化工安全化工安全4火灾爆炸事故的火灾爆炸事故的技术预防措施技术预防措施(三三)化工安全第化工安全第4章章课程课件课程课件24.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施内内 容容4.5.1静电的产生与静电电荷的积累静电的产生与静电电荷的积累4.5.2静电的危害及引发燃烧爆炸事故的条件静电的危害及引发燃烧爆炸事故的条件4.5.3人体静电人体静电4.5.4粉状物料输送过程中产生的静电粉状物料输送过程中产生的静电4.5.5液体在管道内流动产生的静电液体在管道内流动产生的静电4.5.6预防和控制静电危害的技术措施预防和控制静电危害的技术措施4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施3有关防范静电危害的标准有关防范静电危害的标准防止静电事故通则防止静电事故通则GB12158-2006液体石油产品静电安全规程液体石油产品静电安全规程GB13348-92石油化工静电接地设计规范石油化工静电接地设计规范SH3097-2000静电作业规范静电作业规范NFPA77（2000版）版）静电安全指南静电安全指南（日本（日本1988）NFPA（NationalFireProtectionAssociation）美国防火协会标准4详细了解静电的参考书刘尚合等静电理论与防护刘尚合等静电理论与防护 北京：北京：兵器工业出版社，兵器工业出版社，19991999刘尚合等静电放电及危害防护刘尚合等静电放电及危害防护 北京：北京：北京邮电大学出版社，北京邮电大学出版社，200420044.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施54.5.1 静电的产生与静电电荷的积静电的产生与静电电荷的积累累静静电电是是指指绝绝缘缘物物质质（或或孤孤立立导导体体）上上携携带的相对静止的电荷。带的相对静止的电荷。静静电电电电荷荷是是由由不不同同物物体体接接触触- -分分离离时时产产生生的。的。静静电电电电荷荷只只能能聚聚积积于于物物体体的的表表面面上上，不不能能象象在在导导体体里里的的电电流流那那样样容容易易流流动动，因因而称之为静电。而称之为静电。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施6（1）静电的产生机理电子挣脱原子核的束缚所需要的电子挣脱原子核的束缚所需要的最小最小能能量称为量称为电子逸出功（又称为功函数）电子逸出功（又称为功函数）。它反映了原子核对电子的束缚力或者吸它反映了原子核对电子的束缚力或者吸引力的大小，不同原子或者说是不同物引力的大小，不同原子或者说是不同物质的电子逸出功是不相同的。质的电子逸出功是不相同的。 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施7当两种物体在一起互相摩擦，两者作相当两种物体在一起互相摩擦，两者作相距小于距小于2510-8cm的紧密接触时，电子受的紧密接触时，电子受到相反两个方向的作用力，作用力之差到相反两个方向的作用力，作用力之差净作用力就是电子逸出功之差。净作用力就是电子逸出功之差。2510-8cm=2.5nm，是材料间可以发生电，是材料间可以发生电荷转移或电荷交换的距离最大距离荷转移或电荷交换的距离最大距离。8 由于两物体各自带有电荷相反的静电荷，就形成了双电层。电子逸出功不同的物质接触形成双电层电子逸出功不同的物质接触形成双电层电子逸出功大的物质带负电荷电子逸出功大的物质带负电荷那一种物质的电子逸出功大？4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施平衡状态9双电层还不是静电；双电层还不是静电；当两物质作相对运动，如固体间相互摩当两物质作相对运动，如固体间相互摩擦、液体在管道中流动、粉状物料在布擦、液体在管道中流动、粉状物料在布袋中滑动，部分电子来不及复位就随物袋中滑动，部分电子来不及复位就随物质离开了，就各自带上了质离开了，就各自带上了净电荷净电荷静静电电。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施10静电的产生过程静电的产生过程4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施跑的速度慢，没有赶上汽车！跑的速度慢，没有赶上汽车！静电电荷的量静电电荷的量与相接触的两物质的电子与相接触的两物质的电子逸出功之差逸出功之差有关，差别越大即性质相差有关，差别越大即性质相差越大，静电电荷越多；越大，静电电荷越多；同时还与移动速度大小有关，速度越大，同时还与移动速度大小有关，速度越大，静电电荷越多。静电电荷越多。114.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施12静电带电序列静电带电序列北川序列北川序列（十）玻璃一头发一尼龙一羊毛一人造纤维一绸布一（十）玻璃一头发一尼龙一羊毛一人造纤维一绸布一醋酸人造丝一奥纶一纸浆和滤纸一黑橡胶一维尼纶一醋酸人造丝一奥纶一纸浆和滤纸一黑橡胶一维尼纶一可耐尼龙一赛璐路一玻璃纸一聚苯乙烯一聚四氟乙烯可耐尼龙一赛璐路一玻璃纸一聚苯乙烯一聚四氟乙烯（一）（一）绸布与玻璃棒摩擦带正（十）电荷，而绸布与玻璃棒摩擦带正（十）电荷，而与聚四氟乙烯摩擦带负（一）电荷与聚四氟乙烯摩擦带负（一）电荷4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施13（2 2）静电的积累与泄漏）静电的积累与泄漏产产生生的的静静电电电电荷荷也也能能通通过过导导体体泄泄漏漏掉掉，泄泄漏漏的的快快慢慢与与物物质质的的电电阻阻率率大大小小有有关关，只只有有当当物物体体是是绝绝缘缘材材料料、或或物物体体表表面面是是绝绝缘缘材材料料或或由由被被绝绝缘缘材材料料隔隔离离的的导导电电材材料料构构成成时时，才才能能在在其其表表面面上上积积累累（积积聚聚）电电荷荷。否否则则，产产生生的的静静电电会会很很快快泄漏掉而不能积聚起来。泄漏掉而不能积聚起来。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施14这这里里所所说说的的绝绝缘缘材材料料，是是指指电电阻阻率率大大于于10l0 cm的材料。的材料。电电阻阻率率在在10l01015 cm之之间间者者容容易易产产生生静静电电，是是防静电工作的重点对象防静电工作的重点对象；当当电电阻阻率率大大于于1015 cm时时，物物体体就就不不易易产产生生静静电，但一旦带有静电，就难以消除。电，但一旦带有静电，就难以消除。物物体体电电阻阻率率106108 cm的的材材料料为为导导静静电电材材料料，即使上面带上电荷，也可瞬间消失。即使上面带上电荷，也可瞬间消失。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施物体的电阻率小于物体的电阻率小于1104 m时属于时属于静电静电导体导体；电阻率大于电阻率大于11011 m时属于时属于静电非导体静电非导体；介于二者之间时属于介于二者之间时属于静电亚导体静电亚导体；人体电阻在人体电阻在103 数量级及以下，属于静数量级及以下，属于静电导体。电导体。154.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施表面电阻率定义为单位宽度、单位长度材料的表面电阻值，即正方形材料两对边间的表面电阻，单位为欧姆（）。体电阻率定义为单位截面积、单位长度立方体材料两个相对面间的电阻，单位为m或cm。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施17几种液体的电阻率几种液体的电阻率4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施名称名称电阻率阻率 cm名称名称电阻率阻率 cm乙乙烷石油石油醚煤油煤油庚庚烷轻油油二硫二硫化碳化碳二甲二甲苯苯甲苯甲苯汽油汽油苯苯1.01088.410147.310144.910131.310143.910133.010132.710132.510131.61013三三氯乙乙烯乙乙醚乙醇乙醇正丁正丁醇醇丙丙酮醋酸醋酸乙乙酯甲醇甲醇醋酸醋酸甲甲酯蒸蒸馏水水异丙异丙醇醇6.110115.610117.41081.11031.71071.71072.31062.91051.01062.810918 介介电电常常数数 也也反反映映电电荷荷泄泄漏漏与与积积累累的的快快慢慢，当当流流体体的的相相对对介介电电常常数数超超过过2020，不不论论是是管管道道连连续续输输送送还还是是贮贮运运，当当有有接接地地装装置置时时都都不不会会产产生生静静电积聚。电积聚。 带带电电体体上上静静电电电电量量泄泄漏漏到到原原来来一一半半所所需需要要的的时时间间叫叫静静电电消消散散半半衰衰期期t tl/2l/2。静静电电消消散散的的半半衰衰期越长，静电愈不容易泄漏，危俭性愈大。期越长，静电愈不容易泄漏，危俭性愈大。 半半衰衰期期与与液液体体的的介介电电常常数数 及及电电阻阻率率 成成正正比比，液体的半衰期可用下式计算：液体的半衰期可用下式计算：t1/26.510-14对于固体带电物质，半衰期可用下式求得：对于固体带电物质，半衰期可用下式求得：t1/20.69RC4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施19半半衰衰期期反反映映静静电电消消散散的的快快慢慢，它它是是判判断断静电积聚的重要参数。静电积聚的重要参数。在在有有些些国国家家根根据据他他们们的的经经验验，规规定定静静电电半半衰衰期期t tl l/ /2 20.012s0.012s的的，可可以以认认为为其其静静电电的积聚是安全的。的积聚是安全的。在在此此条条件件下下即即使使产产生生静静电电，也也不不致致积积聚聚起来。起来。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施20某些液体的某些液体的 、 v与与t1/2的关系的关系4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施名称名称介介电常常数数 电阻阻率率 v/ cm半衰期半衰期t1/2s己己烷二甲二甲苯苯甲苯甲苯苯苯庚庚烷乙醇乙醇甲醇甲醇水水异丙异丙醇醇1.92.42.42.32.025.733.780.425.011010310132.710131.610134.910137.41082.310611062.81051.21054.61064.11062.41066.41061.210-35.010-64.910-8410-321（3 3）影响静电产生的因素及静电的特点）影响静电产生的因素及静电的特点影响静电影响静电产生产生的因素的因素凡凡是是加加快快液液体体线线性性流流速速、增增加加湍湍流流程程度度、混混入入互互不不相相溶溶的的液液体体的的因因素素，如如流流速速、管管径径、管管材材种种类类、管管内内壁壁粗粗糙糙度度、弯弯头头多多少少、滤滤网网密密度度与与材材质质、油油中中有有水水等等都都影响产生静电电荷的速度。