安全生产技术培训讲义

安全生产技术培训讲义（电气部分）安全技术电气安全1、 电气安全概述2、 触电事故及其对策3、 电气防火防爆4、 防雷5、 静电危害防护6、 电磁辐射防护一、电气安全概述电在造福于人类的同时，也会给人类带来灾难。统计资料表明：在工伤事故中，电气事故占有不少的比例。例如：触电死亡人数占全部事故死亡人数的5%左右。世界上每年电气事故伤亡人数不下几十万人。我国约每用亿度电就触电死亡1人，而美、日等国约每用2040亿度电才触电死亡1人。二、触电事故及其对策触电事故的种类电击直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体。间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意外带电的带电体。单线电击：人占在地面上，与一线接触。（可以是直接或间接）两线电击：人与地面隔离，两手各触一线。（可以是直接或间接；可以是两相，也可以是单相）跨步电压电击电伤：电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电气机械性伤害等。电流对人体的作用人本身就是一种电气设备，这是因为：人的整个神经系统是以电信号和电化学反应为基础的。上述电信号和电化学反应所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的电能，由于这个能量非常小，因此，系统功能很容易被破坏。电击致命原因心室颤动数秒数分钟（68min）死亡窒息窒息-缺氧或中枢神经反射f室颤.特点：致命时间较长。1020min。电休克（昏迷）由于中枢神经反射造成体内功能障碍，昏迷时间长后的死亡。电流效应的影响因素（一）电流值（工频）感知电流引起感觉的最小电流。如轻微针刺，发麻。平均（概率50%），男：mA；女：mA摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。平均（概率50%），男：16mA；女：mA最低（概率%），男：9mA；女：6mA室颤电流引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。I颤=50mA适用于当1s<t<5s时；I颤=50/tmA适用于当s<tvis时。电流效应的影响因素（二）电流持续时间tT-吸收电能T-伤害TtT-电流重合心脏易损（激）期，危险TtT-人体电阻人体电流Tf伤害TtT-中枢神经反射Tf危险T电流效应的影响因素（三）电流途径不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。最危险的是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。电流效应的影响因素（四）电流种类高频电流烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。冲击电流指作用时间v10ms的电流。种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是It和I2t的值。（I有效值）直流电流一一持续时间心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍；持续时间v200ms时，室颤阈值与交流大致相同。电流效应的影响因素（五）个体特征因人而异，健康情况、健壮程度、性别、年龄。人体电阻人体电阻的数值及影响因素变化范围皮肤表皮最外层一一角质层其厚度一般不超过0.2mm,但其电阻率很大，可达1X1051X106Q-nr但数十V即可击穿角质层，使人体阻抗急剧下降。除去角质层，干燥的情况下，人体电阻：100030000;潮湿的情况下，人体电阻：500800Qo影响因素- 电气参数：U（接触电压）T-RPJ,ITfRPJ,fTfXCPJ；- 皮肤表面状态：潮湿、导电污物、伤痕、破损；- 皮肤表面接触状态：接触压力、面积。直接接触电冲防护基本防护原则直直应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。基本防护措施直直绝缘、屏护和间距间接接触电冲防护防止间接接触电冲的技术措施：保护接地（基本技术措施）保护接零（基本技术措施）加强绝缘电气隔离不导电环境等电位联结特低电压漏电保护器接地的基本概念种类故障接地；正常接地（人为接地）；正常接地又分为：工作接地（兼作电流回路、保持零电位）安全接地（只在故障时发挥作用）保护接地（IT系统）- 保护接地是最古老的电气安全措施。- 保护接地是防止间接接触电击的基本安全技术措施保护接地（IT系统）保护原理（适用于各种不接地网）RE与RP（人体电阻）呈并联关系，且RE电气引燃源主要分为两类：危险温度电火花和电弧1） 危险温度（见下页图）2）电火花及电弧电火花电极之间的击穿放电。大量电火花将汇集成电弧，电弧高温可达8000，能使金属熔化、飞溅，构成火源。分为：工作火花正常时应无引燃危险，但异常时如：三相刀开关不同时闭合等事故火花短路、断线其他火花雷电、静电、电磁感应2） 危险物质1 ）分类（按爆炸性物质种类分类）爆炸性物质分三类I类：矿井甲烷（CH4n类：爆炸性气体、蒸气出类：爆炸性粉尘、纤维2 ）分级、分组分级一一（按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙（MESG或最小点燃电流比（MICR）分级：n类爆炸性气体（分三级）：nA；nb；nC出类爆炸性粉尘（分两级）：名词解释最大试验安全间隙（MESG）两个容器由长为25mm、宽（即间隙）为某值的接合面连通，在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不致使另一个容器内燃爆的最大连通间隙。