静电防护技术

(一)静电产生、影响与特点
1.静电产生
2.静电的影响因素
3.静电特点
(二)静电危害与防治
1.静电的危害
2.静电防护措施
1.静电产生
①接触-分离起电:两种物质紧密接触再分离时,由于不同原子得失电子能力不同,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。界面分离时,即可能产生静电。
②感应起电:带电荷的物体A与不带电荷的接地物体B接近,在A的感应下,B也会在靠近A的一端产生电荷,当B离开接地体时,B成为了带电体。
2. 静电的影响因素
(1)材质和杂质的影响
固体,电阻率1×107Ω·m以下者,不容易积累静电;电阻率1×109Ω·m 以上者,容易积累静电。
液体,电阻率1×108Ω·m以下者,不容易积累静电;电阻率1×1010Ω·m以上者,容易积累静电;电阻率1×1013Ω·m,反而不易积累静电。
(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,产生的静电越多。接触压力越大或摩擦越强烈,会增加电荷分离强度,产生较多静电。
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。
(3)环境条件的影响
随着湿度增加,绝缘体表面凝成薄薄的水膜,并溶解空气中的二氧化碳气体和绝缘体析出的电解质,使绝缘体表面电阻大为降低,从而加速静电泄漏。空气湿度降低,很多绝缘体表面电阻率升高,泄漏变慢,从而容易积累危险静电。由于空气湿度受环境温度的影响,以致环境温度的变化可能加剧静电的产生。
导电性材料接地在很多情况下能加强静电的泄放,减少静电的积累。
(二)静电危害与防治
1. 静电的危害
(1)爆炸和火灾:静电能量虽然不大,但电压很高而,放电火花可成为易燃易爆物质的点火源。
(2)静电电击:静电电击是静电放电造成的瞬间冲击性的电击。虽然不会使人致命,但会造成二次事故。
(3)妨碍生产:生产过程中产生的静电,可能妨碍生产或降低产品质量。例如引起电子元件误动作,甚至击穿集成电路的绝缘。
2.静电防护措施
(1)环境危险程度控制
静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电引燃成灾,可采取①取代易燃介质、②降低爆炸性混合物的浓度、③减少氧化剂含量等控制所在环境爆炸和火灾危险程度的措施。
(2)工艺控制
工艺控制是从材料的选用、摩擦速度或流速的限制、静电松弛过程的增强、附加静电的消除等方面采取措施,限制和避免静电的产生和积累。
为了有利于静电的泄漏,可采用导电性工具;为了减轻火花放电和感应带电的危险,可采用阻值为107~109Ω的静电导电性工具。
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。
为了避免液体在容器内喷射、溅射,立将注油管延伸至容器底部;而且,其方向应有利于减轻容器底部积水或沉淀物搅动;装油前清除罐底积水和污物,以减少附加静电。
(3)接地
接地的主要作用是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。
应将可能发生火花放电的间隙跨接连通起来,并予以接地,使其各部位与大地等电位。为了防止感应静电的危险,不仅产生静电的金属部分应当接地,而且与其不相连接但邻近的其他金属物体也应接地。
防静电接地电阻原则上不超过1MΩ即可;为了方便检测,接地电阻不超过100~1000Ω。
(4)增湿
为防止大量带电,相对湿度应在50%以上;为了提高降低静电的效果,相对湿度应提高到65%~70%;对于吸湿性很强的聚合材料,为了保证降低静电的效果,相对湿度应提高到80%~90%。
应当注意,增湿的方法不宜用于消除高温绝缘体上的静电。
(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。因此,在容易产生静电的高绝缘材料中,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以加速静电的泄漏,消除静电的危险。
(6)静电消除器
静电消除器是能产生电子和离子的装置。由于产生了电子和离子,物料上的静电电荷得到异性电荷的中和,从而消除静电的危险。

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