静电安全技术讲义课件

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1、静电安全技术 静电 静电，是一种处于静止状态的电荷电荷。静电并不是静止的电，而是暂时停留暂时停留在某处的电。人在地毯或沙发上立起时，人体电压也可高1万多伏，而橡胶和塑料薄膜行业的静电更是可高达10多万伏。在干燥和多风的秋天，在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电。静电 与电流相比，静电是相对静止的电荷，它广泛存在于生产、生活和自然界中，如：

2、雷云带电、摩擦带电。以及人们用于提炼、喷漆、除尘、植绒、复印等高压静电都属于这类电荷。现在介绍的是对在生产工艺过程中摩擦产生的有害静电的防护。静电特殊性特殊性到目前为止，人类能够区分的电能大概分为三类；交流电、直流电和静电。静电，在当前技术条件下还无法得到有效的控制，没有合适的材料将它隔离并传输，很难区分它的正负极所在位置，电压电流的大小无法改变等，采取的手段大多是安装屏蔽罩、或接地线将其释放，达到对其它设备进行防护的目的。静电可以在绝缘材料中活动和储存能量，在物理学的理论中没有合理地解释这种自然现象。一是静电的产生和积累要一定的条件和过程，所以未加保护也不见得件件产品都会静电伤害，有一定的偶

3、然性；二是由于多数情况下能量都较小，所以静电伤害的也并不表现为立即报废，有些仅表现为漏电增加，工作不稳定，甚至在出厂测试中一时表现不明显，以后发现问题易归咎为材料不良或设计不良而不自省，因此常使人们认识不到静电的危害，抱有侥幸心理。最常见的静电源 1什么是最常见的静电源？人在活动如行走，站起等活动中都会产生静电，人体是最为常见的静电源，因此人体的静电防护是最为重要的。2要控制人体静电，最有效的措施是什么？要控制人体静电，最有效的措施是让人体与大地相“连接”即“接地”。因此，人要穿上防静电鞋。要保持人体与大地相连，这就要求地面也是防静电的才可以将人体的静电导入大地，所以地面可以用防静电地垫，防静

4、电复合胶板，并用防静电接地线接好地，如经费充足，可选用防静电活动地板，最常见的静电源 特别是在规划设计机房厂房时可以考虑选用防静电活动地板，如果机房厂房已定且设备也已安装好，又不想因装防静电器材时对这些设备造成停产等到影响时还时选用既价格低廉施工简单的防静电地垫，防静电复合胶板等。3人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时就一定能起到好的防静电效果？静电现象 任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学的说法将质子定义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负电平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用

5、如摩擦或以各种能量如动能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电，如感应静电起电，热电和提炼、喷射起电等。静电现象 任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的普遍方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容材料的绝缘性越好，越容易产生静电易产生静电。因为空气也是由原子组合而成，所以可以这么说，在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能，但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。摩擦起电现象 通过摩擦引起电荷的重新分布而形成的，也有由于电荷的相互吸引引起

6、电荷的重新分布形成，具体说就是因为物质都由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的原子核。一般情况下原子核的正电荷与电子的负电荷相等，正负平衡，所以不显电性。但是如果电子受外力而脱离轨道，造成不平衡电子分布，比如实质上摩擦起电就是一种造成正负电荷不平衡的过程。当两个不同的物体相互接触并且相互摩擦时，一个物体的电子转移到另一个物体，就因为缺少电子而带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电，物体带上了静电。摩擦起电摩擦起电接触之前：中性接触之前：中性接触接触:电荷重新分布电荷重新分布分离：净电荷分离：净电荷固体处理：碾磨、过筛和气力输送固体处理：碾磨、过筛和气力输送+_ _ _ _ _