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。最小点燃电流比（MICR在温度为2040C,1atm,电压为24V,电感为95mH的试验条件下，采用IEC标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行3000次的火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。此最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比即最小点燃电流比。分组（按引燃温度即自燃点）分组：n类爆炸性气体（分6组）：T1、T2、T3、T4、T5、T6出类爆炸性粉尘（分3组）：T11、T12、T13见表：爆炸性气体的分类、分级和分组见表：爆炸性粉尘的分级和分组3 .危险环境（危险区域等级）1 ）气体、蒸气爆炸危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、1区、2 区。0区（0级危险区域）正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐内部液面上部空间。3 区（2级危险区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外3m内。注意：释放源和通风条件的影响释放源释放源是划分爆炸危险区域的基础。释放源分为：连续级释放源：连续释放、长时间释放或短时间频繁释放；一级释放源：正常运行时周期性释放或偶然释放；二级释放源：正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放；多级释放源：包含上述两种以上特征。通风条件通风条件是划分爆炸危险区域的重要因素。通风分为三种类型：自然通风一般机械通风局部机械通风图例：释放源接近地坪时易燃物质重于空气、通风不良的生产装置区4. 防爆电气设备和防爆电气线路防爆电气设备类型按照使用环境，防爆电气设备分成两类：类一一煤矿井下用电气设备；类一一工厂用电气设备。按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型(括弧内字母为该类型标志字母)：(1) 隔爆型(d)(2) 增安型(e)(3) 充油型(o)(4) 充砂型(q)(5) 本质安全型(ia、ib)分为ia级和级ia在正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于0区；ib正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于1区。(6) 正压型(p)(7) 无火花型(n)(8) 特殊型(s)防爆电气设备的标志防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志。防爆标志表示法：防爆型式类别级别组别例如：dnBT3表示n类B级T3组的隔爆型电气设备；ianAT5表示n类A级T5组的ia级本质安全型电气设备。如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式。如epnBT4-一表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备。粉尘防爆电气设备外壳的分类粉尘防爆电气设备外壳按其限制粉尘进入设备的能力分两类。尘密外壳：外壳防护等级为IP6X，标志为DT。防尘外壳：外壳防护等级为IP5X，标志为DP。5. 电气防火防爆措施电气防火、防爆措施是综合性的措施。其他防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。1 )消除或减少爆炸性混合物消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。例如:采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏；清理现场积尘，防止爆炸性混合物积累；设计正压室，防止爆炸性混合物侵入；采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物；在危险空间充填惰性气体或不活泼气体，防止形成爆炸性混合物；安装报警装置，当混合物中危险物品的浓度达到其爆炸下限的10%时报警等。2 )隔离和间距隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。10kV及其以下的变、配电室不得设在爆炸、火灾危险环境的正上方或正下方.变、配电站是工业企业的动力枢纽，电气设备较多，而且有些设备工作时产生火花和较高温度，其防火、防爆要求比较严格。室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距。露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。3 ）消除引燃源根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路；保持电气设备和电气线路安全运行；在爆炸危险环境，应尽量少用携带式电气设备，少装插销座和局部照明灯。为了避免产生火花，在爆炸危险环境更换灯泡应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。4 ）爆炸危险环境接地和接零爆炸危险环境的接地、接零比一般环境要求高。 接地、接零实施范围除生产上有特殊要求的以外，一般环境不要求接地（或接零）的部分仍应接地（或接零）。 