內外曾發生過多起事故。如上海煉油廠在甲苯貯罐頂上將測溫器提起時,突然發生爆炸,其原因是提繩是絕緣材料,當金屬測溫器與油料摩擦帶有靜電后,在提升時與灌口發生放電。(4)在橡膠制品生產中,由于橡膠是絕緣體,極易帶上靜電,同時在某些工藝中還需要配用汽油,因此在膠漿制造、裁斷簾布、涂膠、膠胎和膠布制品成型等場所極易發生電擊,靜電火災也較為頻繁。(5)在一些化工設備上,用網篩、漏斗或金屬棒等小工具操作時,因與一些易燃物摩擦而產生靜電,如金屬工具未接地,也會發生放電引起事故。2006.1.22.108車間,靜電引起的事故案例,(6)在偶然情況下,一些高絕緣的塑料管,雖然管內并無物料16、流動,但由于管外受風塵吹襲,在其外表面也能產生較高的電位,有時可超過1萬伏,如其附近同時存在著可燃性氣體及接地體,也能發生放電而引燃。如某煉油廠的大型汽油罐曾因此發生重大火災。(7)某煉油廠在用鐵路槽車灌裝汽油時,三天內在同樣場所,同樣情況下發生兩次爆炸。經事后測試和分析,發現事故當時裝油靜電的起電量要比平時高出數十倍,可能是因油中混入少量容易起電的雜質所致。此外由于裝油管設計上沒有插到接近油罐底部,容易形成放電條件,也是事故原因之一。,靜電引起的火災爆炸事故案例,(8)帶有壓力的氣體或液體從容器或管道中高速噴出時,能產生大量靜電。過去曾有三艘20萬噸級的巨型油輪在用水槍清洗中發生爆炸,事故后17、通過實驗證明是由靜電油霧發生放電而引起的。(9)人體在工作或活動時,能夠產生積累靜電,并由此發生放電而引起事故。特別對一些較為敏感的爆炸物,比較多的是引起雷管爆炸。也有因摘紗巾或脫衣服等引起爆炸的事例。(10)此外當用汽油擦地或用汽油洗滌化纖織物時,曾發生多次火災事故。,11.發生在陽泉郊區楊家莊鄉的“1128”煙花爆炸事故案例,現場作業人員未按規定穿防靜電鞋,形成靜電積聚,最終釀成了11死8傷的慘劇。2007年11月28日下午,位于陽泉郊區楊家莊鄉的興通煙花有限責任公司發生爆炸事故,事故調查組進行全面調查。查明,發生爆炸的雙響炮車間工作人員在作業時,只穿了防靜電服,未按規定穿防靜電鞋,加之氣18、候干燥,導致人體靜電不能及時導入地下,形成靜電積聚,成為引發爆炸的直接原因。同時,該公司超人員、超藥量組織生產,擅自改變工房用途也是導致事故擴大的主要原因。此外,按照國家規定,生產煙花爆竹時,一間工房只允許一人現場作業,而當時一間工房內有6人作業,而且還堆放了250公斤的火藥,大大超過了國家規定的10公斤的標準。據調查同時顯示,該公司還存在一些安全隱患,如多道生產程序在一間工房內進行、從業人員未經培訓直接上崗操作、生產廠房轉包等問題,這些問題為事故的發生埋下了隱患。目前,該事故的善后處理和責任追究工作還在進行之中。,在甘肅省電力公司首屆運動會開幕式前,蘭州電力職業學校氣球方隊100名學生手持約19、1600個氫氣球,由于部分氣球氫氣泄漏并因相互摩擦引起靜電而發生爆燃,致使98名學生被灼傷,其中中度灼傷41名、輕度灼傷57名。據調查,甘肅省電力公司首屆職工運動會籌備組委托蘭州弘興中天文化傳播公司承接運動會氣球灌充任務,而該公司沒有氣球灌充、施放資質,并且違反國家和甘肅省氣象部門有關規定,擅自灌充氫氣球;運動會籌備組雖然向蘭州弘興中天文化傳播公司提出了“氣球方隊雙手各持氫氣球整齊揮動行進”的要求,但沒有對灌充好的氣球進行驗收;蘭州電力職業學校違反施放氣球管理辦法和甘肅省氣象部門有關規定,沒有向有關部門申報,擅自在運動會上施放氫氣球;運動會籌備組、蘭州電力職業學校在運動會氣球方隊入場前,均沒有20、對氣球進行安全檢查。