7、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _一、静电的起因和危害 1、静电的起因和特点 摩擦起电是早已被人类发现的现象，但是对摩擦起电的物理描述则是近几十年来随着量子力学的发展才得以说明的。现在 已经从理论上阐明了：只要两个物质之间存在着运动或摩擦，任何时候都会产生静电。在实际的工业生产和生活中，大多数的静电都是由于不同物质的接触和分离或相互摩擦而产生的。例如，生产工艺的挤压、切割、搅拌、喷溅、流动和过滤以及生活中的行走、起立、穿脱衣服等都会产生静电。静电特点 静电数值的大小与物质的性质、运动的速度、接触的压力以及环境条件都有关系。静电的特点是它不仅可存在于导体，也存在于绝缘体，其运动无明显回路，运

8、动速度较慢，与动电相比，静电还有电位高（数千伏以上），电流小的特点。静电放电是静电消失的主要途径，在放电过程中有声响和火花，可能对生产带来危害甚至引起严重事故。静电危害危害 1.静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在设备本体与空气、水气、灰尘、物料等微粒摩擦时会使带电，如果不采取措施，将会严重影响设备的正常工作；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣

9、的鬼。静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。夜晚，人们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。静电危害危害 2.静电危害起因于用电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线

10、。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。静电危害危害 3.静电的累积不可避免。静电严重时会灼伤人的皮肤，各种电器电磁波和有害射线超量时会干扰人的内分泌系统。随着人民生话水平的提高，以及环保防护意识的增强，防静电金属布的应用范围也日益扩大，防静电金属布的服装如职业装、工装、防护服日见普及，防静电金属布也因此异军突起，成为面料市场上的明星产品。最新市场动态显示，目前，许多发达国家的防静电布已经用于家纺用品领域，例如床上盖的、铺的、垫的都用上了防静静电工业中的危害工业中的危害

11、 4.静电的产生在工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下两种机理：其一：静电放电造成的危害：（1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。（2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。（3）高压静电放电造成电击，危及人身安全。（4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。静电引力造成的危害：其二，静电引力造成的危害：（1）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。（2）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、VCD塑盘沾染灰尘，影响品质。（3）造纸印刷工业纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生

12、产。（4）纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头等危害。静电的危害有目共睹，现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是，要认识到，完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况，制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的，否则，可能会事倍功半，甚至造成破坏性的反作用。2、静电的危害主要有下面三个方面：（1）爆炸和火灾造成爆炸和火灾是静电最大的危害。在可燃液体、气体的运输和贮存，面粉、锯末、煤粉、纺织等作业的场所都有静电产生，而这些场所空气中常有气体、蒸气爆炸混合物或有粉尘、纤维爆炸混合物，静电火花有可能导致火灾甚至爆炸。（2）电击生产工艺过程中产生的静电能量很小，电

13、击不致直接使人致命。但人体可能因电击引起坠落、摔倒等二次事故，电击还可能使工作人员精神紧张而引起 操作事故。（3）妨碍生产静电除造成不安全因素外，还可能直接影响生产，降低产品质量。例如，降低使粉体吸附于设备，影响粉体的过滤和运输；在纺织行业，静电使纤维缠结，吸附尘土，降低纺织质量；在印刷行业，静电使纸张不齐、不能分开，影响印刷速度和降低印刷质量；静电还可能引起电力、电子元件误动作等等。二、静电引起的事故案例 爆炸和火灾是静电造成的最大危害，从总的趋势来看是有增加的。现将一些主要事例和类型介绍如下：（1）在生产中，某些容易带有静电的金属设备，特别是移动部件或设备，没有可靠的接地，而与接地体发生放

14、电而引起火灾。如北京南郊液化气灌装站的灌装枪。因用了衬有金属丝胶管，但未很好连接而造成接地不良，导致以每秒10多米高速流动的液化气的灌枪上产生静电不能及时导走，造成对地放电着火，结果破坏了整个装置，炸毁了200多个气瓶。又如某炼油厂用多节金属套管灌装汽油罐车，但每节套管并未可靠接地。在灌装中因接地不良，套管内受汽油摩擦产生的静电未能导走而发生对地放电，造成重大事故。（2）用塑料管输送易燃气体时，因塑料外壁带有很高的静电电位，与旁边的接地体间发生放电，而引起着火爆炸。福建省福鼎制药厂用汽油催化冰片结晶时因上述原因引起着火爆炸，伤亡，损失很大。（3）炼油厂等单位的大型贮油罐，有时需要取样和测温。在