整体性连接在爆炸危险环境，必须将所有设备的金属部分、金属管道、以及建筑物的金属结构全部接地（或接零）并连接成连续整体，以保持电流途径不中断。 保护导线单相设备的工作零线应与保护零线分开，相线和工作零线均应装有短路保护元件，并装设双极开关同时操作相线和工作零线。5. 消防供电高度超过24m的医院、百货楼、展览楼、财政金融楼、电信楼等、省级邮政楼和高度超过50m的可燃物品厂房、库房，以及超过4000个座位的体育馆，超过2500个座位的会堂等大型公共建筑，其消防设备（如消防控制室、消防水泵、消防电梯、消防排烟设备、火灾报警装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等）均应采用一级负荷供电。消防用电设备配电线路应设置单独的供电回路。即要求消防用电设备配电线路与其他动力、照明线路（从低压配电室至最末一级配电箱）分开单独设置，以保证消防设备用电。消防配电设备应有明显标志。在有众多人员聚集的大厅及疏散出口处、高层建筑的疏散走道和出口处、建筑物内封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，以及消防控制室、消防水泵房等处应设置事故照明。6. 电气灭火1）触电危险和断电触电危险：电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源，扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故。使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路；电气线路可能因电线断落而接地短路，使正常时不带电的金属构架、地面等部位带电，也可能导致接触电压或跨步电压。因此，发现起火后，首先要设法切断电源！切断电源应注意以下几点：（1） 火灾发生后，由于受潮和烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，拉闸时最好用绝缘工具操作。（2） 高压应先操作断路器而不应该先操作隔离开关切断电源，低压应先操作电磁启动器而不应该先操作刀开关切断电源，以免引起弧光短路。（3） 切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。（4） 剪断电线时，不同相的电线应在不同的部位剪断，以免造成短路。剪断空中的电线时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪后断落下来，造成接地短路和触电事故。2）带电灭火安全要求（1） 应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于带电灭火。泡沫灭火器的灭火剂（水溶液）不宜用于带电灭火。（因其有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响）（2） 用水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电流通过人体，可以将水枪喷嘴接地（即将水枪接入埋入接地体，或接向地面网络接地板，或接向粗铜线网络鞋套）；也可以让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。（3） 人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为10kV及其以下者不应小于3m。黄岛油库雷击事故，引发的大火烧了104小时才扑灭，死亡19人（其中消防人员17人）；烧掉原油万吨，油库区沦为一片废墟。直接和间接损失达7千万元。安全生产技术培训讲义（电气部分三）雷电的种类直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为:静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波雷电波的形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播。又称为感应过电压（感应雷）。感应过电压一般为200300kV。最高可达400500kV。雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为300m/s,在电缆中约为150m/s。电磁感应雷雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场-在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导体，开口处可能由此引起火花放电；如系闭合导体环路，环路内将产生很大的冲击电流；如闭合导体环路某处接触不良，-局部发热-危险温度。球雷球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。是一团处在特殊状态下的带电气体。其直径多为20cm左右，运动速度约为2m/s,存在时间为数秒钟到数分钟。出现概率约为雷电放电次数的2%。在雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。雷电参数雷电参数雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压雷暴日只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。用年平均雷暴日数来衡量雷电活动的频繁程度。单位d/a，雷暴日数愈大，说明雷电活动愈频繁。例如：我国广东省的雷州半岛(琼州半岛)和海南岛一带雷暴日在80d/a以上，北京、上海约为40d/a，天津、济南约为30d/a等。