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易燃易爆場(chǎng)所人體靜電釋放器的選擇摘要:在易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè),人體靜電帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)防不勝防,如何科學(xué)、合理、有效的釋放人體靜電,是易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)應(yīng)該高度重視并且有效解決的問題,人體靜電的危害與其它靜電的危害還有所不同,其流動(dòng)性、不斷聚集性,使人體靜電的危害與其它靜電危害相比較,其危險(xiǎn)性更大且全周期存在,所以有必要對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用場(chǎng)所人體靜電釋放器的選擇做一探討。關(guān)鍵詞:人體靜電釋放器、易燃易爆、靜電、火災(zāi)爆炸易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用等企業(yè),非常害怕靜電打火而引起火災(zāi)爆炸事故,事實(shí)上,由于靜電打火的原因,易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)發(fā)生事故的可能性大大增加。其中,人體靜電釋放不當(dāng),也是造成易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)產(chǎn)生靜電打火而引起事故的主要原因之一。那么,如何規(guī)避人體靜電這種能量給企業(yè)帶來的負(fù)作用呢?需要做進(jìn)一步的探討:一、易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)靜電產(chǎn)生原因分析

易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)的易燃易爆場(chǎng)所產(chǎn)生靜電主要途徑大概有七種:一是摩擦產(chǎn)生靜電:這是最常見產(chǎn)生靜電的原因。當(dāng)兩種不同的物質(zhì)緊密接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(摩擦)的時(shí)候,接觸面就會(huì)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移。分離后,一種物質(zhì)就帶有正電荷,另一種物質(zhì)就帶有負(fù)電荷。如在易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品的管道輸送,篩分、混合、傾倒等作業(yè)時(shí),顆粒之間或顆粒與管壁之間,顆粒與容器壁之間摩擦就會(huì)產(chǎn)生靜電;二是感應(yīng)產(chǎn)生靜電:當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體(如金屬、人體)靠近一個(gè)已經(jīng)帶電的物體,如帶電云層、帶電設(shè)備、帶電物料流時(shí),在電場(chǎng)的作業(yè)下,導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷就會(huì)重新分布,使靠近帶電體的一端感應(yīng)出異性電荷,別一端則感應(yīng)出同性電荷。當(dāng)這種物質(zhì)接近別的導(dǎo)體時(shí)就會(huì)放電,產(chǎn)生火花。如人體穿戴的不防靜電的衣服、鞋、帽等,接近帶電體時(shí)人體就可能感應(yīng)帶電,當(dāng)人體接觸其它導(dǎo)體時(shí)就可能放電產(chǎn)生火花;三是剝離產(chǎn)生靜電:當(dāng)緊密結(jié)合的兩種材料被快速分離時(shí),接觸面處已發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,分離導(dǎo)致正負(fù)電荷被分開而各自帶電。這是摩擦起電的一種特殊形式。如:撕開粘性標(biāo)簽、膠帶、塑料薄膜包裝、從容器中快速倒出粉末或片狀物料等,都會(huì)產(chǎn)生靜電;四是人體活動(dòng)產(chǎn)生靜電:人員本身的活動(dòng)可以產(chǎn)生靜電,主要是通過摩擦和剝離。如:人員穿著絕緣鞋(尤其是橡膠、塑料底)在地毯、水泥地、塑料地板或絕緣涂層上行走、人員穿脫化纖衣物(如尼龍、滌綸工作服)時(shí)、人員從普通椅子上站起(衣物與椅面分離)、人員梳理頭發(fā)、人員操作絕緣工具或接觸絕緣材料等都會(huì)產(chǎn)生靜電;五是流動(dòng)或輸送產(chǎn)生靜電:液體(特別是低電導(dǎo)率的碳?xì)浠衔铮┰诠艿乐辛鲃?dòng)時(shí),液體與管壁的界面處會(huì)形成“雙電層”。流動(dòng)會(huì)帶走一部分電荷(通常是正電荷),使液體帶電,而管壁則帶上相反的電荷(通常是負(fù)電荷)。流速越快、管徑越?。ㄍ牧骷觿。⒐艿涝介L(zhǎng)、液體電導(dǎo)率越低(電荷不易泄漏),帶電越嚴(yán)重。如:石化、儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)最核心的靜電產(chǎn)生原因就是泵送、裝卸車(棧臺(tái))、灌桶、罐內(nèi)攪拌、過濾、采樣等所有液體流動(dòng)操作而產(chǎn)生靜電。六是沉降或噴霧產(chǎn)生靜電:當(dāng)固體微粒(粉塵、液滴)在氣體中沉降時(shí),會(huì)吸附氣體離子或與其他微粒摩擦而帶電,這是沉降產(chǎn)生靜電。而噴霧產(chǎn)生靜電則是:液體被加壓噴射成霧狀小液滴時(shí),液滴與噴嘴摩擦、液滴之間摩擦、以及液滴在空氣中分裂的過程都會(huì)產(chǎn)生靜電。微小的液滴表面積大,容易產(chǎn)生靜電且不易消散。如:高壓水、溶劑噴射清洗設(shè)備、噴漆、噴涂作業(yè)等都會(huì)產(chǎn)生靜電。七是電解產(chǎn)生靜電:當(dāng)液體與固體接觸時(shí)(如金屬管道),在界面處可能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)(類似電解池),形成雙電層。當(dāng)液體流動(dòng)時(shí),會(huì)帶走雙電層中的一部分電荷(離子),導(dǎo)致液體帶電。這與流動(dòng)帶電有交叉,但強(qiáng)調(diào)了電化學(xué)過程的作用。如:含有微量離子雜質(zhì)(如水、酸、堿、鹽)的液體碳?xì)浠衔锪鹘?jīng)管道、過濾器時(shí)。水的存在會(huì)顯著增加這種效應(yīng)。二、人體靜電是易燃易爆?;髽I(yè)的克星從以上分析可見,在易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)中,產(chǎn)生靜電的原因多種各樣,但其它所有產(chǎn)生靜電的原因,都是可以通過靜電接地來預(yù)防的,唯獨(dú)人體產(chǎn)生的靜電,有其特殊性,主要表現(xiàn)在,一是人體產(chǎn)生的靜電是隨著人員的流動(dòng)而流動(dòng),靜電的位置存在不確定性;二是隨著人員的活動(dòng)靜電還在不斷的產(chǎn)生聚集,存在不可預(yù)防性。當(dāng)然人體靜電的消除也只有通過靜電釋放這種方式,將人體產(chǎn)生的靜電釋放掉,防止靜電在人體中聚集,當(dāng)人體接觸導(dǎo)體物體時(shí),產(chǎn)生放電火花,從而引起火災(zāi)爆炸事故。這就是人體靜電的產(chǎn)生與聚集與其它靜電產(chǎn)生和聚集的不同之處,也為人體靜電防范帶來了不確定性和一定的難度。三、人體靜電釋放器的選擇在對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)的安全檢查中,發(fā)現(xiàn)人體靜電釋放器有兩種選擇,一種是簡(jiǎn)易型人體靜電釋放器,另一種是防爆型人體靜電釋放器。簡(jiǎn)易型人體靜電釋放器結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,其特點(diǎn)是,可以釋放靜電,但沒有防爆功能。其結(jié)構(gòu)就是一個(gè)釋放球,焊接在釋放桿上,然后將釋放桿與靜電接地連接即可,這種人體靜電釋放器,在一般的工貿(mào)企業(yè)有靜電安全要求時(shí)可以使用,消除人體靜電帶來的危害。但在易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用企業(yè)使用,就比較危險(xiǎn)了,這種靜電釋放器只是能把靜電釋放掉,而沒有防靜電釋放產(chǎn)生火花的功能。防爆型人體靜電釋放器是一種專門用于易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所(如易燃易爆的化工、石油、制藥、儲(chǔ)運(yùn)等區(qū)域)的安全設(shè)備,其核心功能是在人員進(jìn)入防爆區(qū)域前,安全、緩慢地導(dǎo)走人體所積累的靜電,防止人體靜電放電引發(fā)火災(zāi)或爆炸。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足兩個(gè)核心要求:一是安全釋放靜電:確保靜電以無火花、緩慢、可控的方式釋放到大地。二是本質(zhì)安全/防爆:自身結(jié)構(gòu)不會(huì)成為點(diǎn)火源,符合相應(yīng)的防爆等級(jí)要求(如