15、这种操作下，国内外曾发生过多起事故。如上海炼油厂在甲苯贮罐顶上将测温器提起时，突然发生爆炸，其原因是提绳是绝缘材料，当金属测温器与油料摩擦带有静电后，在提升时与灌口发生放电。（4）在橡胶制品生产中，由于橡胶是绝缘体，极易带上静电，同时在某些工艺中还需要配用汽油，因此在胶浆制造、裁断帘布、涂胶、胶胎和胶布制品成型等场所极易发生电击，静电火灾也较为频繁。（5）在一些化工设备上，用网筛、漏斗或金属棒等小工具操作时，因与一些易燃物摩擦而产生静电，如金属工具未接地，也会发生放电引起事故。2006.1.22.108车间静电引起的事故案例（6）在偶然情况下，一些高绝缘的塑料管，虽然管内并无物料流动，但由于管

16、外受风尘吹袭，在其外表面也能产生较高的电位，有时可超过1万伏，如其附近同时存在着可燃性气体及接地体，也能发生放电而引燃。如某炼油厂的大型汽油罐曾因此发生重大火灾。（7）某炼油厂在用铁路槽车灌装汽油时，三天内在同样场所，同样情况下发生两次爆炸。经事后测试和分析，发现事故当时装油静电的起电量要比平时高出数十倍，可能是因油中混入少量容易起电的杂质所致。此外由于装油管设计上没有插到接近油罐底部，容易形成放电条件，也是事故原因之一。静电引起的事故案例（8）带有压力的气体或液体从容器或管道中高速喷出时，能产生大量静电。过去曾有三艘20万吨级的巨型油轮在用水枪清洗中发生爆炸，事故后通过实验证明是由静电油雾发

17、生放电而引起的。（9）人体在工作或活动时，能够产生积累静电，并由此发生放电而引起事故。特别对一些较为敏感的爆炸物，比较多的是引起雷管爆炸。也有因摘纱巾或脱衣服等引起爆炸的事例。（10）此外当用汽油擦地或用汽油洗涤化纤织物时，曾发生多次火灾事故。静电引起的火灾爆炸事故案例11.发生在阳泉郊区杨家庄乡的“1128”烟花爆炸事故案例 现场作业人员未按规定穿防静电鞋，形成静电积聚，最终酿成了11死8伤的惨剧。2007年11月28日下午，位于阳泉郊区杨家庄乡的兴通烟花有限责任公司发生爆炸事故，事故调查组进行全面调查。查明，发生爆炸的双响炮车间工作人员在作业时，只穿了防静电服，未按规定穿防静电鞋，加之气候

18、干燥，导致人体静电不能及时导入地下，形成静电积聚，成为引发爆炸的直接原因。同时，该公司超人员、超药量组织生产，擅自改变工房用途也是导致事故扩大的主要原因。此外，按照国家规定，生产烟花爆竹时，一间工房只允许一人现场作业，而当时一间工房内有6人作业，而且还堆放了250公斤的火药，大大超过了国家规定的10公斤的标准。据调查同时显示，该公司还存在一些安全隐患，如多道生产程序在一间工房内进行、从业人员未经培训直接上岗操作、生产厂房转包等问题，这些问题为事故的发生埋下了隐患。目前，该事故的善后处理和责任追究工作还在进行之中。12.氢气球泄漏发生爆燃案例 在甘肃省电力公司首届运动会开幕式前，兰州电力职业学校