我国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区划为少雷区，超过40d/a划为多雷区。雷电的危害雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。建筑物防雷的分类建筑物按其重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性分为三类。1. 第一类防雷建筑物制造、使用或储存炸药、火药、起爆药、火工品等大量危险物质的建筑物，遇电火花会引起爆炸，从而造成巨大破坏或人身伤亡的建筑物。2. 第二类防雷建筑物(1) 国家级重点文物保护的建筑物；(2) 国家级的会堂、办公楼、档案馆、大型展览馆、国际机场、大型火车站、国际港口客运站、国宾馆、大型旅游建筑和大型体育场等。(3) 国家级计算中心、通信枢纽，以及对国民经济有重要意义的装有大量电子设备的建筑物。(4) 制造、使用和储存爆炸危险物质，但电火花不易引起爆炸，或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物，如油漆制造车间、氧气站、易燃品库等。2区、11区及某些1区属于第二类防雷建筑物。(5) 有爆炸危险的露天气罐和油罐。(6) 年预计雷击次数大于次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(7) 年预计雷击次数大于次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。3. 第三类防雷建筑物(1) 省级重点文物保护的建筑物和省级档案馆。(2) 年预计雷击次数等于和大于次，小于和等于次的部、省级办公楼及其他重要的或人员密集的公共建筑物。(3) 年预计雷击次数大于和等于次，小于和等于次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。(4) 年预计雷击次数大于和等于次的一般性工业建筑物。(5) 考虑到雷击后果和周围条件等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境的建筑物。(6)年平均雷暴日15d/a以上地区，高度为15m及其以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。年平均雷暴日15d/a及15d/a以下地区，高度为20m及20m以上的烟囱、水塔等孤立高耸的建筑物。防雷装置避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括：接闪器、引下线和接地装置。上述的针、线、网、带都只是接闪器。避雷器是一专门的防雷装置。接闪器接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，以此保护被保护物免受雷击。接闪器的保护范围一一一般只要求保护范围内被击中的概率在V%即可。接闪器的保护范围按滚球法计算。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30ml二类为45ml三类为60ml避雷器避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态。出现雷击过电压时，击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后，避雷器迅速恢复不通状态，恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。压敏阀型避雷器一一一种新型的阀型避雷器。这种避雷器没有火花间隙，只有压敏电阻阀片。引下线防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm扁钢截面不应小于48mm2,其厚度不应小于4mmi防雷接地装置接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。直击雷防护第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物的易受雷击部位应采取防直击雷的防护措施；可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料（如装卸油台、露天油罐、露天储气罐等）也应采取防直击雷的措施；高压架空电力线路、发电厂和变电站等也应采取防直击雷的措施。直击雷防护的主要措施一一装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带。感应雷防护措施静电感应防护一一为了防止静电感应产生的高电压，应将建筑物内的金属设备、金属管道、金属构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮，以及突出屋面的放散管、风管等金属物件与防雷电感应的接地装置相连。电磁感应防护一一为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架、电缆相距不到100mm时，须用金属线跨接，跨接点之间的距离不应超过30m；交叉相距不到100mm时，交叉处也应用金属线跨接。雷电侵入波防护属于雷电冲击波造成的雷害事故很多。在低压系统，这种事故占总雷害事故的70%以上。措施（以第一类防雷建筑物的供电线路要求为例，严于第二、三类）：全长采用直埋电缆，入户处电缆金属外皮、钢管阈防雷电感应接地装置相连。采用长度l>Vp>15m（p为土壤电阻率，Q.m）的金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，入户处电缆金属外皮、钢管阈防雷电感应接地装置相连，电缆与架空线连接处装设阀型避雷器，避雷器、电缆金属外皮、钢管、绝缘子铁脚、金具等一起接地，冲击接地电阻不应大于100。