影响产生静电电荷的速度。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施22影响静电影响静电泄漏泄漏的因素的因素影响静电泄漏的因素就影响静电积累，影响静电泄漏的因素就影响静电积累，如管道材料或相关物质的电阻率、法兰如管道材料或相关物质的电阻率、法兰间是否电气连接、有无静电接地、接地间是否电气连接、有无静电接地、接地电阻大小、空气湿度、带电物质对水的电阻大小、空气湿度、带电物质对水的亲和度等。亲和度等。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施23静电与工业用电的区别静电与工业用电的区别内容内容静电静电工业用电工业用电产生方式产生方式接触、分离接触、分离电磁感应电磁感应空间积蓄的能量空间积蓄的能量密度密度小于小于45J/m3106J/m3电位电位高达几千伏甚至高达几千伏甚至上万伏上万伏220伏或伏或380伏伏电流强度电流强度微安（微安（ A）数量）数量级级安培（安培（A）数量级）数量级如此高电位的带电体若与零电位或低电位物体接触形成如此高电位的带电体若与零电位或低电位物体接触形成不大的间隙时，极易产生静电放电火花。不大的间隙时，极易产生静电放电火花。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施24部分工序或场所的静电电位数值部分工序或场所的静电电位数值 电影胶片制造电影胶片制造 15kV15kV及以上及以上 橡胶制造及人造革制造橡胶制造及人造革制造 101015kV15kV 细小颗粒的研磨，有粉尘的工序细小颗粒的研磨，有粉尘的工序 101015kV15kV 喷漆喷漆 l0kVl0kV 赛璐珞的摩擦赛璐珞的摩擦 40kV40kV 橡胶输送带的运转（橡胶输送带的运转（4m/s4m/s） 45kV45kV 含沥青的汽油通过丝织品滤网时含沥青的汽油通过丝织品滤网时 335kV335kV4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施254.5.2静电的危害及引发燃烧爆炸静电的危害及引发燃烧爆炸事故的条件事故的条件（1 1）静电的危害）静电的危害（2 2）静电引发燃烧爆炸事故的条件静电引发燃烧爆炸事故的条件4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施264.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施27（1 1）静电的危害）静电的危害引发燃烧和爆炸引发燃烧和爆炸火花放电火花放电是发生在液态或固态导体之间的放电。是发生在液态或固态导体之间的放电。其特征是有明亮的放电通道，通道内有密度很其特征是有明亮的放电通道，通道内有密度很高的电流，使其中的气体完全电离。高的电流，使其中的气体完全电离。放电很快且有很响的爆裂声。放电很快且有很响的爆裂声。两导体之间的电场强度超过击穿强度时，就会两导体之间的电场强度超过击穿强度时，就会发生火花放电。发生火花放电。因为发生放电的是导体，所有电荷几乎全部进因为发生放电的是导体，所有电荷几乎全部进入火花，即火花几乎消耗掉所有的静电能量。入火花，即火花几乎消耗掉所有的静电能量。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施284.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施294.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施30当导体上有曲率半径很小的尖端时，即当导体上有曲率半径很小的尖端时，即发生发生电晕放电电晕放电。电晕放电不一定指向某一特定方向。电电晕放电不一定指向某一特定方向。电晕放电时，尖端附近的场强很强，尖端晕放电时，尖端附近的场强很强，尖端附近气体发生电离，电荷可离开导体；附近气体发生电离，电荷可离开导体；而远离尖端处场强急剧减弱，电离不完而远离尖端处场强急剧减弱，电离不完全，只能形成微小电流。全，只能形成微小电流。电晕放电的特征是伴有嘶嘶的响声，有电晕放电的特征是伴有嘶嘶的响声，有时有微弱的辉光。时有微弱的辉光。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施31刷形放电刷形放电发生在非导体和导体之间，是发生在非导体和导体之间，是自非导体上的许多点发出短小火花的放自非导体上的许多点发出短小火花的放电。火花是由非导体表面能够流入其中电。火花是由非导体表面能够流入其中的电荷引起的。其放电总体经常有刷子的电荷引起的。其放电总体经常有刷子似的形状。刷形放电的局部能量可能具似的形状。刷形放电的局部能量可能具有引燃能力。有引燃能力。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施324.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施334.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施344.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施354.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施场致发射放电场致发射放电是从物体表面发射出电子是从物体表面发射出电子的放电。其放电能量很小，因此，只有的放电。其放电能量很小，因此，只有涉及敏感度很高的易爆物品时，才具有涉及敏感度很高的易爆物品时，才具有危险。危险。 364.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施37当悬浮在空气中的带电粒子形成大范围、当悬浮在空气中的带电粒子形成大范围、高电荷密度的电荷云时，会发生闪雷状高电荷密度的电荷云时，会发生闪雷状的所谓雷形放电。的所谓雷形放电。受压液体、液化气高速喷出时，可能发受压液体、液化气高速喷出时，可能发生雷形放电。生雷形放电。雷形放电能量很大，引燃危险也很大。雷形放电能量很大，引燃危险也很大。静电火花引燃，造成火灾甚至爆炸，是其最大静电火花引燃，造成火灾甚至爆炸，是其最大静电火花引燃，造成火灾甚至爆炸，是其最大静电火花引燃，造成火灾甚至爆炸，是其最大的危害的危害的危害的危害。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施38容易产生静电的工序和工作状态容易产生静电的工序和工作状态物态物态工序和状态工序和状态固体或粉固体或粉体体摩擦摩擦混合混合搅拌搅拌洗涤洗涤粉碎粉碎切断切断研磨研磨筛选筛选切削切削振动振动过滤过滤剥离剥离捕集捕集液压液压倒换倒换输送输送绕卷绕卷开卷开卷投入投入包装包装涂布涂布印刷印刷穿脱衣服穿脱衣服皮带输送皮带输送液体液体流送流送注人注人充填充填倒换倒换滴流滴流过滤过滤搅拌搅拌吸出吸出洗涤洗涤检尺检尺取样取样飞溅飞溅喷射喷射摇晃摇晃检温检温混入杂质混入杂质混入水珠混入水珠气体气体喷出喷出管内输送管内输送泄漏泄漏喷涂喷涂排放排放高压洗涤高压洗涤4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施39 静静电电放放电电释释放放的的能能量量多多少少与与许许多多因因素素有有关关，导导体体火火花花放放电电一一般般能能释释放放全全部部能能量量，静电放电能量可用下式计算：静电放电能量可用下式计算： 式中，式中，E E 静电放电能量，静电放电能量，J J； Q Q 电量，电量，C C； U U 静电压，静电压，V V； C电容，电容，F。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施40例例如如：当当向向槽槽车车中中装装苯苯时时产产生生静静电电，测测得得静静电电压压为为1000V，电电容容为为1.010-9F，如如发发生生静静电电放放电电，问放电能量能否引起苯的燃烧或爆炸？问放电能量能否引起苯的燃烧或爆炸？首先计算放电的能量首先计算放电的能量 E=0.5CU2=0.51.010-910002=510-4J=0.5mJ已已知知苯苯的的最最小小点点火火能能（最最小小引引燃燃能能量量）为为0.2mJ，上上述述数数值值大大大大超超过过了了苯苯的的最最小小点点火火能能，所以完全可以使之爆炸。所以完全可以使之爆炸。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施41什么是最小点火能什么是最小点火能Emin ？点燃某可燃物质的最小能量为该物质的点燃某可燃物质的最小能量为该物质的最小点火能，其反映了物质被点燃的难最小点火能，其反映了物质被点燃的难易程度，易程度，Emin越小越易被点燃。越小越易被点燃。物质不同，最小点火能也不相同。物质不同，最小点火能也不相同。实际的最小点火能还与物质浓度、氧气实际的最小点火能还与物质浓度、氧气浓度有关。浓度有关。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施42可燃性气体可燃性气体 最小点火能量最小点火能量可燃性气体可燃性气体 最小点火能量最小点火能量氢气氢气0.019乙乙/丙烷丙烷0.31乙炔乙炔0.02丙酮丙酮1.15乙烯乙烯0.096苯苯0.55环氧乙烷环氧乙烷0.105甲苯甲苯2.5甲醇甲醇0.215甲乙酮甲乙酮0.53甲烷甲烷0.28四氢呋喃四氢呋喃0.54汽油汽油0.15氨氨0.77部分气体的最小点火能部分气体的最小点火能/10-3J4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施43（2 2）静电引发燃烧爆炸事故的条件）静电引发燃烧爆炸事故的条件a.要具备产生静电的条件；要具备产生静电的条件；b.要具备产生火花放电的电位；要具备产生火花放电的电位；c.有能产生火花放电的条件；有能产生火花放电的条件；d.放电火花有足够能量；放电火花有足够能量；e.现场环境有易燃易爆混合物。现场环境有易燃易爆混合物。 此此5 5个个条条件件缺缺一一不不可可，因因此此要要达达到到预预防防目目的的，只只要要消消除除其其中中一一条条即即可防止火灾爆炸事故。可防止火灾爆炸事故。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施44预防静电事故的措施：预防静电事故的措施：减少产生量、泄放、消除减少产生量、泄放、消除4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施45判断安全电位判断安全电位 生产过程中积累静电的物体是导体时生产过程中积累静电的物体是导体时 静静电电安安全全判判据据可可为为E Emaxmax0.40.4E Eminmin，由由此此可可知知静静电电可可能能引引起起燃燃烧烧爆爆炸炸的的最最低低界界限限，以电位表示为：以电位表示为：4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施46D为距离，人手靠近导体，放电容易发生，4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施47 生产过程中积累静电的物体是绝缘体时生产过程中积累静电的物体是绝缘体时如如果果绝绝缘缘材材料料发发生生放放电电，其其积积累累的的静静电电电电能能一一般般不不能能一一次次全全部部放放出出，可按下述大致标准进行判断是否有引发燃烧爆炸的危险。