,12.氫氣球泄漏發生爆燃案例,1、靜電接地接地是消除導體上靜電的最基本、最簡單、最有效的方法。接地電阻值、一般情況下應小于10歐,在山區等土壤電阻率較高的場所,其接地電阻不應大于10歐。在實際運用中,通常是利用電氣保護接地(零)干線作為靜電接地,因此其電阻值遠小于靜電接地的要求值。接地裝置必須連接牢固并有足夠的機械強度。活動性部件應有專門的接地線。在采用導電橡膠或導電涂料時與接地體間的接觸面積不宜小于20平方毫米。在使用金屬導電性操作工具時也要注意接地。對某些著火危險性較大的場所及轉速很高的傳動機,應通過滑環碳刷接地或用導電性輪滑油。,三、防止靜電危害的措施,這是消除靜電21、的重要措施。靜電中和法是在靜電電荷密集的地方設法產生帶電離子,將該處靜電電荷中和掉。靜電中和法可用來消除絕緣體上的靜電。靜電中和法依其產生相反電荷或帶電離子方式的不同,主要有以下幾種類型:(1)感應中和器 感應中和器不帶電源。感應中和器工作時,生產物料上的靜電在中和器的金屬針(接地)上感應出相反的電荷。在金屬針尖附近形成很強的電場。在這個強電場的作用下,和生產物料混雜在一起的氣體或其它介質發生電離下,正、負離子分別向生產物料和針尖移動,從而把生產物料上的靜電電荷中和掉。感應中和器適用于石油、化工、橡膠等行業。,2、靜電中和法,(2)高壓中和器 高壓中和器帶有高壓電源。按照電源種類的不同,分為直22、流高壓中和器和交流高壓中和器,而交流高壓中和器又有工頻和高頻之分。高壓中和器是利用高電壓在放電針尖端附近造成強電場使空氣電離來消除靜電。高壓中和器適用于化纖、橡膠、塑料、印刷等行業。(3)放射中和器 放射線中和器是利用放射性同位素使空氣電離,產生正離子和負離子,消除生產物料上的靜電。放射性中和器工作時不產生任何火花,適用于有火災和爆炸危險的場所。(4)離子流中和器 離子流中和器是將其產生的空氣離子通過壓縮空氣吹向帶電體去消除靜電的一種中和器。這種中和器的作用范圍大,消電效果也比較好。可用于要求嚴格防光的場所等。,3、靜電屏蔽屏蔽是指用接地的金屬線和金屬網等將帶電的物體表面進行包裹。對帶電物體進23、行屏蔽,主要是為了限制對其周圍產生電離的作用,限制由非導體帶電而引起的力學現象及產生放電現象。因此,對帶電物體的屏蔽程度,只要使物體的電位不繼續上升就可以了,而不一定要把帶電物體的全表面都用屏蔽材料包覆起來。不論屏蔽如何,都必須將屏蔽材料牢靠地接地或與已接地的物體項連接。進行屏蔽時,應盡量使屏蔽器材與帶電物體緊密結合,最好是將屏蔽器材的主要點分別固定在帶電物體上,使用金屬線屏蔽時,金屬線應緊密纏繞在帶電物體上,纏繞間隔約為數厘米。,4、泄漏法對絕緣性強的物體可設法降低其絕緣性能從而使聚集的靜電加快消除。其具體方法有:(1)增加空氣濕度,濕度增加后可以降低某些絕緣材料的表面電阻率,有利于靜電的消24、除。(2)用抗靜電劑,對某些絕緣材料可以在其生產或使用過程中加入極少量的添加劑,由此降低其絕緣程度,即不影響其使用性能,又使得靜電不易聚集起來。但此時帶電體仍須與地連接,才能形成泄漏通道。例如在航空汽油中加入百萬分之幾的抗靜電添加劑。就能迅速消除靜電。導電塑料和導電橡膠也是加入少量導電性添加劑的結果。有時也可用對絕緣材料臨時性噴漆抗靜電劑的方法。,在施工質量中,有的施工隊根本不懂得防靜電知識,接地線亂接甚至有的不接地等等。以上問題若不及時整頓,使防靜電流于形式,這就使現代微電子的應用造成非常大的損失,起著阻礙作用。因此防靜電行業協會和有關政府部門在近期將采取一系列措施,使防靜電行業能夠健康發展25、。