户外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时，馈线应穿金属管线或采用屏蔽线，并将金属管或屏蔽接地。如果馈线未穿金属管，又不是屏蔽线，则应在馈线上装设避雷器或放电间隙。要注意离开墙壁或树干8m以外。雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，离开海滨、湖滨、河边、池塘旁，避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。人身防雷（二）雷暴时，在户内应注意防止雷电侵入波的危险，应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线，以及与其相连的各种金属设备，以防止这些线路或设备对人体二次放电。调查资料表明，户内70%以上对人体的二次放电事故发生在与线路或设备相距1m以内的场合，相距1.5m以上者尚未发生死亡事故。由此可见，雷暴时人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1.5m以上。应当注意，仅仅拉开开关对于防止雷击是起不了多大作用的。雷雨天气，还应注意关闭门窗，以防止球雷进入户内造成危害。防雷击电磁脉冲（主要针对信息系统）雷击电磁脉冲（Lightningelectromagneticimpulse,LEMp是一种干扰源，是闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体引入的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。防雷击电磁脉冲措施（一）屏蔽一一建筑物和房间外部设屏蔽措施，以合适的路径敷设线路（合理布线，避免靠近引下线），线路采用屏蔽。等电位连接一一所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起。如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架等。当采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应至少在两端并在防雷区交界处做等电位连接。（当系统要求只在一端组等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按上述要求处理。）接地一一每幢建筑屋本身应采用共用接地系统（其构成详见GB50057-94（2000版）防雷击电磁脉冲措施（二）合理选用和安装SPD（Surgeprotectivedevice）电涌保护器（安装于电源线、信号线进线入口处）电压开关型SPD工作原理：在无电涌出现时为高阻抗，当出现电压电涌时变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作这类SPD的组件。也称“短路开关型”或“克罗巴型”SPD计算机通信网络专用SPD响应时间w1ns。限压型SPD工作原理：在无电涌出现时为高阻抗，随电涌电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管作这类SPD的组件。也称“钳压型”SPD组合型SPD工作原理：由上述两种组件组合而成。可显示两者都有的特性。五、静电危害防护概述静电灾害事故例某企业将小型汽油储罐中的汽油用泵经底部阀门全部抽出来时，因阀门安装在比罐底稍高的地方，为了稍稍提高油的水平面，往油罐里注水。水是从储罐油面上约4.5m处自由落下的。在注水14min后储罐发生了一一爆炸！原因？（一）静电的产生实验证明，只要两种物质紧密接触而后再分离时，就可能产生静电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的。1静电的起电方式(1)接触-分离起电两种物体接触，其间距离小于25X10-8cm时，由于不同原子得失电子的能力不同，不同原子外层电子的能级不同，其间即发生电子的转移。因此，界面两侧会出现大小相等、极性相反的两层电荷。这两层电荷称为双电层，其间的电位差称为接触电位差。根据双电层和接触电位差的理论，可以推知两种物质紧密接触再分离时，即可能产生静电。静电序列一一按照两种物质间双电层的极性，把相互接触时带正电的排在前面，带负电的排在后面，依次排列下去，可以排成一个长长的序列，这样的序列叫做静电序列或静电起电序列。(2)破断起电一一材料破断后能在宏观范围内导致正、负电荷的分离，即产生静电，这种起电称为破断起电。固体粉碎、液体分离过程的起电属于破断起电。1. 静电的起电方式(3)感应起电一一当导体B与接地体C相连时，在带电体A的感应下，B的端部出现正电荷，但B对地电位仍然为零；当B离开C时，B成为带电体。(4)电荷迁移一一当一个带电体与一个非带电体接触时，电荷将重新分配，即发生电荷迁移而使非带电体带电。当带电雾滴或粉尘撞击在导体上时，会产生有力的电荷迁移；当气体离子流射在不带电的物体上时，也会产生电荷迁移。2. 固体静电固体静电可直接用双电层和接触电位差的理论来解释。双电层上的接触电位差是极为有限的，而固体静电电位可高达数万伏以上，其原因在于电容的变化。电容器上的电压J电量Q电容C三者之间保持U=Q/C的关系。可以导出：当Q,e,S不变日U8do将两种相接近的两个带电面看成是电容器的极板。紧密接触时，其间d只有25X10-8cmo若二者分开为1cm,即d增大为400万倍。与其对应，如接触电位差为V,则(在不考虑分开时电荷逆流的情况下)，二者之间U可达40000V。橡胶、塑料、纤维等行业工艺过程中的静电高达数万伏，甚至数十万伏，如不采取有效措施，很容易引起火灾。