可按下述大致标准进行判断是否有引发燃烧爆炸的危险。 a a 对对于于最最小小静静电电点点火火能能为为数数十十毫毫焦焦耳耳的的危危险险物物质质，带带电电体体电电位位达达1kV1kV以上，或带电电荷密度达以上，或带电电荷密度达1 11010-7-7k/mk/m2 2以上就有燃爆危险；以上就有燃爆危险； b b 对对于于最最小小静静电电点点火火能能为为数数百百毫毫焦焦耳耳的的危危险险物物质质，带带电电体体电电位位达达5kV5kV以上，或带电电荷密度达以上，或带电电荷密度达1 11010-6-6k/mk/m2 2 时以上就有燃爆危险；时以上就有燃爆危险； c c 对对带带电电体体用用接接地地的的直直径径约约为为3mm3mm以以上上的的金金属属球球靠靠近近时时，在在带带电电体体与金属球之间产生有光和声的放电效果时，就有引起燃爆的危险；与金属球之间产生有光和声的放电效果时，就有引起燃爆的危险； d d 当当操操作作人人员员（人人体体）接接近近带带电电体体时时，人人体体有有静静电电电电击击的的感感觉觉，就有引起燃爆的危险；就有引起燃爆的危险； e e 若若带带电电体体表表面面电电荷荷密密度度达达到到1 11010-4-4k/mk/m2 2，产产生生表表面面放放电电，放放出出数数百毫焦耳的放电能量，就有引起燃爆的危险。百毫焦耳的放电能量，就有引起燃爆的危险。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施484.5.3人体静电人体静电 （1 1）人体静电的产生与危害）人体静电的产生与危害人人体体产产生生静静电电的的机机理理与与工工艺艺过过程程中中完完全全相相同同，也也是是由由于摩擦所致。于摩擦所致。人人穿穿的的衣衣服服之之间间在在长长时时间间充充分分接接触触和和摩摩擦擦中中带带了了静静电电，在在脱脱衣衣时时，两两件件带带有有异异性性电电荷荷的的衣衣服服在在彼彼此此脱脱离离接接触触时就会发生静电放电。时就会发生静电放电。不不仅仅衣衣服服摩摩擦擦可可以以产产生生静静电电，而而且且穿穿着着胶胶底底鞋鞋在在绝绝缘缘地地板板上上来来回回走走动动后后人人体体也也会会带带上上静静电电，人人坐坐在在人人造造革革等等绝绝缘缘材材料料为为表表面面的的椅椅子子上上活活动动后后起起立立时时人人体体也也会会带带上上静静电电，即即使使用用干干抹抹布布抹抹绝绝缘缘桌桌面面后后，也也能能使使人人体体带带上上静静电电。据据报报道道，人人穿穿塑塑料料鞋鞋在在橡橡胶胶板板上上来来回回走走动动可可使人体带电使人体带电2 23kV3kV。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施49表表3-5-5 3-5-5 工作环境的人体带电工作环境的人体带电人体活动方式人体活动方式环境环境温、温、湿度湿度人体对地人体对地电阻（电阻（ ）人体对地电人体对地电容（容（pFpF）人体对地电压（人体对地电压（V V）穿塑料凉鞋穿塑料凉鞋站在红橡胶站在红橡胶地板上走动地板上走动慢步约慢步约2020米米252564%64%10101212180(180(双脚双脚) )120(120(单脚单脚) )-900-900（双）（双）-1500-1500（单）（单）快步约快步约2020米米-1200-1200（双）（双）-2000-2000（单）（单）快步约快步约4040米米-1500-1500（双）（双）-2800-2800（单）（单）穿塑料凉鞋穿塑料凉鞋在红橡胶地在红橡胶地板上掸桌椅板上掸桌椅后后用干抹布抽用干抹布抽掸干净的漆掸干净的漆桌面桌面252559%59%10101212180(180(双脚双脚) )120(120(单脚单脚) )+2500+2500（双）（双）+3700+3700（单）（单）用干抹布抽用干抹布抽掸人造革椅掸人造革椅子面子面+2800+2800（双）（双）+3800+3800（单）（单）用干抹布抽用干抹布抽掸红橡胶板掸红橡胶板铺设的工作铺设的工作台面台面+2200+2200（双）（双）+3400+3400（单）（单）4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施50表表3-5-6 3-5-6 静电电击人体的反应静电电击人体的反应 人体带人体带电电位电电位（V V）静电放电时静电放电时人体感觉程度人体感觉程度备注备注人体带电人体带电电位（电位（V V）静电放电时静电放电时人体感觉程度人体感觉程度备注备注10001000没有感觉没有感觉70007000手手指指手手掌掌有有强强烈烈痛感，麻痹干痛感，麻痹干20002000手手指指外外侧侧有有感感觉觉，但不痛但不痛产产生生微微弱弱放电声放电声80008000从从手手掌掌到到前前臂臂有有麻痹感麻痹感30003000有微弱针刺痛感有微弱针刺痛感90009000手手腕腕有有强强烈烈同同感感，手手有有很很强强的的麻麻痹痹感感40004000手手指指有有微微痛痛感感，如针扎之痛感如针扎之痛感可可见见到到放放电火花电火花1000010000整整个个手手都都痛痛，感感到电流流过到电流流过50005000手手掌掌到到手手臂臂前前半半部有电击痛感部有电击痛感放放电电火火花花从从手手指指延延伸伸1100011000手手指指强强烈烈麻麻痹痹，整整个个手手有有强强烈烈电电击感击感60006000手手指指剧剧烈烈痛痛感感，受受电电击击后后手手臂臂感感觉沉重觉沉重4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施51人人体体静静电电对对生生产产的的危危害害同同样样是是引引发发火火灾灾，而而人人的的位位置置不不固固定定，经经常常出出现现在在高高度度危危险险的的场场所所，因因此此防防范范人人体体静静电电的的危危害害在在安安全全管管理理工工作作中中十十分重要。分重要。西西安安某某厂厂用用浸浸了了汽汽油油的的锯锯末末擦擦精精密密车车间间的的地地板板，汽汽油油蒸蒸气气充充满满了了这这个个40m40m2 2的的房房间间。由由于于工工作作人人员员穿穿着着涤涤纶纶衣衣服服和和泡泡沫沫塑塑料料凉凉鞋鞋活活动动，使使衣衣服服和和拖拖鞋鞋上上都都带带上上较较高高静静电电，这这时时恰恰好好有有人人踢踢到到地地面面上上一一小小段段露露头头的的旧旧穿穿线线铁铁管管，于于是是立立即即发发生生放放电电，放放电电火火花花引引起起汽汽油油蒸蒸气气与与空空气气混混合合物物的的燃燃烧烧爆爆炸炸，伤伤亡亡多多人人，室室内内设设备备和和仪仪器器也也严严重重烧烧毁毁。由由此此可可见见，人人体体静静电电放放电电有有时时危危害害是是很大的。很大的。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施52（2 2）消除人体静电的措施）消除人体静电的措施 消除人体静电的措施包括：消除人体静电的措施包括：穿防静电工作服、人体接地、工作地面穿防静电工作服、人体接地、工作地面导静电化以及加强防静电安全操作等。导静电化以及加强防静电安全操作等。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施53 穿防止静电的工作服装穿防止静电的工作服装 在在有有静静电电危危害害的的场场所所工工作作人人员员（包包括括临临时时人人员员）应应穿穿戴戴防防静静电电工工作作服服、鞋鞋和和手手套套，不不得得穿穿用用化化纤纤衣衣物物。穿穿防防静静电电的的工工作作服服不不仅仅可可以以少少产产生生静静电电，降降低低人人体体电电位位，同同时时可可以以避避免免服服装装上上带带高高电电位位所所引引起起的的其其他他危危害害。禁禁止止穿穿羊羊毛毛或或化化纤纤厚厚袜袜；穿穿防防静静电电工工作作服服或或手手套套和和帽帽子子，不不穿穿厚厚毛毛衣衣，可可穿穿棉棉制制品品服服装装。防防静静电电鞋鞋的的电电阻阻值值应应小小于于10107 7 ，并并大大于于10105 5 。穿穿防防静静电电鞋鞋可可保保持持人人体体接接地地，防防止止人人体体形形成成较较高高的的静静电电电电位位。要要特特别别注注意意：严严禁禁在在鞋鞋内内外外粘粘贴贴绝绝缘缘垫垫，并并应应定定期期作作检检查查。另另外外，在在防防爆爆厂厂房房内内，应应避避免免穿穿脱脱衣衣服服、靴靴、鞋鞋、梳梳头头及及剧剧烈烈活活动动，因因为为这这些些动动作作可可能能产产生生静静电电放放电电而而引引起起火火灾灾爆爆炸炸事事故故。在在有有静静电电危危险险的的场场所所，不不得得携携带带与与工工作作无无关关的的金金属属物物品品，如如钥钥匙匙、硬硬币币、手手表表、戒戒指指等等，也也不不许许穿穿带带钉钉子子的的鞋鞋等等进进人人现现场场，不不准准使使用用化化纤纤材材料料制制作作的的拖拖布布或或抹抹布擦洗物体或地面。布擦洗物体或地面。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施54 人体接地人体接地 在在人人体体必必须须接接地地的的场场所所，应应装装设设金金属属接接地地棒棒消消电电装装置置。工工作作人人员员随随时时用用手手接接触触接接地地棒棒，以以清清除除人人体体所所带带有有的的静静电电。在在坐坐着着工工作作的的场场合合，工工作作人人员员可可佩佩带带接接地地的的腕腕带带。防防静静电电的的场场所所入入口口处处、外外侧侧，应应有有裸裸露露的的金金属属接接地地物物，如如采采用用接接地地的的金金属属门门、门门帘帘、扶扶手手、支支架架等等。在在油油罐罐、精精馏馏塔塔的的爬爬梯梯入入口口应应留留一一小小段段不不涂涂漆漆，供工作人员触摸接地。供工作人员触摸接地。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施57戴腕带情况下人体接地电阻检测4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施58 工作地面导静电化工作地面导静电化 地面保持一定的导电性，才能使人体有效接地。地面保持一定的导电性，才能使人体有效接地。工工作作地地面面导导静静电电化化就就是是使使用用导导电电工工作作地地面面，其其电电阻阻的的阻阻值值既既要要小小到到能能防防止止人人体体静静电电的的积积累累，又又要要考考虑虑不不会会由由于于误误触触动动力力电电导导致致人人体体严严重重伤伤害害，故故电电阻阻值值应应适适当当。目目前前国国内内外外定定为为一一般般场场合合为为10108 8 ，有有火火灾灾爆爆炸炸危危险险的的场所为场所为10106 6 。国国内内一一般般要要求求为为3 310104 4 R R10106 6 。当当空空气气相相对对湿湿度度在在30%30%以以下下时时，每每班班洒洒水水至至少少1 12 2次次，使使混混凝凝土土地地面面、嵌嵌木木地地板板湿湿润润，使使橡橡胶胶、塑塑料料贴贴面面及及油油漆漆地地面面形形成成水水膜膜，增加导电性。增加导电性。