19、气球方队100名学生手持约1600个氢气球，由于部分气球氢气泄漏并因相互摩擦引起静电而发生爆燃，致使98名学生被灼伤，其中中度灼伤41名、轻度灼伤57名。据调查，甘肃省电力公司首届职工运动会筹备组委托兰州弘兴中天文化传播公司承接运动会气球灌充任务，而该公司没有气球灌充、施放资质，并且违反国家和甘肃省气象部门有关规定，擅自灌充氢气球；运动会筹备组虽然向兰州弘兴中天文化传播公司提出了“气球方队双手各持氢气球整齐挥动行进”的要求，但没有对灌充好的气球进行验收；兰州电力职业学校违反施放气球管理办法和甘肃省气象部门有关规定，没有向有关部门申报，擅自在运动会上施放氢气球；运动会筹备组、兰州电力职业学校在运

20、动会气球方队入场前，均没有对气球进行安全检查。三、防止静电危害的措施 1、静电接地 接地是消除导体上静电的最基本、最简单、最有效的方法。接地电阻值、一般情况下应小于10欧，在山区等土壤电阻率较高的场所，其接地电阻不应大于10欧。在实际运用中，通常是利用电气保护接地（零）干线作为静电接地，因此其电阻值远小于静电接地的要求值。接地装置必须连接牢固并有足够的机械强度。活动性部件应有专门的接地线。在采用导电橡胶或导电涂料时与接地体间的接触面积不宜小于20平方毫米。在使用金属导电性操作工具时也要注意接地。对某些着火危险性较大的场所及转速很高的传动机，应通过滑环碳刷接地或用导电性轮滑油。2、静电中和法这是

21、消除静电的重要措施。静电中和法是在静电电荷密集的地方设法产生带电离子，将该处静电电荷中和掉。静电中和法可用来消除绝缘体上的静电。静电中和法依其产生相反电荷或带电离子方式的不同，主要有以下几种类型：（1）感应中和器 感应中和器不带电源。感应中和器工作时，生产物料上的静电在中和器的金属针（接地）上感应出相反的电荷。在金属针尖附近形成很强的电场。在这个强电场的作用下，和生产物料混杂在一起的气体或其它介质发生电离下，正、负离子分别向生产物料和针尖移动，从而把生产物料上的静电电荷中和掉。感应中和器适用于石油、化工、橡胶等行业。（2）高压中和器 高压中和器带有高压电源。按照电源种类的不同，分为直流高压中和

22、器和交流高压中和器，而交流高压中和器又有工频和高频之分。高压中和器是利用高电压在放电针尖端附近造成强电场使空气电离来消除静电。高压中和器适用于化纤、橡胶、塑料、印刷等行业。（3）放射中和器 放射线中和器是利用放射性同位素使空气电离，产生正离子和负离子，消除生产物料上的静电。放射性中和器工作时不产生任何火花，适用于有火灾和爆炸危险的场所。（4）离子流中和器 离子流中和器是将其产生的空气离子通过压缩空气吹向带电体去消除静电的一种中和器。这种中和器的作用范围大，消电效果也比较好。可用于要求严格防光的场所等。3、静电屏蔽 屏蔽是指用接地的金属线和金属网等将带电的物体表面进行包裹。对带电物体进行屏蔽，主

23、要是为了限制对其周围产生电离的作用，限制由非导体带电而引起的力学现象及产生放电现象。因此，对带电物体的屏蔽程度，只要使物体的电位不继续上升就可以了，而不一定要把带电物体的全表面都用屏蔽材料包覆起来。不论屏蔽如何，都必须将屏蔽材料牢靠地接地或与已接地的物体项连接。进行屏蔽时，应尽量使屏蔽器材与带电物体紧密结合，最好是将屏蔽器材的主要点分别固定在带电物体上，使用金属线屏蔽时，金属线应紧密缠绕在带电物体上，缠绕间隔约为数厘米。4、泄漏法 对绝缘性强的物体可设法降低其绝缘性能从而使聚集的静电加快消除。其具体方法有：（1）增加空气湿度，湿度增加后可以降低某些绝缘材料的表面电阻率，有利于静电的消除。（2）