3. 人体静电人在活动过程中，人的衣服、鞋以及所携带的用具与其他材料摩擦或接触-分离时，均可能产生静电。例如，人穿混纺衣料的衣服坐在人造革面的椅子上，如人和椅子的对地绝缘都很高，则当人起立时，由于衣服与椅面之间的摩擦和接触-分离，人体静电高达10000V以上。液体或粉体从人拿着的容器中倒出或流出时，带走一种极性的电荷，而人体上将留下另一种极性的电荷。人体是导体，在静电场中可能感应起电而成为带电体，也可能引起感应放电。人体静电引起的放电往往是酿成静电灾害的重要原因之一。4. 粉体静电粉体只不过是处在特殊状态下的固体，其静电的产生也符合双电层的基本原理。粉体物料的研磨、搅拌、筛分或高速运动时，由于粉体颗粒与颗粒之间及粉体颗粒与管道壁、容器壁或其他器具之间的碰撞、摩擦，以及由于破断都会产生有害的静电。塑料粉、药粉、面粉、麻粉、煤粉和金属粉等各种粉体都可能产生静电。粉体静电电压可高达数万伏。粉体具有分散性和悬浮状态的特点。由于分散性，与空气的接触面积增加，使得材料的稳定度降低。例如，虽然整块的聚乙烯是很稳定的，而粉体聚乙烯却可能发生强烈的爆炸。由于悬浮状态，颗粒与大地之间总是通过空气绝缘的，而与组成粉体的材料是否是绝缘材料无关。因此，铝粉、镁粉等金属粉体也能产生和积累静电。5. 液体静电液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注和剧烈晃动等过程中，可能产生十分危险的静电。由于电渗透、电解、电泳等物理过程，液体与固体的接触面上也会出现双电层。固定电荷层紧贴分界面的电荷层不随液体流动；滑移电荷层与固定电荷层相邻的异性电荷层随液体流动。液体流动时(r)一种极性的电荷随液体流动，(r)流动电流。(r)管道的终端容器里将积累静电电荷。(二)静电的消失静电的消失有两种主要方式，即中和和泄漏。前者主要是通过空气发生的；后者主要是通过带电体本身及其相连接的其他物体发生的。1.静电中和空气中的自然存在的带电粒子极为有限，中和是极为缓慢的，一般不会被觉察到。带电体上的静电通过空气迅速的中和发生在放电时。静电放电有以下几种形式。(1) 电晕放电发生在带电体尖端附近或其他曲率半径很小处附近的局部区域内。电晕放电的能量密度不高，如不发展则没有危险。(2) 刷形放电火花放电的一种，其放电通道有很多分支。刷形放电释放的能量不超过4mJ,其局部能量密度具有引燃一些爆炸性混合物的能力。传播型刷形放电高电阻率薄膜的背面贴有金属导体时，薄膜两面带有异性电荷。如有导体接近薄膜表面，则发生放电，非导体表面上大面积的电荷经过邻近电离了的气体迅速流向初始放电点，构成所谓传播型刷形放电。传播型刷形放电形成密集的火花，火花能量较大，引燃危险性也大。(3) 火花放电放电通道火花集中的火花放电，即电极上有明显的放电集中点的放电。在易燃易爆场所，火花放电有很大的危险。(4) 雷型放电当悬浮在空气中的带电粒子形成大范围、高电荷密度的空间电荷云时，可能发生闪电状的所谓雷型放电。雷型放电能量大，则引燃危险大。2静电泄漏绝缘体上较大的泄漏有两条途径：一条是绝缘体表面泄漏；(遇到的是表面电阻)；另一条是绝缘体内部泄漏。(遇到的是体积电阻)。半值时间泄漏到Q=Q0/2时所用的时间。用于衡量静电泄漏的快慢，亦即衡量危险性的大小。-湿度对泄露影响一一随着湿度增加，(r)绝缘体表面电阻大为降低(r)静电泄漏。(三)静电的影响因素1材质和杂质的影响一般情况下，杂质有增加静电的趋势；但如杂质能降低原有材料的电阻率，则加入杂质有利于静电的泄漏。液体内含有高分子材料(如橡胶、沥青)的杂质时，会增加静电的产生。液体内含有水分时，在液体流动、搅拌或喷射过程中会产生附加静电。液体内水珠的沉降过程中也会产生静电。如果油管或油槽底部积水，经搅动后容易引起静电事故。2工艺设备和工艺参数的影响接触面积越大，双电层正、负电荷越多，产生静电越多。管道内壁越粗糙，接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越大。对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大，产生静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离，以致产生较多的静电。设备的几何形状也对静电有影响。例如，平皮带与皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较强烈。过滤器会大大增加接触和分离程度，可能使液体静电电压增加十几倍到100倍以上。下列工艺过程容易产生和积累静电：(1) 固体物质大面积的摩擦，如纸张与辊轴摩擦、橡胶或塑料碾制、传动皮带与皮带轮或辊轴摩擦等；固体物质在压力下接触而后分离，如塑料压制、上光等；固体物质在挤出、过滤时与管道、过滤器等发生摩擦，如塑料的挤出、赛璐珞的过滤等。(2) 固体物质的粉碎、研磨过程，粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程，悬浮粉尘的高速运动等。(3) 在混合器中搅拌各种高电阻率物质，如纺织品的涂胶过程等。(4) 高电阻率液体在管道中流动且流速超过1m/s时，液体喷出管口时，液体注入容器发生冲击、冲刷和飞溅时等。(5) 液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中流动和由管口喷出时，如从气瓶放出压缩气体、喷漆等。(6) 穿化纤布料衣服、穿高绝缘(底)鞋的人员在操作、行走、起立时等。3.环境条件和时间的影响空气湿度。导电性地面在很多情况下能加强静电的泄漏，减少静电的积累。周围导体布置。例如，传动皮带刚离开皮带轮时电压并不高，但转到两皮带轮中间位置时，由于距离拉大，电容大大减小，电压则大大升高。