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施59表表3-5-7 3-5-7 不同地面材料的泄漏电阻不同地面材料的泄漏电阻 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施材料名称材料名称泄漏泄漏电阻阻 材料名称材料名称泄漏泄漏电阻阻 导电性水磨石性水磨石导电性橡胶性橡胶石石混凝土混凝土导电性聚性聚氯乙乙烯10510710410810410910510101071011一般涂漆地面一般涂漆地面橡胶橡胶贴面面木胶合板木胶合板沥青青聚聚氯乙乙烯贴面面10910121091013101010131011101310121015604.5.4 粉状物料输送过程中粉状物料输送过程中产生的静电产生的静电对对粉粉状状物物料料进进行行筛筛选选、输输送送、搅搅混混、气气流流烘烘干干、旋旋风风分分离离及及袋袋式式除除尘尘等等加加工工处处理理，过过程程中中免免不不了了有有物物料料颗颗粒粒之之间间或或物物料料与与器器壁壁、管管壁壁、布布袋袋之之间间的的相相互互碰碰撞撞和和摩摩擦擦，接接触触与与分分离离反反复复进进行行，它它们们之之间间就就会会产产生生电电子子转转移移现现象象，粉粉体体及及器器壁壁会分别带上不同符号的静电。会分别带上不同符号的静电。对于完全分散的粉粒，其能保持的最大表面电对于完全分散的粉粒，其能保持的最大表面电荷密度为荷密度为10C10Cm m2 2( (微库米微库米2 2) )。 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施61图图3-5-2 3-5-2 粉体物料从斜导槽上流过时带静电的情况粉体物料从斜导槽上流过时带静电的情况(a)流动摩擦起电；流动摩擦起电；(b)金属容器上的感应电荷；金属容器上的感应电荷；(c)等效电路等效电路4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施62图图3-5-2 3-5-2 粉体物料从斜导槽上流过时带静电的情况粉体物料从斜导槽上流过时带静电的情况(a)流动摩擦起电；流动摩擦起电；(b)金属容器上的感应电荷；金属容器上的感应电荷；(c)等效电路等效电路4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施634.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施6420012001年年，石石家家庄庄某某制制药药集集团团的的一一车车间间内内，在在离离心心机机放放料料过过程程中中发发生生静静电电火火灾灾，分分析析事事故故原原因因时时，发发现现离离心心机机与与双双锥锥之之间间垂垂直直高高度度为为3.5m3.5m，落落差差大大造造成成放放料料速速度度过过快快，与与普普通通化化纤纤接接料料袋袋的的摩摩擦擦速速度度过过快快，短短时时间间内内积积聚聚大大量量的的电电荷荷是是造成静电火花放电的主要原因之一。造成静电火花放电的主要原因之一。也也是是在在20012001年年，河河北北一一工工厂厂车车间间向向预预先先装装（投投）好好丙丙酮酮的的反反应应釜釜内内投投加加粉粉状状反反应应物物，直直接接从从塑塑料料编编织织袋袋中中放放出出，粉粉体体流流动动产产生生的的静静电电使使编编织织袋袋静静电电电电位位高高达达2000V2000V，接接触触反反应应釜釜时时放放电电产产生的火花将丙酮蒸汽引爆。生的火花将丙酮蒸汽引爆。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施65 又又如如，某某厂厂采采用用气气流流烘烘干干可可燃燃性性粉粉体体物物料料，气气流流温温度度8080，烘烘干干后后用用袋袋式式除除尘尘器器捕捕捉捉细细粉粉。因因为为粉粉料料堵堵塞塞了了袋袋滤滤的的网网眼眼，便便停停止止运运转转来来将将布布袋袋上上的的粉粉尘尘抖抖落落下下来来，抖抖落落后后再再开开车车运运转转时时，突突然然发发生生了了粉粉尘尘与与空空气气混混合合物物的的燃燃烧烧与与爆爆炸炸。据据分分析析是是因因为为过过滤滤袋袋由由化化纤纤织织物物制制成成，粉粉状状物物料料长长时时间间与与布布袋袋摩摩擦擦并并穿穿过过布布袋袋网网眼眼与与其其分分离离，使使布布袋袋带带上上静静电电，在在掸掸落落的的过过程程中中，又又使使静静电电电电压压进进一一步步升升高高，达达到到数数万万伏伏，这这样样，当当重重新新开开车车时时，布布袋袋被被空空气气吹吹胀胀，很很可可能能与与金金属属框框架架之间发生静电放电而引起燃爆事故之间发生静电放电而引起燃爆事故4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施664.5.54.5.5、液体在管道内流动产生的静电、液体在管道内流动产生的静电图图3-5-3 3-5-3 液体与管壁形成双电荷层及冲流电流液体与管壁形成双电荷层及冲流电流（a a）管内流动液体形成双电荷层；）管内流动液体形成双电荷层；(b)(b)管内壁突起带电情况管内壁突起带电情况4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施674.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施火花放电火花放电68固体管壁表面上吸附的电荷层固体管壁表面上吸附的电荷层很薄很薄很薄很薄，只有几个，只有几个分子大小厚度，称为固定电荷层；而液体内的分子大小厚度，称为固定电荷层；而液体内的电荷层电荷层较厚较厚较厚较厚，有许多个分子甚至几毫米的厚度，有许多个分子甚至几毫米的厚度，称为扩散电荷层。称为扩散电荷层。液体流动使双电荷层分离，带着扩散层电荷流液体流动使双电荷层分离，带着扩散层电荷流动，形成微弱的电流动，形成微弱的电流冲流电流冲流电流。对于弱的紊流流动，冲流电流为：对于弱的紊流流动，冲流电流为： 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施69对于强的紊流流动，冲流电流为：对于强的紊流流动，冲流电流为：式中式中 圆周率，圆周率， = 3.1416= 3.1416； r r液体的相对介电常数；液体的相对介电常数； 0 0真空的介电常数，真空的介电常数， 0 0 8.858.851010-12-12F/m;F/m; 液体与管道的接触电势，与流体种类和管道材料有关；液体与管道的接触电势，与流体种类和管道材料有关； d d管道内径；管道内径； m m液体的密度；液体的密度； 液体的粘滞系数；液体的粘滞系数；液体的平均流速。液体的平均流速。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施70从从公公式式看看，液液体体的的相相对对介介电电常常数数越越大大，越越有有利利于于冲冲流流电电流流的的增增加加。介介电电常常数数特特别别小小时时，液液体体的的电电阻阻率率也也特特别别大大，电电荷荷的的流流动动性性很很弱弱，不不容容易产生静电，但已有的静电电荷也不容易消散。易产生静电，但已有的静电电荷也不容易消散。冲冲流流电电流流与与液液体体流流速速有有关关，流流速速越越大大则则冲冲流流电电流越大，且紊流程度越大，流速的影响越大。流越大，且紊流程度越大，流速的影响越大。在在紊紊流流状状态态下下，冲冲流流电电流流也也随随着着管管道道直直径径的的增增大而增大。大而增大。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施71液液体体流流经经一一段段管管道道后后，由由于于冲冲流流电电流流的的存存在在，必必然然造造成成管管路路一一端端有有较较多多的的正正电电荷荷，另另一一端端有有较较多多的的负负电电荷荷，若若管管壁壁是是绝绝缘缘的的，则则管管路路两两端端就就会会产产生生电电压压，叫叫做做冲冲流流电电压压。冲冲流流电电压压与与液液体体流流经经管管道道的长度成正比，与管径的平方成反比。的长度成正比，与管径的平方成反比。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施72如如果果油油中中混混有有水水，细细小小的的水水滴滴在在液液内内运运动动或或沉沉降降时时，与与水水滴滴粘粘附附比比较较紧紧密密的的电电荷荷层层随随水水滴滴运运动动，相相反反极极性性的的电电荷荷留留在在油液中，结果油和水都带了电。油液中，结果油和水都带了电。实实验验证证明明，汽汽油油中中含含水水6%6%时时，起起电电强强度度增增加加2 25050倍倍。同同理理，互互不不相相容容的的液液体体混混合也会增加静电强度。合也会增加静电强度。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施水雾电荷密度随污染程度变化曲线水雾电荷密度随污染程度变化曲线液滴溅泼到不能较好浸润的固体表面时，液滴溅泼到不能较好浸润的固体表面时，液滴液滴要要滚动滚动，滚动过程也是紧密接触与，滚动过程也是紧密接触与分离的过程，同样会产生静电。分离的过程，同样会产生静电。744.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施图图4-5-4液体冲击起电示意图液体冲击起电示意图754.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施76禁止液体采用禁止液体采用喷射喷射的方法注入容器中。的方法注入容器中。原原因因：当当液液体体从从喷喷嘴嘴高高速速喷喷射射出出来来时时，液液态态微微粒粒与与喷喷嘴嘴之之间间进进行行迅迅速速的的摩摩擦擦与与分分离离。摩摩擦擦的的瞬瞬间间产产生生双双电电层层，液液体体把把其其中中的的一一层层电电荷荷带带走走，另另一一层层电电荷荷留留在在喷喷嘴嘴上上，结结果果使使液液态态微微粒粒和和喷喷嘴嘴分分别别带带了不同符号的电荷。了不同符号的电荷。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施例例如如喷喷射射水水雾雾或或蒸蒸汽汽时时，其其中中的的小小水水滴滴离离开开喷喷嘴嘴后后就就会会带带上上静静电电，它它们们悬悬浮浮于于空气中便会形成带电的雾云。空气中便会形成带电的雾云。用用水水冲冲刷刷油油罐罐或或油油船船都都有有可可能能由由于于静静电电引引发发火火灾灾，这这是是因因为为喷喷射射时时内内部部空空间间形形成成浮浮游游的的带带电电雾雾云云，如如果果空空间间内内蒸蒸气气的的浓浓度度处处在在燃燃爆爆极极限限浓浓度度范范围围内内，则则会会由由此而引起火灾爆炸事故。此而引起火灾爆炸事故。774.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施图图4-5-3液体喷射起电示意图液体喷射起电示意图784.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施模拟蒸汽喷射环境中人体带电实验模拟蒸汽喷射环境中人体带电实验804.5.64.5.6、预防和控制静电危害的、预防和控制静电危害的技术措施技术措施一般采取三方面的措施：一般采取三方面的措施：减少静电的产生量；减少静电的产生量；加速静电的泄漏或中和；加速静电的泄漏或中和；静电屏蔽。