24、用抗静电剂，对某些绝缘材料可以在其生产或使用过程中加入极少量的添加剂，由此降低其绝缘程度，即不影响其使用性能，又使得静电不易聚集起来。但此时带电体仍须与地连接，才能形成泄漏通道。例如在航空汽油中加入百万分之几的抗静电添加剂。就能迅速消除静电。导电塑料和导电橡胶也是加入少量导电性添加剂的结果。有时也可用对绝缘材料临时性喷漆抗静电剂的方法。防静电意义 在施工质量中，有的施工队根本不懂得防静电知识，接地线乱接甚至有的不接地等等。以上问题若不及时整顿，使防静电流于形式，这就使现代微电子的应用造成非常大的损失，起着阻碍作用。因此防静电行业协会和有关政府部门在近期将采取一系列措施，使防静电行业能够健康发展

25、。首先是通过媒体宣传，使本行业及用户的管理者，充分认识防静电的重要性和静电产生的原因，使用户由被动到主动采用防静电技术。其次，对接触微电子技术的人员及广大从事防静电业务人员真正认识防静电的意义。第三，通过ISO9000的质量控制系统加强对产品质量监督执行，推行质量认证制度，不具备合格的产品认证书不准在市场上销售，对一些不规范的企业生产产品要进行取谛。第四，要加强对防静电环境的测量，使其规范化、制度化。干燥的气候，化纤、塑料的广泛应用。防静电产品 防静电产品：专业生产防静电产品和电子辅助产品，系列有：离子风机、离子风枪、离子风棒、离子风嘴、静电除尘机、板面除尘机等，广泛应用于：精密电子产品生产；

26、电子组装线，微电子生产，光电；医药制造组装线、印刷、包装；细小产品成型，塑料薄膜的剪切，圆圈和覆膜，以及模具产品的脱模等。如何选用除静电器材1。什么是最常见的静电源？人在活动如行走，站起等活动中都会产生静电，人体是最为常见的静电源，因此人体的静电防护是最为重要的。2。要控制人体静电，最有效的措施是什么？要控制人体静电。防止人体带静电的措施有下面几点：（1）人体接地。人体接地就是使人体与大地之间不出现绝缘现象。将工作地面制成导电性地面，同时操作人员穿防静电鞋，利用接地用具使人体接地。凡有爆炸和火灾危险区域的操作区应辅设导电地面，导电地面对地电阻应低于10欧。（2）防止劳动保护用品的带电。在日常工

27、作和生产场所，为防止静电危害，在易燃环境中最好不穿化纤织物，在有爆炸粉尘混合物、氢气、乙炔、丙酮、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙醇、正庚烷、甲醇、等工作场所，应穿用导电性纤维制成的防静电工作服、工作鞋。（3）认真执行安全作业规程。操作人员应严格遵守操作规程，工作尽量标准化，操作人员应使用规定的劳保用品和工具，应尽可能不进行与人体带电有关的动作，如接近和接触带电量大的物体、工作时处于绝缘状态的物体等。静电相关标准相关标准相关标准相关标准。国际电工委员会的IEC 61000-4-2 Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 4:Testing and measure

28、ment techniques-Section 2:Electrostatic discharge immunity test.Basic EMC Publication（电磁兼容性（EMC）-第4部分：试验和 测量 技术-第2节：静电放电抗扰度试验。基本 EMC出版物）.我国国家标准GB/T 17626.2电磁兼容试验和测试技术静电放电抗扰度试验 IEC 61000-4-2和GB/T 17626.2规定要求的最高试验电压是接触放电8kV,空气放电15kV(不包括开放等级的特殊电压 静电好处好处 然而，任何事物都有两面性。对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼。只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和静电分选技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在字宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。谢谢!