首先是通過媒體宣傳,使本行業及用戶的管理者,充分認識防靜電的重要性和靜電產生的原因,使用戶由被動到主動采用防靜電技術。其次,對接觸微電子技術的人員及廣大從事防靜電業務人員真正認識防靜電的意義。第三,通過ISO9000的質量控制系統加強對產品質量監督執行,推行質量認證制度,不具備合格的產品認證書不準在市場上銷售,對一些不規范的企業生產產品要進行取諦。第四,要加強對防靜電環境的測量,使其規范化、制度化。干燥的氣候,化纖、塑料的廣泛應用。,防靜電意義,防靜電產品:專業生產防靜電產品和電子輔助產品,系列有:離子風機、離子風槍、離子風棒、離子風嘴、靜電除塵機、板面除塵機等,廣泛應用于:精密電子產品生產26、;電子組裝線,微電子生產,光電;醫藥制造組裝線、印刷、包裝;細小產品成型,塑料薄膜的剪切,圓圈和覆膜,以及模具產品的脫模等。如何選用除靜電器材1。什么是最常見的靜電源?人在活動如行走,站起等活動中都會產生靜電,人體是最為常見的靜電源,因此人體的靜電防護是最為重要的。2。要控制人體靜電,最有效的措施是什么?要控制人體靜電。,防靜電產品,防止人體帶靜電的措施有下面幾點:(1)人體接地。人體接地就是使人體與大地之間不出現絕緣現象。將工作地面制成導電性地面,同時操作人員穿防靜電鞋,利用接地用具使人體接地。凡有爆炸和火災危險區域的操作區應輔設導電地面,導電地面對地電阻應低于10歐。(2)防止勞動保護用品27、的帶電。在日常工作和生產場所,為防止靜電危害,在易燃環境中最好不穿化纖織物,在有爆炸粉塵混合物、氫氣、乙炔、丙酮、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、乙醇、正庚烷、甲醇、等工作場所,應穿用導電性纖維制成的防靜電工作服、工作鞋。(3)認真執行安全作業規程。操作人員應嚴格遵守操作規程,工作盡量標準化,操作人員應使用規定的勞保用品和工具,應盡可能不進行與人體帶電有關的動作,如接近和接觸帶電量大的物體、工作時處于絕緣狀態的物體等。,相關標準。國際電工委員會的IEC 61000-4-2 Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 4:Testing and measurement 28、techniques-Section 2:Electrostatic discharge immunity test.Basic EMC Publication(電磁兼容性(EMC)-第4部分:試驗和 測量 技術-第2節:靜電放電抗擾度試驗。基本 EMC出版物).我國國家標準GB/T 17626.2電磁兼容試驗和測試技術靜電放電抗擾度試驗 IEC 61000-4-2和GB/T 17626.2規定要求的最高試驗電壓是接觸放電8kV,空氣放電15kV(不包括開放等級的特殊電壓,靜電相關標準,然而,任何事物都有兩面性。對于靜電這一隱蔽的搗蛋鬼。只要摸透了它的脾氣,揚長避短,也能讓它為人類服務。比如,靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和靜電分選技術等,已在工業生產和生活中得到廣泛應用。靜電也開始在淡化海水,噴灑農藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手,甚至在字宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。,靜電好處,謝謝!,