安全生产技术培训讲义(电气部分四)(4) 静电的危害工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾，也可能给人以电击，还可能妨碍生产。其中，爆炸或火灾是最大的危害和危险。(5) 防静电的措施1环境危险程度的控制静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电的危害，可采取以下控制所在环境爆炸和火灾危险性的措施。(1) 取代易燃介质。例如，用三氯乙烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代替汽油、煤油作洗涤剂有良好的防爆效果。(2) 降低爆炸性混合物的浓度。在爆炸和火灾危险环境，采用通风装置或抽气装置及时排出爆炸性混合物。(3) 减少氧化剂含量。这种方法实质上是充填氮、二氧化碳或其他不活泼的气体，减少气体、蒸气或粉尘爆炸性混合物中氧的含量不超过8%时即不会引起燃烧。2工艺控制工艺控制是从工艺上采取适当的措施，限制和避免静电的产生和积累。(1) 材料的选用在存在摩擦而且容易产生静电的场合，生产设备宜于配备与生产物料相同的材料。还可以考虑采用位于静电序列中段的金属材料制成生产设备，以减轻静电的危害。(2) 限制摩擦速度或流速油罐装油时，注油管出口应尽可能接近油罐底部，最初流速应限制在1m/s左右，待注油管出口被浸没以后，流速可增加至6m/s。(3) 增强静电消散过程在输送工艺过程中，在管道的末端加装一个直径较大的松弛容器，可大大降低液体在管道内流动时积累的静电。为了防止静电放电，在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。料斗或其他容器内不得有不接地的孤立导体。同液态一样，取样工作应在装料停止后进行。(4) 消除附加静电工艺过程中产生的附加静电，往往是可以设法防止的。为了减轻从油罐顶部注油时的冲击，减少注油时产生的静电，应使注油管头(鹤管头)接近罐底。为了防止搅动罐底积水或污物产生附加静电，装油前应将罐底的积水和污物清除掉。为了降低罐内油面电位，过滤器不应离注油管口太近。3接地和屏蔽(1) 导体接地。接地是消除静电危害最常见的方法，它主要是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。 凡用来加工、储存、运输各种易燃液体、易燃气体和粉体的设备都必须接地。如果袋形过滤器由纺织品或类似物品制成，建议用金属丝穿缝并予以接地；如果管道由不导电材料制成，应在管外或管内绕以金属丝，并将金属丝接地。 工厂或车间的氧气、乙炔等管道必须连成一个整体，并予以接地。可能产生静电的管道两端和每隔200300m处均应接地。平行管道相距10cm以内时，每隔20m应用连接线互相连接起来。管道与管道或管道与其他金属物件交叉或接近，其间距离小于10cm时，也应互相连接起来。 注油漏斗、浮动罐顶、工作站台、磅秤和金属检尺等辅助设备均应接地。油壶或油桶装油时，应与注油设备跨接起来，并予以接地。 汽车槽车、铁路槽车在装油之前，应与储油设备跨接并接地；装、卸完毕先拆除油管，后拆除跨接线和接地线。 可能产生和积累静电的固体和粉体作业中，压延机、上光机及各种辊轴、磨、筛、混合器等工艺设备均应接地。静电接地电阻由于静电的消散过程所对应的泄漏电流很小，一般在微安数量级，导体与大地间的总泄漏电阻值只要不大于1MQ,导体上的静电电荷就可以很快地泄漏掉。因此，原则上所有单纯为了消除导体上静电的接地，其防静电接地电阻值在1M以下就可以了。专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Q,在山区等土壤电阻率较高的地区，其接地电阻值也不应大于1000a。为了防止人体静电的危害，工作人员应穿导电性鞋。人体还可以通过金属腕带和挠性金属连接线予以接地。应注意：在有静电危险的场所，工作人员不应配戴孤立的金属物件。(2) 导电性地面采用导电性地面，实质上也是一种接地措施。有利于泄漏设备及人体上的静电。(3) 绝缘体接地为了使绝缘体上的静电较快地泄漏，绝缘体宜通过为1X106或稍大一些的电阻接地。(4) 屏蔽。它是用接地导体(即屏蔽导体)靠近带静电体放置，以增大带静电体对地电容，降低带电体静电电位，从而减轻静电放电的危险。4增湿一般从相对湿度上升到70%左右起，静电很快地减少。但要注意： 有的报告指出在某一湿度下(约60%左右)存在静电产生量的最大值。 水份以气体状态存在时，几乎不能增加空气的导电性，甚至有时因为有水份而使电荷难于泄漏。(试验证明，电荷在干燥空气中泄漏加速。)5抗静电添加剂抗静电添加剂是化学药剂，具有良好的导电性或较强的吸湿性。加入抗静电添加剂之后，能降低材料的体积电阻率或表面电阻率，对于固体，若能将其体积电阻率降低至1X107Q以下，或将其表面电阻率降低至1X108以下，即可消除静电的危险。注意：对于悬浮粉体和蒸气静电，因其每一微小的颗粒(或小珠)都是互相绝缘的，所以任何抗静电添加剂都不起作用。6静电中和器又叫静电消除器，装置能产生电子和离子，中和物料上的静电电荷。(1) 感应式中和器。(2) 高压式中和器。(3) 放射线中和器。它是利用放射线同位素使空气电离，产生正离子和负离子，中和生产物料上的静电。六、电磁辐射防护电磁辐射危害电磁辐射无色无味无形，可以穿透包括人体在内的多种物质。各种家用电器、电子设备、办公自动化设备、移动通讯设备等电器装置只要处于操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。长期处于高电磁辐射环境下，可能会对人体健康产生以下影响：1. 对心血管系统的影响，表现为心悸,失眠,部分女性经期紊乱，心动过缓，心搏血量减少，窦性心率不齐，白细胞减少，免疫功能下降等。2. 对视觉系统的影响，表现为视力下降，引起白内障等。3. 