电气安全事故防范和应急处理(四)
发布时间:2017-09-01
(1)引起爆炸和火灾。静电电量虽然不大,但处于高电压环境中则容易形成放电,出现静电火花。在有可燃物体的作业场所,可能会因静电火花引起火灾;在有气体、蒸汽爆炸性混合物或有粉尘纤维爆炸性混合物的场所,也可能会引起爆炸。此外,在带电绝缘体与接地体之间产牛的表面放电导致着火的概率也很高。
(2)静电电击。静电造成的电击,可能发生在人体接近带电物体的时候,也可能发生在带静电电荷的人体接近接地体的时候。电击程度与所存储的静电能量有关,能量越大,电击越严重。但由于一般情况下,静电的能量较小。虽然不会直接使人致命,但会在使人电击后产生恐惧心理,造成工作效率下降。
(3)静电力学现象引起的危害。由于静电力学作用的作用(如吸引或排斥),会导致粉末堵塞筛网、粉末黏附在输送管道和管道转弯处而造成输送不畅,以及粉尘飞散和收集困难等。如纺织生产中,静电力会使线缠绕、漂丝、绕线不紧,甚至造成线混乱而使织机停止。在印刷中,由于静电力作用使纸张吸附而造成不能翻页或套印不准,或因油墨带电而使印刷不匀。在实验室里,因静电力吸附灰尘,会造成环境污染或操作失误、计量误差等。
(4)静电放电现象引起的危害。静电放电可导致的故障:半导体元件遭受破坏,由这些元件组成的电子装置发生误动作或出现故障;静电噪声可引起信息误差,可引起火灾和爆炸;对人体产生静电电击,会引起皮炎或皮肤烧伤等伤害。
(5)静电感应现象引起的危害。静电感应是在静电场影响下,引起物体上电荷重新分布的现象。感应电荷分为正、负两种,呈完全分离且存在于物体表面。因此它和物体表面带有的静电是相同的,就会出现如上所述的静电力学和静电放电现象,以及由此而发生的一系列静电危害和事故。实验室里为了防止输送液体、粉体的软管带、薄膜、绕线骨架、旋转机的转子以及被绝缘的导体等受到静电感应,都必须进行静电接地,以防发生危险。
(四)防止静电产生的措施
(1)接地。凡是进行易燃液体、易燃气体和粉体实验的设备都有可能积累电荷,因此必须接地。静电接地分直接接地和高阻接地两种。直接接地是金属性接地。用来清除导体上的静电,需要注意的是,导体上的感应静电采用接地只能消除部分静电。高阻接地是带有兆欧级电阻的接地,用来消除亚导体或绝缘体上的静电。工厂和实验室采用导电性的地面(如地板、地毯、橡胶、涂料等)可以泄漏静电,以防止出现过高的静电电压。
(2)增湿。在温度较高时,绝缘体表面形成的水膜能溶解电解质,具有较好的导电性,致使绝缘体表面电阻大大降低,有助于静电的泄漏。增湿对于表面容易形成水膜的纸张、橡胶、醋酸纤维素等材料的静电防止是有效的,而对于表面不能形成水膜的纯涤纶、聚四氟乙烯等材料则无效。对于悬浮粉或孤立绝缘体,虽能形成水膜,但因没有泄漏途径而不能消除静电。
(3)添加抗静电剂。抗静电剂一般是指具有较好导电性或较强吸湿性的化学药剂。在容易产生静电的高绝缘材料中,加入少量的抗静电剂,就能降低材料的体积电阻率或表面电阻率,有利于静电的消除。如石油行业采用的油酸盐、环烷酸盐等抗静电剂。目前,为消除静电带给穿衣者的不舒适感,很多的服装面料中都添加了少量的抗静电剂。
(4)屏蔽。用金属物做屏蔽层将静电绝缘体紧密包围起来,称为屏蔽。通过屏蔽,既可防止绝缘体与其他导体放电,又能抑制静电产生,达到限制绝缘体电位和防止静电感应的作用。屏蔽层可用金属膜、金属网等导电材料或金属丝绕制而成且必须接地。
(5)静电中和器。静电中和器又称静电消除器,它能产生电子和离子。因此,带电体上的电荷将得到相反电荷的中和,从而消除静电的危险。按其工作原理,可分为感应式、高压式和放射式。图3-24为实验室常见的人体静电中和器。

五、雷电
雷电是自然界中伴有闪电和雷鸣的极其壮观的一种自然现象,如果不加以控制和预防,有可能成为一种自然灾害,严重时会造成人员伤亡和财产损失。人体被雷电击中后,其病变性质和过程与触电相同。
(一)雷电的产生
空气中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上回流,二者相遇即形成雷电。
(二)雷电的主要特点
时间短,雷电变化梯度大,冲击电流大,冲击电压高;强大的电流产生的冲击磁场,其感应电压可高达上亿伏;全世界每秒钟大约发生100次左右的雷击。
(三)雷电造成的破坏
当雷电直接击中建筑物时,强大的雷电流使建筑物的水分受热汽化膨胀,从而产生很大的机械力,导致建筑物燃烧或爆炸。另外,当雷电击中接闪器后,电流沿着引下线向大地泻放,这时对地电位升高,雷电有可能向临近的物体跳击,称为雷电“反击”,从而造成火灾或人身伤亡。如果雷电感应到处于联机的导线上,就会对设备产生强烈的破坏性。当雷电接近架空管线时,高压冲击波会沿架空管线侵入室内,造成高电流引入,可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果雷电点附近有可燃物,容易形成火灾。
(四)防止雷电事故的安全措施
(1)建筑设施安全。建筑设备应该安装避雷针、避雷线、避雷网和避雷带等防雷装置,需要保护的设备须进行良好的接地。
(2)人身安全。雷电对人身的伤害发生得非常快,了解防止人身伤害的基本知识十分必要。
①雷电时,应注意关闭门窗,防止闪电袭人。
②关闭实验室及电脑室内的用电设备,并断开电源及信号线路。
③不要触摸水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或类似金属装置,最好不要使用电话和手机等。
④野外防止雷电事故的注意事项,可参照第八章第一节中雷击的相关知识。
参考资料:实验室安全与环境保护