静电屏蔽。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施81（1 1）减少静电的产生量）减少静电的产生量限制液体流速限制液体流速甲、乙类液体进入储罐、反应器或槽车甲、乙类液体进入储罐、反应器或槽车时，或者在管道输送时，为减少静电的时，或者在管道输送时，为减少静电的产生量，初始流速应小于产生量，初始流速应小于1m/s，只有当，只有当液面浸没入口管液面浸没入口管0.2m后，才能提高流速，后，才能提高流速，但最高流速也应小于但最高流速也应小于6m/s。甲、乙类液体（闪点甲、乙类液体（闪点28；28闪点闪点60）4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施82原中石化总公司规定：原中石化总公司规定：铁铁路路罐罐（槽槽）车车浸浸没没装装油油速速度度应应满满足足下下式关系：式关系：vd0.8；汽车罐（槽）车浸没装油速度应满足汽车罐（槽）车浸没装油速度应满足vd0.5流速的单位为流速的单位为m/s，管径单位为，管径单位为m。这也说明这也说明安全流速安全流速与与管径大小管径大小有关有关4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施83表表3-5-8最大流速与管径的关系最大流速与管径的关系管径（管径（mmmm）101025255050100100200200400400600600流速（流速（m/sm/s）8 85.015.013.63.62.52.51.81.81.31.31.01.04.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施按照按照V D0.8的最大安全流速的最大安全流速84德德国国P PT TB B对对烃烃类类燃燃油油进进行行的的实实验验，归归结出如下流速公式结出如下流速公式 或或 v v2 2d d0.640.64式中式中v平均流速，平均流速，ms-1； d管道直径，管道直径，m。 以以此此公公式式计计算算，不不同同管管径径的的允允许许最最大大流流速见表速见表3-5-93-5-9。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施85表表3-5-9不同管径允许最大流速不同管径允许最大流速4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施管径d/m限制流速/ms-122d0.010.0250.050.100.200.400.6084.93.52.51.81.31.0642412.256.253.241.691.00.640.600.610.6250.6480.6760.6086表表3-5-10 3-5-10 其他情况的管内流速其他情况的管内流速序号序号情情 况况 描描 述述流流 速速1 1（1 1）油油料料中中带带有有水水分分杂杂质质时时，甲甲乙乙类类两两种种以以上油品混送上油品混送1m/s1m/s（2 2）甲乙类液体进入储罐、槽车的初速度甲乙类液体进入储罐、槽车的初速度2 2（1 1）入口管浸入入口管浸入200mm200mm后后6m/s6m/s（2 2）液液体体中中添添加加了了抗抗静静电电剂剂，同同时时具具有有专专门门静电消除器、报警装置静电消除器、报警装置4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施87表表3-5-12 3-5-12 液体电阻率与允许流速的关系液体电阻率与允许流速的关系液体电阻率（液体电阻率（ m m）允许速度（允许速度（m/sm/s）10105 5101010105 510109 95 510109 91.21.24.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施88避免采用喷射方式注入有机液体。避免采用喷射方式注入有机液体。输输送送高高电电阻阻率率液液体体应应自自底底部部注注人人或或自自器器壁壁缓缓缓缓流流入入器器内内；尽尽量量减减少少过过滤滤器器，并并安安装装在在管管路路的的起起端，否则还应采取其他防静电相应措施。端，否则还应采取其他防静电相应措施。管道光滑顺直。管道光滑顺直。在在有有火火灾灾爆爆炸炸危危险险场场所所，设设备备管管道道尽尽可可能能光光滑滑平平整整无无棱棱角角，管管径径无无骤骤变变；凹凹凸凸不不平平会会局局部部加加速速流体流速。流体流速。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施89 皮皮带带传传动动应应用用导导电电皮皮带带，运运转转速速度度要要慢慢，要要防防止止过过载载打打滑滑、脱脱落落，防防止止皮皮带带与与皮皮带带罩罩相相互互摩摩擦擦；在在传传动动装装置置中中，采采用用三三角角皮皮带带或或直直接接用用轴轴传传动动，以以减减少少或或避避免免因因平平面面皮皮带带摩摩擦擦面面积积和强度过大产生过多静电。和强度过大产生过多静电。 防防止止不不同同油油品品相相混混及及油油中中掺掺水水夹夹气气。实实践践证证明明，油油中中含含水水5%5%，会会使使起起电电效效应应增增大大10105050倍。油品采用空气调合也是很不安全的。倍。油品采用空气调合也是很不安全的。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施90 为为了了避避免免液液体体在在容容器器内内喷喷溅溅，应应从从底底部部注注油或将油管延伸至容器底部或液面下。油或将油管延伸至容器底部或液面下。为为了了减减轻轻从从油油槽槽车车顶顶部部注注油油时时的的冲冲击击，而而减减少少注注油油时时产产生生的的静静电电，应应改改变变注注油油管管出出口口处处的的几几何何形形状状，如如T T形形、锥锥形形、斜斜口口形形、曲曲线线锥锥形形等等，这这样样做做对对降降低低油油槽槽内内油油面面的的电电位位有有一一定定的的效效果果。为为了了降降低低罐罐内内油油面面电电位位，过过滤滤器器不不宜宜离离管管出出口口太近。太近。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施91（2 2）加速静电的泄漏或中和）加速静电的泄漏或中和 静电接地连接静电接地连接静电接地连接静电接地连接 静电接地连接是为静电荷静电接地连接是为静电荷提供一条导入大地的通路。提供一条导入大地的通路。接地是最常用、最简单、最有效的防止静电积接地是最常用、最简单、最有效的防止静电积累的方法累的方法。储罐、储槽、管网、反应釜、分离设备（离心储罐、储槽、管网、反应釜、分离设备（离心机、分馏塔）、通风机械、空气压缩机、装桶机、分馏塔）、通风机械、空气压缩机、装桶机、机泵、操作台等都要有可靠的接地措施，机、机泵、操作台等都要有可靠的接地措施，接地电阻不大于接地电阻不大于100100 ，同时要保证与接地体的，同时要保证与接地体的连接线无断裂、无锈蚀，尤其要注意螺丝固定连接线无断裂、无锈蚀，尤其要注意螺丝固定的连接点。的连接点。 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施92槽槽罐罐车车等等在在装装卸卸易易燃燃易易爆爆化化工工原原料料时时的的临临时时接接地地，在在与与槽槽罐罐车车连连接接时时要要接接到到导导电电良良好好的的位位置置，最最好好接接在在专专用用连连接接夹夹头头、蝶蝶形形螺螺栓栓等等处处，绝绝对对不能与绝缘体处连接。不能与绝缘体处连接。装装设设接接地地装装置置时时应应注注意意，接接地地装装置置与与冒冒出出液液体体蒸蒸气气的的地地点点要要保保持持一一定定距距离离，接接地地电电阻阻不不应应大大于于1010欧欧姆姆，敷敷设设在在地地下下的的部部分分不不宜宜涂涂刷刷防防腐腐油油漆。漆。管管道道系系统统的的末末端端、分分叉叉、变变径径、主主控控阀阀门门、过过滤滤器器，以以及及直直线线管管道道每每隔隔200200300 300 m m处处，均均应应设接地点。设接地点。车车间间内内管管道道系系统统的的接接地地点点应应不不少少于于两两个个，接接地地点点、跨跨接接点点的的具具体体位位置置可可与与管管道道固固定定托托架架位位置置一致。一致。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施93土土壤壤有有强强烈烈腐腐蚀蚀性性的的地地区区，应应采采用用铜铜或或镀锌的接地体。镀锌的接地体。储储罐罐、储储槽槽等等的的梯梯子子进进门门处处，应应接接地地并并留留出出1m左左右右的的裸裸露露金金属属，作作为为操操作作人人员员手握连接体，手握连接体，用于人体静电的释放处。用于人体静电的释放处。接接地地只只能能消消除除带带电电导导体体表表面面的的自自由由电电荷荷，对于对于非导体静电荷非导体静电荷的消除是无效的。的消除是无效的。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施9495静电接地报警装置静电接地报警装置主要适用于油库付油台、加油站、主要适用于油库付油台、加油站、铁路油槽车、码头、油船、液化气装卸站、油产品的铁路油槽车、码头、油船、液化气装卸站、油产品的桶装站及化工厂、仓库等需要静电保护，防爆等级不桶装站及化工厂、仓库等需要静电保护，防爆等级不高于高于“iaCT6”的场所。的场所。9697墙壁安装示意图立柱安装示意图墙壁安装示意图立柱安装示意图静电接地报警装置作业连静电接地报警装置作业连接示意图接示意图9899100101凡凡凡凡加加加加工工工工、贮贮贮贮存存存存、运运运运输输输输能能能能产产产产生生生生静静静静电电电电物物物物料料料料的的的的金金金金属属属属设设设设备备备备和和和和管管管管道道道道，如如如如各各各各种种种种贮贮贮贮罐罐罐罐、反反反反应应应应器器器器、混混混混合合合合器器器器、物物物物料料料料输输输输送送送送设设设设备备备备、过过过过滤滤滤滤器器器器、吸吸吸吸附附附附器器器器、粉粉粉粉碎碎碎碎机机机机械械械械等等等等金金金金属属属属体体体体，应应应应连连连连成成成成一一一一个个个个连连连连续续续续的的的的导导电电整整体体，以以以以保保保保持持持持各处静电电位相等各处静电电位相等各处静电电位相等各处静电电位相等。特特别别要要注注意意的的是是用用法法兰兰连连接接的的管管道道，如如果果垫垫垫垫圈圈圈圈是是是是绝绝绝绝缘缘缘缘的的，要要保保证证两两侧侧电电路路相相通通，如如果果螺螺栓栓少少于于五五个个，应应该该用用导导线线进进行行跨跨跨跨接接接接，确确保保连连接接电电阻阻小小。使使用用铜铜质质垫垫圈圈时时，连连接接效效果果最最好好。一一般般法法兰间接触电阻大于兰间接触电阻大于1010 时，应跨线连接。时，应跨线连接。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施102103104105106107108109110增加空气湿度。增加空气湿度。增加空气湿度。增加空气湿度。空空气气中中水水蒸蒸气气的的浓浓度度提提高高可可在在物物体体表表面面形形成成一一层层导导电电的的液液膜膜，降降低低静静电电非非导导体体的的绝绝缘缘性性，提提高高静静电电经经物物体体表表面面泄泄放放的的能能力力，即即降降低低物物体体的的泄泄漏漏电电阻阻，有有利利于于把把所产生的静电导入大地。