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工业静电的产生

发布时间:2010-05-15
工业静电的产生:

1.物质的逸出功不同任何两种固体物质,当两者作相距小于的紧密接触时,在接触界面上会产生电子转移现象,这是由于各种物质逸出功不同的缘故。两物体相接触时,逸出功较小的一方失去电子带正电,而另一方就获得电子带负电。因此,可以把不同物质按照得失电子的难易,亦即按照起电性质的不同,排成一个静电带电序列。如北川序列(1985年)为:(+)玻璃一头发一尼龙一羊毛一人造纤维一绸布一醋酸人造丝-奥纶-纸浆和滤纸-黑橡胶-维尼纶一可耐尼龙一赛璐珞一玻璃纸-聚苯乙烯一聚四氟乙烯(一

2.物质的电阻率不同由高电阻率物质制成的物体,其导电性能差,带电层中的电子移动比较困难,构成了静电荷积聚的条件。例如,两物体紧密接触时,接触界面上形成了双电层,如物质均为导体,纵然分离的速度很快,先分离部分的电子总能很容易地通过*后分离的接触点泄漏返回原处,两物体分开后仍然各自表现为电中性。但若此两物体或其中之一由绝缘物质构成,物体分离后就有一部分电子回不到原来的物体上去,因而两物体均出现带电性。又例如,绝缘物体上吸附了带电灰尘,电荷难以通过绝缘物泄漏掉,使物体对外显示了电性。
  从实践可知,物体电阻率在106~1086Ω·cm以下的,即使上面载有电荷,也可瞬间消失;电阻率在108~1010Ω·cm之间者,通常带电量是不大的;电阻率在1010~1013Ω·cm之间者容易带静电,是防静电工作的重点对象;当电阻率大于1015Ω·cm时,物体就不易产生静电,但一旦带有静电,就难以消除。如汽油、苯等电阻率在1011~1015Ω·cm之间,它们是容易起静电的。
  必须指出,水是静电的良导体,但当少量水夹在绝缘油品中,因为水滴与油品相对流动时要产生静电,反而会使油品静电量增加。金属是良导体,但当它与大地绝缘时,就和绝缘体一样,也会.带有静电。
  鉴别固体表面导电性,可用表面电阻率来考核。表面电阻率在109Ω以下的物体表面,当有良好静电接地时,静电荷就积累不起来。

3.介电常数不同介电常数也称电容率,是决定电容的一个因素。在具体配置条件下,物体的电容与电阻结合起来,决定了静电的消散规律。如果液体相对介电常数大于20,并以连续性存在及接地,一般说来,不管是输送还是储运,都不大可能积累静电。

1.紧密的接触和迅速的分离任何物体的表面都是不平滑的,相互接触只能作到多点接触,当接触距离小于时,电子就有转移,即形成了双电层。如果分离的速度足够迅速,物体即可带电。摩擦就是紧密接触和迅速分离反复进行的一种形式,从而促进了静电的产生。紧密接触、迅速分离的形式还有如撕裂、剥离、拉伸、加捻、撞击、挤压、过滤及粉碎等。

2.附着带电某种极性的离子或带电粉尘附着到与地绝缘的固体上,能使该物体带上静电或改变其带电状况。物体获得电荷的多少,取决于物体对地电容及周围条件,如空气湿度、物体形状等。人在有带电微粒的场合活动后,由于带电微粒吸附于人体,因而人也会带电。

3.感应起电在工业生产中,带静电的物体能使附近不相连的导体,如金属管道、零件表面的不同部位出现带有电荷的现象,这就是静电感应起电。

4.电解起电将金属浸入电解溶液中,或在金属表面形成液体薄膜,由于界面上的氧化一还原反应,金属离子将向溶液扩散,即在界面形成电流。随着这一过程的进行,界面上出现双电层,形成电位差。在一定条件下,这个电位差足以阻止金属离子继续溶解,达到平衡状态。平衡状态遭到破坏时,金属离子再度扩散,又形成电流。因此,固定的金属与流动的液体(电解液)之间将会产生电流。*常见的就是液体在管道内流动而带电的现象。

5.压电效应起电某些固体材料在机械力的作用下会产生电荷。压电效应起电的特点是在试件同一表面上,同时存在分布不均匀的正负电荷。压电效应产生的电荷密度较小,但在局部面积上,同时存在分布不均匀的正负电荷,仍有可能具有引起爆炸的能量。

6.极化起电绝缘体在静电场内,其内部和外表面能带电荷,是极化作用的结果。在绝缘的容器内盛装带电物体,容器外壁具有电性,就是此原因。按分子结构不同,极化分为两类:一是非极性分子极化。在外电场作用下,构成分子的正、负电荷发生相对移动,排列有序,在表面上分别出现束缚电荷。外电场愈强,束缚电荷也愈多;二是极性分子的极化。这些极性分子由于热运动,电矩方向排列混乱,总体上不显电性。在外电场作用下,电矩有沿外电场转动的倾向,但并非全部作有序排列。外电场愈强,分子排列愈整齐。

7.喷出带电粉体、液体和气体从截面很小的开口处喷出时,这些流动物体与喷口激烈摩擦,同时流体本身分子之间又互相碰撞,会产生大量的静电。

8.飞沫带电喷在空间的液体,由于扩展飞散和分离,出现了许多小滴组成的新的液面,产生静电。需要指出的是,产生静电的方式不是孤立单一的,如摩擦中起电的方式就包括了接触带电、热电效应起电、压电效应起电等几种形式。

在化工生产中,根据工艺过程的特点,有的工序和工作较容易产生静电,如表6—7所示。

摩擦、混合、搅拌、洗涤、粉碎、切断、研磨、筛选、切削、振动、过滤、剥离、捕集、

液压、倒换、输送、绕卷、开卷、投入、包装、涂布、印刷、穿**服、皮带、传送

流送、注入、充填、倒换、滴流、过滤、搅拌、吸出、洗涤、检尺、取样、飞溅、喷射、

1.爆炸和火灾爆炸和火灾是静电*大的危害。静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电,出现静电火花。在有可燃液体的作业场所(如油料运装等),可能由静电火花引起火灾。在有气体、蒸气爆炸性混合物或有粉尘纤维爆炸性混合物的场所(如氧、乙炔、煤粉、铝粉、面粉等),可能由静电火花引起爆炸。

2.电击由于静电造成的电击,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。电击程度与所储存的静电能量有关,能量愈大,电击愈严重。其关系式如下:但由于一般情况下,静电的能量较小,所以生产过程中产生的静电所引起的电击不会直接使人致命,但人体可能因电击引起坠落、摔倒等二次事故。电击还可能使工作人员精神紧张,妨碍工作。

3.妨碍生产在某些生产过程中,如不消除静电,将会妨碍生产或降低产品质量,例如,静电使粉体吸附于设备,会影响粉体的过滤和输送。

如在聚乙烯的物料输送管道和储罐中,常发生物料结块、熔化成团,以致造成管路堵塞。经分析发现是对静电消除不力造成的。

静电还可能引起电子元件误动作,使某些电子计算机类设备工作失常。

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