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靜電危害防制方法

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靜電危害防制方法可分為接地、增加濕度、限制速度、抗靜電材料、與靜電消除器等五種。工業(yè)制造過程中,因作業(yè)環(huán)境、程序及材料的不同,所實施的靜電危害防制方法亦會有所不同。選用時必須考量現(xiàn)場制程環(huán)境、條件與限制,甚至經(jīng)費、管理系統(tǒng)與人力素質(zhì)等因素。沒有一種靜電危害防制方法可以適用于所有的工業(yè)制程或情況,有時同時采用二種或二種以上的靜電危害防制方法。

(一)接地

靜電危害防制方法中,接地是最有效且經(jīng)濟的方法。制程中因摩擦、感應(yīng)或傳導(dǎo)等方式產(chǎn)生靜電,若電荷蓄積在對地絕緣的金屬設(shè)備、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體上,則蓄積的電荷會在一次放電中將能量釋放。此類靜電放電為發(fā)生靜電危害事故之主要原因。其防制方法就是將所有具導(dǎo)電性的對象實施接地,并保持低的接地電阻,將蓄積在金屬設(shè)備、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體上的電荷迅速向大地散逸,以避免發(fā)生靜電危害事故。

根據(jù)相關(guān)研究顯示,存在易燃性蒸氣的一般作業(yè)場所中,被絕緣的金屬設(shè)備/組件、導(dǎo)電性產(chǎn)品或人員身體本身的電位需達100v以上,方可能因放電而引燃周圍的易燃性物質(zhì)。因此在工廠中將被絕緣的金屬設(shè)備/組件、導(dǎo)電性產(chǎn)品等實施接地,保持接地電阻小于106ω,就足以將蓄積的電荷迅速向大地散逸,而將本身的靜電電位降至100v以下,以避免發(fā)生靜電危害事故。

(二)增加濕度

增加作業(yè)環(huán)境中空氣的相對濕度,在目前傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的制程中亦是常見的靜電危害防制方法。在高濕度(r.h.>65%)環(huán)境中,若物質(zhì)表面具親水性,則容易吸附空氣中的水份,進而降低物質(zhì)的表面電阻值,增加電荷散逸的速率,將電荷蓄積程度降至最低。這類物質(zhì)包括棉、紙及醋酸纖維素等。工廠制程中通常會采用加濕器、地面灑水、或水蒸氣噴出等方法,增加作業(yè)環(huán)境中空氣的相對濕度。

若物質(zhì)表面為非親水性,則不易吸附空氣中的水份,致無法降低物質(zhì)的表面電阻值,因此不能增加電荷散逸的速率。這類物質(zhì)包括部份人造聚合物如:abs(acrylonitrile–butadiene-styrene,丙烯月青-丁二烯–苯乙烯)、teflon(鐵氟龍,氟碳聚合物)等。這類高斥水性物質(zhì)需要相對濕度提高至80%,甚至90%以上,才能有效降低物質(zhì)的表面電阻值,將電荷蓄積程度降至最低。

(三)抗靜電材料

制程中物質(zhì)所蓄積的靜電會經(jīng)傳導(dǎo)路徑向大地散逸。若傳導(dǎo)路徑為絕緣性材料(導(dǎo)電性低)則靜電散逸率低,若傳導(dǎo)路徑為導(dǎo)電性材料(導(dǎo)電性高)則靜電散逸率高。物質(zhì)的表面電阻系數(shù)小于1011ω/m2或體積電阻系數(shù)小于1010ωm,即可避免物質(zhì)蓄積過量的靜電。該類物質(zhì)稱為抗靜電材料。但在含易燃性物質(zhì)的作業(yè)場所中,則抗靜電材料的表面電阻系數(shù)需小于108ω/m2或體積電阻系數(shù)需小于106ωm.

對于工業(yè)制程中使用的各種材料,可經(jīng)由下列方法使之成為抗靜電材料:物質(zhì)本身具有抗靜電能力(如:棉、木材、紙及土壤等)、在絕緣材料的表面涂布抗靜電物質(zhì)(如碳粉、抗靜電劑等)、在絕緣材料制造過程中加入導(dǎo)電或抗靜電物質(zhì)(如碳粉、金屬、抗靜電劑、導(dǎo)電性纖維等)。

(四)靜電消除器

利用高壓電在空氣中產(chǎn)生帶電離子。由于異性電荷會互相吸引而中和,離子可中和帶靜電物體的電荷,使其電荷蓄積程度降至最低,因此不會發(fā)生靜電放電。靜電消除器大致可分為被動式、主動式及輻射源式等三種。選擇靜電消除器時,必須考量作業(yè)環(huán)境因素才能發(fā)揮最大的靜電消除效果。一般而言,靜電消除器架設(shè)位置應(yīng)接近帶靜電物體而遠(yuǎn)離接地金屬對象,以發(fā)揮最大的靜電消除效果。此外,需注意因電離所產(chǎn)生臭氧的工業(yè)衛(wèi)生問題,以及高壓電源與帶電體產(chǎn)生短路及放電所引發(fā)的工業(yè)安全問題。

(五)限制速度

工業(yè)制程中兩種物體可能因摩擦而產(chǎn)生靜電,并逐漸累積而發(fā)生靜電危害事故,因此降低摩擦速度可減緩靜電的產(chǎn)生,達成防制靜電危害事故發(fā)生的目的。在工業(yè)制程中受限于物質(zhì)特性與產(chǎn)量要求,限制速度的靜電危害防制方法,通常多應(yīng)用于易燃性液體的輸送作業(yè)。

將液體原/物料輸送至儲槽或容器時,若是低導(dǎo)電系數(shù)(小于50ps/m)醫(yī)學(xué)|教育|網(wǎng)搜集整理的易燃性液體且其中含有懸浮物、水等不兼容物,則在現(xiàn)場作業(yè)時應(yīng)限制易燃性液體流速低于1m/s.若易燃性液體中未含有不兼容物,則液體流速應(yīng)限制低于7m/s.一般工業(yè)制程都能依據(jù)此原則進行制程設(shè)計與生產(chǎn)操作。低導(dǎo)電系數(shù)的易燃性液體入料作業(yè)時所造成的噴濺亦是制程中潛在靜電危害來源之一??蓪⒁后w入料管線盡量接近儲槽/容器底部,或由儲槽/容器底部之入料管線進行液體原物料輸送,或降低易燃性液體的流速,主要目的在于減少液體穿過液面時的摩擦以及引起液體的擾動,以避免因過多的摩擦產(chǎn)生大量的靜電。

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