所产生的静电导入大地。通通风风调调湿湿、地地面面洒洒水水、喷喷放放水水蒸蒸气气等等是是车车间间增增加加空空气气湿湿度度常常用用的的方方法法。在在有有爆爆炸炸性性气气体体出出现现的的场场所所，空空气气湿湿度度增增加加也也可可以以提提高高爆爆炸炸性性混混合合物物的的最最小小引引燃燃能能量量，有利于防爆。有利于防爆。醋醋酸酸纤纤维维素素、硝硝酸酸纤纤维维素素、纸纸张张和和橡橡胶胶等等极极性性强强的的固固体体物物质质易易被被水水润润湿湿形形成成水水膜膜，增增湿湿泄泄放放静静电电的的效效果果好好。纯纯涤涤纶纶、聚聚四四氟氟乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯等等被被水水润润湿湿性性差差的的效效果果不不太太明明显显。实实践践证证明明，如如果果工工艺艺条条件件允允许许，空空气气相相对湿度保持在对湿度保持在7070为宜。为宜。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施111油油罐罐车车、液液化化石石油油气气槽槽车车、天天然然气气槽槽车车及及其其它它易易燃燃液液体体移移动动式式容容器器的的停停留留、停停泊泊处处，不不仅仅仅仅要要设设置置静静电电接接地地装装置置及及时时接接地地，而而且且在在关关闭闭电电路路、发发动动机机之之后后与与打打开开罐罐盖盖之之前前，要要经经一一定定时时间间静静止止后后再再注注液液或或放放液液，让让静静电电电电荷荷被被充充分分泄泄放放。所所用用的的导导液液软软管管必必须须具具有有符符合合要要求求的的导导电电性性。对对于于输输送送氢氢、乙乙炔炔、丙丙烷烷、城城市市煤煤气气和和氯氯等等气气体体物物料料，不不宜宜使使用用胶胶皮皮管管，应采用接地金属管。应采用接地金属管。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施112输输送送液液体体物物料料时时，在在管管道道末末端端加加缓缓缓缓冲冲冲冲器器器器，以以利利用用流流速速减减慢慢时时静静电电消散。消散。对对电电阻阻率率在在10101212 m m以以上上的的液液体体物物料料，可可用用下下式式计计算算所所采采用用的的缓缓冲器的长度和直径，并能得到可实际应用的结构尺寸冲器的长度和直径，并能得到可实际应用的结构尺寸式中式中 D DH H缓冲段管道直径，缓冲段管道直径，m m； L LH H缓冲段管道长度，缓冲段管道长度，m;m; D DR R输送管道直径，输送管道直径，m m； U U液体流速，液体流速，m/sm/s； r r液体相对介电常数；液体相对介电常数； 液体的电阻率。液体的电阻率。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施113电电阻阻率率高高的的液液体体在在接接地地的的金金属属储储罐罐或或容容器器中中产产生生的的静静电电也也不不能能马马上上消消散散掉掉，液液体体内内部部的的电电荷荷要要经经过过一一定定时时间间后后才才能能移移动动到到器器壁壁，之之后后才才能能导导入入大大地地，显显然然这这个个过过程程需需要要时时间间。图图3-5-43-5-4所所示示为为往往油油罐罐注注油油过过程程静静电电电电压压的的变变化化情情况况，当当油油量量达达到到油油罐罐容容积积90%90%时时，停停止止注注油油，经经过过23.6s23.6s油油面面静静电电位位才才达达到到最最大大值值，又又持持续续了了54.4 54.4 s s电电荷才衰减掉。荷才衰减掉。图图3-5-4 3-5-4 泵送停止后罐内电位变化情况泵送停止后罐内电位变化情况 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施114我国石油化工系统规定的静置时间我国石油化工系统规定的静置时间4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施带电物体的物体的电导率率（S/m）静置静置时间(h)带电物体的容物体的容积/（m3）小于小于1010505050005000以上以上10-6以上以上大于大于10-12、小于小于10-18大于大于10-14、小于小于10-12小于小于10-14124101351511060120230120240本表有错误，请修改为下页表本表有错误，请修改为下页表我国石油化工系统规定的静置时间我国石油化工系统规定的静置时间（储罐中液体需最少静置时间）（储罐中液体需最少静置时间） 储油油设备容容积/（m3）10105050500 5001000油品油品电导率率/（S/m）静置静置时间/min10-6111210-1210-623103010-1410-12456012010-141015120240每米西门子(S/m)116在在不不导导电电或或低低导导电电性性能能的的物物质质中中，掺掺掺掺入入入入导导导导电电电电性性性性能能能能较较较较好好好好的的的的填填填填料料料料和和和和防防防防静静静静电电电电剂剂剂剂，或或在在物物质质表表层层涂涂抹抹防防静静电电剂剂等等方方法法增增加加其其导导电电性性，降降低低其其电电阻阻，从从而而消消除除生生产产过过程程中中产产生生静静电电的的火火灾灾危危险险性性。抗抗静静电电添添加加剂剂可可使使非非导导体体材材料料增增加加吸吸湿湿性性或或离离子子性性，使使其其电电阻阻率率降降低低至至10104 410106 6m m以以下下。有有些些添添加加剂剂本本身身就就具具有有良良好好的的导导电电性性，能能将将非非导导体体上上的的静静电电荷荷导导出出。抗抗静静电电添添加加剂剂种种类类繁繁多多，如如无无机机盐盐表表面面活活性性剂剂、无无机机半半导导体体、有有机机半半导导体体、高高聚聚物物、电电解解质质高高分分子子成成膜膜物物等等等等。抗抗静静电电添添加加剂剂应应根根据据使使用用对对象象、目目的的、物物料料工工艺艺状状况况以以及及成成本本、毒毒性性、腐腐蚀蚀性性和和使使用用场场合合的的有有救救性等具体情况进行选择。性等具体情况进行选择。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施117在在易易燃燃易易爆爆危危险险性性较较高高的的场场所所工工作作的的人人员员，应应先先触触摸摸接接地地金金属属器器件件，导导除除人人体体所所带带静静电电后后方方可可进进入入。同同时时还还要要穿穿防防静电工作服和导电性能适中的胶底鞋。静电工作服和导电性能适中的胶底鞋。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施118防防静静电电工工作作服服是是指指为为防防止止服服装装上上的的静静电电积积累累，用用防防静静电电织织物物为为面面料料而而缝缝制制的的工工作作服服。防防静静电电织织物物是是在在纺纺织织时时，大大致致等等间间隔隔地地或或均均匀匀地地混混入入导导电电纤纤维维或或防防静静电电合合成成纤纤维维或或两两者者混混合合交交织织而而成的织物。成的织物。导导电电纤纤维维是是指指全全部部或或部部分分使使用用金金属属或或有有机机物物的的导导电电材材料料或或亚亚导导电电材材料料制制成成的的纤纤维维的的总总称称，其其体体积积电电阻阻率率v v介介于于10104 410109 9cmcm之之间间。接接照照导导电电成成分分在在纤纤维维中中的的分分布布情情况况又又可可将将导导电电纤纤维维分分为为导导电电成成分分均均一一型型、导导电电成成分分覆覆盖盖型型和和导导电电成成分分复复合合型型3 3类类。目目前前，绝绝大大多多数数防防静静电电织织物物是是采采用用导导电电纤纤维维制制作作的的，其其中中尤尤以以导导电电成成分分复复合型，即复合纤维使用最多。合型，即复合纤维使用最多。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施119一般认为穿纯棉工作服可防止服装静电积累，一般认为穿纯棉工作服可防止服装静电积累，因而就安全，实际这种观点具有片面性。因而就安全，实际这种观点具有片面性。只有当空气相对湿度高于只有当空气相对湿度高于5050时才基本如此；时才基本如此；而当相对湿度比较低时，纯棉制品的带电量明而当相对湿度比较低时，纯棉制品的带电量明显增大。显增大。试验表明，在相对湿度低于试验表明，在相对湿度低于3030时，纯棉织物时，纯棉织物的带电量与涤纶相当；而当相对湿度低于的带电量与涤纶相当；而当相对湿度低于2020时，棉织物的带电量甚至会高于某些化纤织物。时，棉织物的带电量甚至会高于某些化纤织物。所以在气候干燥地区，不能指望在任何情况下所以在气候干燥地区，不能指望在任何情况下都能用纯棉制品消除服装静电危害。都能用纯棉制品消除服装静电危害。4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施120静电的中和静电的中和静电中和法是采用静电消除器产生相反静电中和法是采用静电消除器产生相反的静电电荷，中和过程所产生的静电。的静电电荷，中和过程所产生的静电。静电消除器有自感应式、外接电源式、静电消除器有自感应式、外接电源式、放射线式和离子流式四种。放射线式和离子流式四种。 4.5 4.5 4.5 4.5 静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施静电的危害及防范措施图图4-5-6消电器结构示意图消电器结构示意图1一聚乙烯；一聚乙烯；2一钢管；一钢管；3一消电电极镶针螺柱（每排三只）一消电电极镶针螺柱（每排三只）图图4-5-7离子流式静电消除器消电图离子流式静电消除器消电图1234.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术4.6.1名词术语名词术语4.6.2雷电的产生、分类及其危害雷电的产生、分类及其危害4.6.3防雷的基本措施防雷的基本措施4.6.4化工工艺装置和储罐区防雷的措施化工工艺装置和储罐区防雷的措施4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1241251261271284.6.1名词解释名词解释接闪器接闪器直接截受雷击的避雷针、避雷带直接截受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。金属构件等。引下线引下线连接接闪器与接地装置的金属导体。连接接闪器与接地装置的金属导体。接地体接地体埋入土壤中或混凝土基础中作散流埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。用的导体。接地线接地线从引下线断接卡或换线处至接地体从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导线。的连接导线。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 129130131132133134135136137接地装置接地装置接地体和接地线的总和。接地体和接地线的总和。