静电的特性、产生和危害详解

（一）静电的特性

静电是一种常见的带电现象。利用静电原理可以生产静电除尘器、静电复印机等。但在多数化工生产中，静电是一种危险因素。静电一般电量不大，只有毫库甚至微库级，但是电压很高，有时可达上万伏。带静电的物体即带电体。带电体如果是导体，它上面的电荷分布与导体的几何形状有关，曲率越大的部位，电荷密度越高，易产生尖端放电现象。带电体如果是绝缘体，它上面的电荷泄漏很慢，危险状态持续时间较长。带电体对附近物体能产生静电感应，使附近物体也带上静电成为带电体。在一定条件下带电体也可对外界产生静电放电。静电放电可分为空中放电和表面放电两大类。空中放电可分为电晕放电、刷形放电和火花放电三种状态。其中电晕放电的放电能量密度小，造成危害的概率较小。火花放电成为引火源或静电电击的概率最高。表面放电在带电的非导体和接地体之间产生，沿非导体表面呈树枝状放电，其能量密度较大，故成为引火源的概率也较高。

（二）静电的产生和危害

静电可由摩擦、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程产生。在工业生产中，传送或分离固体绝缘物料、流动的流体和高速喷射的气体等都可产生静电。静电最主要的危害是放电时电火花导致火灾和爆炸事故。

1.气体高速喷射

气体高速喷射时与管道产生剧烈摩擦，可能产生静电放电。

【案例3-4】 某石油化工厂一个3000m3重油储罐用水清洗后再用25.4mm蒸汽管向罐内喷射水蒸气，约3min后突然爆炸。原因是高速水蒸气喷射时，产生大量带静电的油水雾，放电引起爆炸。

2.液体灌注

灌注易燃液体时，液体与管道壁的摩擦、液体注入容器时的冲击和飞溅都可产生静电。所以，灌注易燃液体时必须严格控制流速。

【案例3-5】 某炼油厂向一个200t油罐注油，由1#输油管以2000kg/h的速度注油约50t后，又由2#输油管以12 000kg/h的速度同时注油。10min后发生爆炸，油罐顶盖炸飞。事后模拟试验测得，油表面静电电压为数千伏。

3.液体运输

在用槽车运输汽油、二硫化碳、甲苯和苯等有机溶剂过程中，溶剂与槽车壁发生强烈摩擦，槽车的橡胶轮胎与地面的摩擦，都会产生大量静电，到达一定电压可能产生静电放电，槽车静电起火事故屡见不鲜。

4.液体搅拌

液体在反应釜或储罐中搅拌时，液体与容器壁或其他物体发生摩擦，会产生大量静电。

【案例3-6】 某厂一大型苯储罐内有半罐苯，操作人员用绝缘绳悬挂黄铜取样器取样，取样器上提至取样孔时发生爆炸。经分析，是取样器搅动苯产生的静电在取样孔附近放电造成的。(www.xing528.com)

5.液体过滤

过滤易燃液体时，液体与过滤器之间的摩擦会产生大量静电，可能在过滤器或者液体及其容器上积累，到达一定电压后可能产生静电放电，从而引发事故。工业过滤与实验室过滤都要注意。

6.研磨、搅拌、筛分、输送粉体物料

在研磨、搅拌、筛分、输送粉体物料时，粉体与设备、管道摩擦碰撞会产生静电。化工企业中，用于收集粉尘的袋式集尘器和用于粉料包装的粉料捕集器所发生的火灾爆炸事故不少是由静电引起的。

7.橡胶和塑料剥离

橡胶和塑料工业生产中，经常需要将堆叠在一起的橡胶和塑料制品迅速剥离。这是一个强烈的接触分离过程，对于电阻率较高的物品的剥离，会产生较高的静电电位。

8.人体静电

人在活动时，人体与衣服发生摩擦，人体可能带上静电。人体又是一个良好的导体，在静电场中会感应带电，甚至成为独立的带电体。作为独立带电体的人接近金属物体时能对金属放电，产生的电火花的能量可能足以引爆油类蒸汽与空气的混合气体。人体带静电时自身没有感觉，人体就成为一个活动的很容易被忽视的点火源，必须高度重视。

人体对金属物体放电或其他带电体对人体放电，都使电流在人体内流过，即产生静电电击。静电电击虽然不会对人体产生多大的直接危害，但人可能因此摔倒而造成所谓二次事故。由此，可能造成职工工作中精神紧张，影响工作效率。

9.粉体静电

粉体与带电体直接接触或静电感应都可以使粉体带静电。化工生产中的粉体带静电后，易产生吸附现象，静电除尘就利用这一原理，但是，许多情况下可能影响正常生产。例如，粉体吸附在筛网上降低筛分效率。再如，粉体吸附在钢球上，不仅减低球磨机效率，而且从钢球上脱落时会影响产品细度，降低产品质量。粉体计量时吸附在计量仪器上，造成计量误差。粉体装袋时因电斥力的作用而四散飞扬。

10.其他危害

感光材料生产中，胶片的静电压可达数千至数万伏，在暗室中静电放电时胶片报废。静电放电的电磁干扰可以造成计算机故障，使计算机控制失灵，后果难以预计。