对生殖系统的影响，表现为性功能降低，男子精子质量降低，使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。4. 长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变；影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。5. 装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用。电磁污染、水污染和废气污染被并称为人类的三大污染源，电磁辐射看不见、摸不着，却时刻在威胁着我们的健康。电磁辐射危害机理解释电磁辐射危害电磁波形式的能量造成的(泛指100kHz以上的频率，100kHz以上才能辐射电磁波）电磁辐射对人体的影响，一是由于电磁波的热效应，当吸收到一定量时就会出现高温生理反应，导致神经衰弱、白细胞减少等病变。二是电磁波的非热效应，当电磁波长时间作用于人体时，人体温度没有明显提高，但会出现如心率、血压等的改变和失眠、健忘等生理反应。两种截然不同的观点（一）对人体有害论中国消费者协会的消费警示：日常生活须防电磁辐射。据最新调查显示，在中国每年出生约三十五万缺陷儿童中，有二十五万为智力残缺，有专家认为电磁辐射是影响因素之一。据东方日报报道，德国一项研究首次发现，手提电话可能会导致眼癌，因为研究人员发现，常用手提电话的人患上眼癌的机会比其他人多出三倍，这项研究结果倘获进一步证实，势必会导致大量索赔诉讼。两种截然不同的观点（二）对人体无害论国内有人认为：“我国比欧、美国家制定的标准还严格，只要控制在这个标准的范围内，手持电话放射的电磁波对人体健康不会造成任何危害”。美国的无线电通信研究会作了一次研究，对25万名手持电话使用者跟踪监测三年后发现，没有一人有异常反应。德国罗尔大学微生物系对蛋白质、病毒、细菌都进行了20天的手持电话电磁波照射，结果没有任何变化。国外很多学者对手持电话放射的电磁波对人体健康影响问题进行了研究，到目前为止，没有发现对人的思想、智力、反应、体质有任何影响。现在全世界使用手持电话的人已超过2亿，也没有多少人因此而患病。电磁辐射在一定量下对人体有好的作用，手持电话一般是35微瓦/平方厘米，最高是7微瓦/平方厘米。这个强度等于对人体做理疗，对人体不会造成任何危害。电磁辐射卫生标准国外前苏联：最早于1965年提出电磁辐射标准；1984年修订职业暴露限值：mW-h/cm2美国：（国家标准局，ANSI）1966年制定：任意6min平均v10mW/cm2（不分频段长期）1992年修订：非职业暴露限值2mW/cm2（移动电话频段）电磁辐射卫生标准国内电磁辐射防护规定（GB8702-88）;环境电磁波卫生标准（GB9175-88）,人群、活动、居住场所，不包括职业场所；作业场所微波辐射卫生标准（GB10436-88）；作业场所工频电场卫生标准（GB16203-96）；电磁辐射环境保护管理办法（国家环境保护18号令）根据、，在30300MHz（如：GS限机900MHz带宽）公众：电场强度v12V/m；功率密度v40W/cm2职业：电场强度v28V/m；功率密度v200W/cm2另外：我国有关标准一一作业场所8h内平均功率密度v50W/cm2大于8h或不足8h:平均功率密度w400/tW/cm2新的另家标准电磁辐射暴露限值和测量方法，自2002年2月起广泛征求意见。该标准规定了频率范围为0Hzvf<300GHz的电磁辐射的人体暴露限值和测量方法。根据不同人群的活动特征和不同频率的电磁波生物效应，标准对电磁波作业人员和公众暴露限值规定了不同的要求。对公众比较关心的移动电话的电磁波辐射限值在局部暴露要求中也作出了规定。电磁辐射的防护对策（一）防护手段主要有两个，一个是屏蔽，一个是吸收。前者就是把电磁波屏蔽掉，反射回去、折射回去。后者就是把电磁波的电磁能量，通过材料本身吸收掉。比如屏蔽室，屏蔽服，都是利用这个原理。电磁屏蔽是最常用的降低电磁辐射的手段。利用导电性能和导磁性能良好的金属板或金属网，通过反射效应和吸收效应，阻隔电磁波的传播。目前，大部分设备使用金属网来屏蔽电磁波。一般来说，金属网线越粗、网眼越小，屏蔽的效果越好。当电磁波遇到屏蔽体时，大部分被反射回去，其余的一小部分在金属内部被吸收衰减。除此之外，还有：接地屏蔽金属在电磁场中会产生感应电流。为了不使屏蔽体本身成一个较弱的二次辐射源，屏蔽体应该通过导体接地，将感应电流引入地下。而对于那些不能安装屏蔽装置的电线和微波发射装置来说，就必须在它的周围规划出防护带，防护带的距离根据辐射强度的大小，一般为20m至ij50m之间。距离防护由于感应电场强度是与辐射源到被照射物体之间的距离的平方成反比，辐射电场强度是与辐射源到被照射物体之间的距离成反比，因此，加大辐射源到被照射物体之间的距离可较大幅度地衰减电磁辐射强度。自动化作业应尽量采用机械化和自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁场辐射区域的次数工作时间。个体防护在高频辐射环境内的作业人员要进行防护。常用的防护用品有防护眼镜、防护服、防护头盔等。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网等制作。使用手机的几种简易的自我防护措施建议采取“拉开距离”、“限时使用”和“积极防护”等措施，如：1. 美国制订了手持电话的天线要在距头部2.5cm处使用的规定。2. 美国专门从事电磁波研究的阿迪博士认为：“1天最好不超过30min”。3. 使用耳机麦克风，除减少头部辐射之外，还可避免一只手驾驶汽车，另一只手拿电话的不安全操作。4. 戴用由几微米粗细的不锈钢纤维与化学纤维混纺成、能屏蔽电磁波的导电布制作的防护帽。5. 装用能改变天线附近的电磁场分布、减少对人体头部照射剂量的特殊贴片。