防雷装置防雷装置接闪器、引下线、接地装接闪器、引下线、接地装置、过电压保护器及其它连接导体的总置、过电压保护器及其它连接导体的总和。和。直击雷直击雷雷电直接击到建筑物上，产雷电直接击到建筑物上，产生电效应、热效应和机械力者。生电效应、热效应和机械力者。雷电感应雷电感应雷电放电时，在附近导体雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。使金属部件之间产生火花。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 138静电感应静电感应由于雷云先导的作用，使由于雷云先导的作用，使附近导体上感应出与先导通道符号相反附近导体上感应出与先导通道符号相反得电荷，雷云主放电时，先导通道中的得电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中荷，在导体上感应电荷得到电荷迅速中荷，在导体上感应电荷得到释放，如不就近泄入大地中就会产生很释放，如不就近泄入大地中就会产生很高的电位。高的电位。电磁感应电磁感应由于雷电流迅速变化在其由于雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场，使附近导体周围产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。上感应出很高的电动势。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 139雷电波侵入雷电波侵入由于雷电波对架空线路由于雷电波对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。设备。过电压保护过电压保护用来限制存在于某两物用来限制存在于某两物体之间的冲击过电压的一种设备，如放体之间的冲击过电压的一种设备，如放电间隙、避雷器或半导体器具。电间隙、避雷器或半导体器具。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1404.6.2 雷电的产生、分类及其危害雷电的产生、分类及其危害（1 1）雷电的产生、分类）雷电的产生、分类直直击击雷雷 当当云云层层与与地地面面或或地地面面的的凸凸出出物物之之间间接接近近时时，将将在在地地面面或或其其凸凸出出物物上上感感应应出出异异性性导导电电性性电电荷荷，当当电电场场强强度度达达到到空空气气击击穿穿的的强强度度时时，雷雷云云与与地地面面之之间间放放电形成的雷击为直击雷击。电形成的雷击为直击雷击。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 141142感应雷击感应雷击 感应雷击又称为雷电感应或感应雷击又称为雷电感应或感应过电压感应过电压。分为静电感应和电磁感应两种。分为静电感应和电磁感应两种。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 143静电感应静电感应是由于雷云先导的作用，使附是由于雷云先导的作用，使附近导体上（架空线路或凸出导体）感应近导体上（架空线路或凸出导体）感应出与先导通道符号相反得电荷，雷云主出与先导通道符号相反得电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上感应电荷得到释放（失去束缚）在导体上感应电荷得到释放（失去束缚），以高压冲击波的形式，沿线路或导电，以高压冲击波的形式，沿线路或导电凸出物极快地传播，如果不就近泄入大凸出物极快地传播，如果不就近泄入大地中就会产生很高的电位。地中就会产生很高的电位。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 144电磁感应电磁感应是由于雷击后雷电流迅速变化是由于雷击后雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场，使附近在其周围产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。开口状的导体上感应出很高的电动势。开口状的导体则在开口处引起火花放电；闭合导导体则在开口处引起火花放电；闭合导体回路则在环路内产生很大的冲击波。体回路则在环路内产生很大的冲击波。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 145雷雷电电侵侵入入波波 雷雷电电波波侵侵入入是是由由于于雷雷电电波波对对架架空空线线路路或或金金属属管管道道的的作作用用，雷雷电电波波可可能能沿沿着着这这些些线线路路或或管管线线迅迅速速传传播播，如如侵侵入入屋屋内内，危危及及人身安全或损坏设备。人身安全或损坏设备。球球雷雷 球球雷雷是是雷雷电电形形成成的的发发红红光光、橙橙光光、白白光光或或其其它它颜颜色色的的火火球球，火火球球直直径径约约20cm，球球雷雷存存在在时时间间为为数数秒秒钟钟到到数数分分钟钟，是是一一团团处处于于特特殊殊状状态态下下的的气气体体。在在雷雷雨雨季季节节，球球雷雷可可能能从从门门、窗窗、烟烟囱囱等等通通道道侵侵入入室室内内。球球雷雷横横向向移移动动可可能能使避雷针时期防范作用。使避雷针时期防范作用。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 146避雷针放电原理避雷针放电原理本仪器通过比较球状铜块与尖状铜块放电的现象来说明避雷针就是利用尖端放电来避免强烈火花放电的原理制成的。148（2 2）雷电的危害）雷电的危害电性质的破坏作用电性质的破坏作用热性质的破坏作用热性质的破坏作用机械性质的破坏作用机械性质的破坏作用4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 149 电性质的破坏作用电性质的破坏作用 雷雷电电放放电电产产生生数数十十万万至至数数百百万万伏伏的的冲冲击击电电压压或或外外部部过过电电压压，可可击击穿穿电电气气设设备备的的绝绝缘缘，损损坏坏电电气气设设备备和和线线路路，造成大规模停电。造成大规模停电。绝缘损坏会引起短路，导致火灾或爆炸事故。绝缘损坏会引起短路，导致火灾或爆炸事故。二次反击的放电火花也能够引起火灾和爆炸。二次反击的放电火花也能够引起火灾和爆炸。绝绝缘缘的的损损坏坏还还为为高高压压窜窜入入低低压压、设设备备漏漏电电造造成成了了危危险险条件，并可能造成严重触电事故。条件，并可能造成严重触电事故。巨巨大大的的雷雷流流流流入入地地下下，会会在在雷雷击击地地点点或或其其连连接接的的导导体体导致接触电压或跨步电压的触电事故。导致接触电压或跨步电压的触电事故。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 150热性质的破坏作用热性质的破坏作用强大雷电流通过导体时，在极短的时间强大雷电流通过导体时，在极短的时间内转换为大量热能，产生的高温会造成内转换为大量热能，产生的高温会造成易燃物燃烧或金属熔化飞溅，而引起火易燃物燃烧或金属熔化飞溅，而引起火灾、爆炸，高大的化工设备或储罐尤其灾、爆炸，高大的化工设备或储罐尤其要注意防范。要注意防范。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 151机械性质的破坏作用机械性质的破坏作用由于热效应使漏电通道中木材纤维缝隙由于热效应使漏电通道中木材纤维缝隙和其他结构中缝隙里的空气剧烈膨胀，和其他结构中缝隙里的空气剧烈膨胀，并使水分及其他物质分解为气体，因而并使水分及其他物质分解为气体，因而在雷击物体内部出现强大的机械压力，在雷击物体内部出现强大的机械压力，使被击物体遭受严重破坏或造成爆裂。使被击物体遭受严重破坏或造成爆裂。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1524.6.3防雷的基本措施防雷的基本措施4.6.3.1工业建筑物和构筑物分类工业建筑物和构筑物分类4.6.3.2直击雷击的防护措施直击雷击的防护措施4.6.3.3雷电感应的防护措施雷电感应的防护措施4.6.3.4雷电侵入波的保护措施雷电侵入波的保护措施4.6.3.5避雷针的保护范围避雷针的保护范围4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1534.6.3.1工业建筑物和构筑物分类工业建筑物和构筑物分类4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 第一类工业建筑物和构筑物第一类工业建筑物和构筑物第一类工业建筑物和构筑物第一类工业建筑物和构筑物 使使用用或或储储存存大大量量危危险险物物质质（如如火火药药、炸炸药药、易易爆爆性性物物质质），电电火火花花能能够够引引起起强强烈烈爆爆炸炸，造造成成人人身身伤伤亡亡和和重重大大损损失失的的工工业业建建筑筑物物和和构构筑筑物物为为第一类工业建筑物和构筑物。第一类工业建筑物和构筑物。 火火药药制制造造车车间间、乙乙炔炔站站、电电石石库库、汽汽油油提提炼炼车车间等都归为此类。间等都归为此类。凡划为凡划为0 0区和区和1010区爆炸危险场所也属于这里一类。区爆炸危险场所也属于这里一类。154 第二类工业建筑物和构筑物第二类工业建筑物和构筑物第二类工业建筑物和构筑物第二类工业建筑物和构筑物 虽然使用或贮存爆炸危险物质，但不易被火花虽然使用或贮存爆炸危险物质，但不易被火花引起爆炸，或者不至于造成人身伤亡和重大财引起爆炸，或者不至于造成人身伤亡和重大财产损失的工业建筑物和构筑物为第二类工业建产损失的工业建筑物和构筑物为第二类工业建筑物和构筑物。筑物和构筑物。如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。凡划如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。凡划为为1 1区和区和1111区爆炸危险场所也属于这里一类。区爆炸危险场所也属于这里一类。 第三类工业建筑物和构筑物第三类工业建筑物和构筑物第三类工业建筑物和构筑物第三类工业建筑物和构筑物除第一类和第二类以外，且需要防雷的建筑物除第一类和第二类以外，且需要防雷的建筑物和构筑物都属于第三类工业建筑物和构筑物。和构筑物都属于第三类工业建筑物和构筑物。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1554.6.3.2直击雷击的防护措施直击雷击的防护措施 避雷针避雷针 避雷针的防护原理是接闪器位置最高，避雷针的防护原理是接闪器位置最高，将雷电引向自身，使其他设备免遭雷击。将雷电引向自身，使其他设备免遭雷击。多用于保护工业与民用高层建筑以及发多用于保护工业与民用高层建筑以及发电厂、变电所的屋外配电装置、油品燃电厂、变电所的屋外配电装置、油品燃料储罐等。料储罐等。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 156 避雷线避雷线 避雷线是沿线路架设在杆塔避雷线是沿线路架设在杆塔顶端并具有良好接地的金属导线，位置顶端并具有良好接地的金属导线，位置高于输电线，起到接闪器的作用，它是高于输电线，起到接闪器的作用，它是输电线路主要的防雷保护措施。