褚慎強(qiáng)
中圖分類號:F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C 文章編號:1001-0769(2015)09-0073-01
靜電是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。在日常生活中,人們常常會碰到這種現(xiàn)象:晚上脫衣服睡覺時(shí),黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍(lán)光,見面握手時(shí),手指剛一接觸到對方,指尖會突然感到針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時(shí),頭發(fā)會經(jīng)?!帮h”起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時(shí)都會“觸電”,時(shí)常發(fā)出“啪、啪、啪”的聲響,這就是發(fā)生在人體的靜電。
靜電并不是靜止的電,是宏觀上暫時(shí)停留在某處的電。人在日常生活中,任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可產(chǎn)生靜電。當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電,而另一個(gè)物體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電,稱為接觸分離起電。摩擦是一個(gè)不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電。另一種常見的起電是感應(yīng)起電。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電。靜電有多強(qiáng)?舉例來說,當(dāng)人在地毯或沙發(fā)上立起時(shí),人體電壓也可高達(dá)1萬多伏,而橡膠和塑料薄膜行業(yè)的靜電更是可高達(dá)10多萬伏。
為什么要防靜電呢?粉塵爆炸是引起飼料企業(yè)安全事故的頭號殺手,而作為點(diǎn)火源之一的靜電又是無處不在,且看不見摸不著因而難以防范。所以,飼料企業(yè)的靜電預(yù)防就成了重中之重。
1 靜電有幾種放電的形式:
1.1 火花放電
產(chǎn)生于相對孤立導(dǎo)體之間,可點(diǎn)燃?xì)怏w、蒸氣、粉劑,取決于物質(zhì)的最小引燃能量。這類的靜電放電通常容易發(fā)生于管道的連接處,由于管道內(nèi)流動的氣體或粉料產(chǎn)生的靜電累積于管道的連接處,而管道的連接處通常有絕緣的密封件,因此管道連接處的能量越積越高,最終達(dá)到放電的能量條件,火花放電就產(chǎn)生了。飼料企業(yè)主要可能存在于氣力輸送管道、下料管道的連接處等(圖1)。
1.2 電刷放電
產(chǎn)生于絕緣固體表面、液體和粉末,可點(diǎn)燃?xì)怏w和蒸氣,能量較低。例如人體與存放粉末的塑料桶之間(圖2)。
1.3 電暈放電
產(chǎn)生于絕緣固體表面、液體和粉末,由于能量較低,可能只點(diǎn)燃極敏感的氣體或蒸氣(H2和CS2等)。
1.4 傳播電刷放電
產(chǎn)生于絕緣涂層的電阻率或墻壁的擊穿電壓小于<4 KV的場合。
1.5 圓錐放電
產(chǎn)生于絕緣粉末堆或填充料倉中的顆?;蚣b箱,它的能量取決于筒倉幾何尺寸和物料的顆粒尺寸,可點(diǎn)燃?xì)怏w、蒸氣、粉劑等等。
通過對以上的幾種靜電放電現(xiàn)象的認(rèn)識,我們了解到不管是哪種靜電放電,都是需要兩種物質(zhì)的接觸才可能形成。
2 飼料企業(yè)如何有效防止靜電放電的風(fēng)險(xiǎn)
2.1 設(shè)備接地
注意,這里的接地不是指電機(jī)的接地而是指設(shè)備(這里指的是所有設(shè)備)表面對大地的接地。我們通常對沒有動力的設(shè)備會放松警惕,比如料倉,物料在投入料倉的過程中大量顆粒的流動產(chǎn)生圓錐放電,倉越大、物質(zhì)顆粒越小,則放電能量越大。
2.2 選用更為合理的過濾材料
飼料企業(yè)一般會用到脈沖除塵器收集粉塵,殊不知脈沖除塵器內(nèi)部的粉塵濃度通常比較高,過濾粉塵的布袋由于在脈沖噴吹的過程中不斷地與物質(zhì)接觸分離,如果過濾粉塵的布袋產(chǎn)生靜電放電,后果會很嚴(yán)重。較為合理的方法是選擇可以導(dǎo)靜電的過濾材料,確保與設(shè)備一起接地。
2.3 特殊物料包裝
為特殊的物料配備特殊的包裝,特別是噸包袋的包裝。關(guān)于噸袋的防靜電能力,國際上一般分為A、B、C和D四類,分別針對于不同的使用場景:
A類袋,用于沒有特殊需求的場合,因此,不推薦用于敏感易燃粉塵和粉末的處理。此外,它們也不能用于有粉塵云或易燃溶劑蒸汽存在的場合。這類袋通常是使用普通的編織聚丙烯布織成,是絕緣體。
B類袋,其編織布的擊穿電壓不能高于4 KV。這就意味著其不會產(chǎn)生傳播型電刷放電。用MIE(最小引燃以量)來表示的話,可用于MIE小于3 MJ~ 10 MJ的粉狀物料。
C類袋,其是為敏感易燃環(huán)境而設(shè)計(jì)的,包括可燃碳?xì)淙軇┱羝h(huán)境。這類噸袋是由導(dǎo)電布或涂有導(dǎo)電/抗電涂層的編織布制成。導(dǎo)電布其實(shí)是交織了導(dǎo)電纖維/扁絲的編織布。在裝料和投料過程中,必須用導(dǎo)靜電夾將這種導(dǎo)電布接地,這類袋子通常用于MIE小于1 MJ~3 MJ的粉狀物料。
D類袋,其材料有抗靜電或靜電消散特性,無需接地,D類袋大多數(shù)是細(xì)的半導(dǎo)電線交織到編織布中制成的。不像C類袋的設(shè)計(jì),這些半導(dǎo)電線雖然平行,但不交聯(lián),可以用在沒有可燃?xì)怏w的環(huán)境中,用MIE來表示的話,可用于MIE小于0.14 MJ的粉狀物料。□□