输电线路主要的防雷保护措施。 避雷带、避雷网避雷带、避雷网 它们是在建筑物时它们是在建筑物时沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击部位敷设的金属网络，主要用于保护高部位敷设的金属网络，主要用于保护高大的建筑物。大的建筑物。避雷装置的接地线易单设，接地电阻一避雷装置的接地线易单设，接地电阻一般不应高于般不应高于10 。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1574.6.3.3雷电感应的防护措施雷电感应的防护措施接地接地防止雷电感应产生的高压，可防止雷电感应产生的高压，可将室内外的金属设备、金属管道、结构将室内外的金属设备、金属管道、结构钢筋予以接地。钢筋予以接地。对于金属屋顶，可将屋顶妥善接地；对于金属屋顶，可将屋顶妥善接地；对于金属屋顶，可将屋顶妥善接地；对于金属屋顶，可将屋顶妥善接地；对于钢筋混凝土屋顶，可将屋面钢筋焊成对于钢筋混凝土屋顶，可将屋面钢筋焊成对于钢筋混凝土屋顶，可将屋面钢筋焊成对于钢筋混凝土屋顶，可将屋面钢筋焊成6 612m12m的网络，连成通路接地；的网络，连成通路接地；的网络，连成通路接地；的网络，连成通路接地；对于非金属屋顶，可在屋顶上加装边长对于非金属屋顶，可在屋顶上加装边长对于非金属屋顶，可在屋顶上加装边长对于非金属屋顶，可在屋顶上加装边长6 612m12m的金属网格予以接地。的金属网格予以接地。的金属网格予以接地。的金属网格予以接地。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 158跨接跨接全部接地全部接地为防止雷电感应放电为防止雷电感应放电平平行行管管道道相相距距不不到到0.1m时时，每每2030m用金属线跨接；用金属线跨接；交交叉叉管管道道相相距距不不到到0.1m时时，也也用用金金属属线线跨接；跨接；管管道道与与金金属属设设备备或或金金属属结结构构之之间间距距离离小小于于0.1m时，同样用金属线跨接。时，同样用金属线跨接。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1604.6.3.4雷电侵入波的保护措施雷电侵入波的保护措施防止雷电波的防护装置有防止雷电波的防护装置有阀型避雷针阀型避雷针阀型避雷针阀型避雷针、管型避管型避管型避管型避雷针雷针雷针雷针和和保护间隙保护间隙保护间隙保护间隙，主要用于保护电力设备，也，主要用于保护电力设备，也用作防止高压电侵入室内的安全措施。用作防止高压电侵入室内的安全措施。低压线路最好全线采用电缆直接埋地敷设，在低压线路最好全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上；架空金属管道，在进出建感应的接地装置上；架空金属管道，在进出建筑物处应与防雷电感应的接地装置相连。筑物处应与防雷电感应的接地装置相连。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1614.6.3.5避雷针的保护范围避雷针的保护范围国国际际电电工工委委员员会会（IECIEC）和和我我国国建建筑筑物物防防雷雷设设计计规规范范GB50057-94GB50057-94（20002000版版）都采用都采用滚球法滚球法计算避雷针的保护范围。计算避雷针的保护范围。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 162滚球法的理论假设雷雷云云形形成成的的初初期期在在空空间间的的运运动动方方式式是是不不确确定定的的，当当雷雷击击云云运运动动到到距距离离地地面面被被击击目目标标的的距距离离等等于于空空气气击击穿穿距距离离时时，才才受受到到地地面面被被击击目目标标的的影影响响而而开开始始定定位位。根根据据此此理理论论，滚滚球球法法是是以以hrhr为为半半径径的的一一个个球球体体，沿沿需需要要防防雷雷的的部部位位滚滚动动，当当球球体体只只触触及及接接闪闪器器，或或只只触触及及接接闪闪器器和和地地面面，而而不不触触及及需需要要保保护护的的部部位位时时，则则该该部部分分就得到了接闪器的保护。就得到了接闪器的保护。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 163避雷针的高度避雷针的高度h hhrhr时的保护范围时的保护范围单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 164165根据图根据图3-6-13-6-1的几何关系得：的几何关系得：h hr r2 2 = r = r0 02 2 + (h + (hr r h )h )2 2 = r = r0 02 2 + h + hr r2 2 2 h2 hr r h + h h + h2 2整理后得避雷针的地面保护范围半径整理后得避雷针的地面保护范围半径r r0 0：任意避雷针高度的保护范围任意避雷针高度的保护范围r rx x为：为：4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 166两支避雷针的保护范围（两支避雷针的保护范围（hhr）4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 167168当代著名建筑电气防雷专家当代著名建筑电气防雷专家-王时煦王时煦在人民大会堂电气设计中创造了在人民大会堂电气设计中创造了“等电位避雷等电位避雷等电位避雷等电位避雷网网网网”的防雷设计。的防雷设计。将梁、板、柱以至基础的所有钢筋设计为全部将梁、板、柱以至基础的所有钢筋设计为全部焊成一体，形成一个金属网笼，以达到彻底的焊成一体，形成一个金属网笼，以达到彻底的等电位连接，进而达到防雷的目的。等电位连接，进而达到防雷的目的。在实际工作中，他采用了暗网与避雷带相结合在实际工作中，他采用了暗网与避雷带相结合的方式，连女儿墙、旗杆等也都被用来发挥防的方式，连女儿墙、旗杆等也都被用来发挥防雷作用。雷作用。1694.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 60年代，王时煦建筑物防雷的年代，王时煦建筑物防雷的6个个重要因素：重要因素：接闪功能接闪功能分流功能分流功能屏蔽功能屏蔽功能均衡电位均衡电位接地效果接地效果合理布线合理布线1704.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 1714.6.4化工工艺装置和储罐区化工工艺装置和储罐区防雷的措施防雷的措施（1）工工艺艺装装置置内内露露天天布布置置的的塔塔、容容器器等等，当当顶顶板板厚厚度度等等于于或或大大于于4mm时时，可可不不设设避雷针保护，但必须设防雷接地。避雷针保护，但必须设防雷接地。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 172173174175（2）可燃气体、液化烃、可燃液体的）可燃气体、液化烃、可燃液体的钢罐钢罐，必须设防雷接地，并应符合，必须设防雷接地，并应符合下列规定：下列规定： 避避雷雷针针、线线的的保保护护范范围围，应应包包括括整整个个储罐。储罐。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 176装有阻火器的甲装有阻火器的甲B、乙类可燃液体地上固、乙类可燃液体地上固定顶罐定顶罐当顶板厚度等于或大于当顶板厚度等于或大于4mm时，可不设时，可不设避雷针、线；避雷针、线；当顶板厚度小于当顶板厚度小于4mm时，应在罐顶装设时，应在罐顶装设避雷针、线；避雷针、线；接地点不少于接地点不少于两处两处，间距不大于，间距不大于30m，接，接地装置的冲击接地电阻不大于地装置的冲击接地电阻不大于30 。避雷针与呼吸阀的水平距离不应小于避雷针与呼吸阀的水平距离不应小于3m，保护范围高出呼吸阀不少于，保护范围高出呼吸阀不少于2m。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 177丙丙类类液液体体储储罐罐，可可不不设设避避雷雷针针、线线，但但必须设防感应雷接地。必须设防感应雷接地。 浮浮顶顶罐罐（含含内内浮浮顶顶罐罐）可可不不设设避避雷雷针针、线线，但但应应将将浮浮顶顶与与罐罐体体用用两两根根截截面面不不小小于于25mm25mm2 2的软铜线作电气连接。的软铜线作电气连接。压力储罐不设避雷针、线，但应作接地。压力储罐不设避雷针、线，但应作接地。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 178覆覆土土厚厚度度大大于于0.5m的的地地下下油油罐罐可可不不考考虑虑防防雷雷措措施施，但但呼呼吸吸阀阀、量量油油孔孔、采采气气孔孔应应作作良良好好接接地地，接接地地点点不不少少于于两两处处，冲冲击接地电阻不大于击接地电阻不大于10 。易易燃燃液液体体的的敞敞开开储储罐罐应应设设独独立立的的避避雷雷针针，其冲击接地电阻不大于其冲击接地电阻不大于5 。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 179（3）非非金金属属的的易易燃燃液液体体储储罐罐应应采采用用独独立立的的避避雷雷针针，防防止止直直接接雷雷击击，同同时时还还应应有有防防感感应应雷雷的的措措施施。避避雷雷针针冲冲击接地电阻不应大于击接地电阻不应大于30 。（4）可可燃燃液液体体储储罐罐的的温温度度、液液位位等等测测量量装装置置，应应采采用用铠铠装装电电缆缆或或钢钢管管配配线线，电电缆缆外外皮皮或或配配线线钢钢管管与与罐罐体体应应作电气连接。作电气连接。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 180181（5）室外架空管道的防雷措施输输送送易易燃燃和和可可燃燃气气体体的的管管道道，在在管管道道的的始始端端、末末端端、分分叉叉处处、转转角角处处以以及及直直线线部部分分每每隔隔100m处处接接地地，接接地地电电阻阻应应不不大于大于60 。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 182如如果果上上述述管管道道与与爆爆炸炸危危险险厂厂房房平平行行敷敷设设而而间间距距不不足足10m，在在接接近近厂厂房房一一段段的的两两端端及及间间隔隔3040m应应接接地地，接接地地电电阻阻应应不不大大于于20 。弯弯头头、阀阀门门、法法兰兰盘盘等等管管道道连连接接点点应应保保持持良良好好的的电电气气连连接接，否否则则必必须须跨接。跨接。接接地地装装置置可可利利用用电电气气设设备备保保护护接接地地的的装置。装置。4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术 183本章结束4.6 4.6 4.6 4.6 预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术预防雷击的安全技术