ExibIICT4Gb

/ExibIIBT4Gb等)。典型的防爆型人身靜電釋放器結(jié)構(gòu)主要包括以下核心部件:一是觸摸球/觸摸盤:其材質(zhì)通常采用導(dǎo)電性能優(yōu)良、耐磨、防腐蝕的材料制成,如不銹鋼(304/316)或特殊導(dǎo)電工程塑料。其功能是在人員進(jìn)入防爆區(qū)前,用手掌(需接觸皮膚)觸摸此部位。它是人體靜電進(jìn)入釋放器的入口。其設(shè)計(jì)要求是表面光滑、面積足夠大(確保可靠接觸),通常為半球形或圓形平板。二是限流電阻(核心安全元件):其位置是串聯(lián)在觸摸球與接地端子之間的導(dǎo)電通路中。其材質(zhì)與特性是采用高精度、高穩(wěn)定性、低溫度系數(shù)的無感型電阻(如金屬膜電阻、繞線電阻)。其阻值通常為1MΩ(兆歐)左右(例如1MΩ±5%)。這個(gè)阻值是經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的關(guān)鍵參數(shù)。核心作用是限制放電電流,將人體放電時(shí)的峰值電流限制在安全值以下(通常要求小于5mA),確保即使是在最易燃的氣體環(huán)境中,放電能量也不足以引燃爆炸性混合物,延長(zhǎng)放電時(shí)間,使靜電電荷緩慢、平穩(wěn)地釋放到大地,避免產(chǎn)生瞬間大電流放電火花。是人體靜電釋放器本質(zhì)安全的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)設(shè)備“本質(zhì)安全型”(i型)防爆的核心元件。三是接地端子/接地線:其材質(zhì)通常為黃銅或不銹鋼。其功能是用于連接符合規(guī)范要求(低電阻、可靠)的接地線或接地母線。其要求是接地電阻必須足夠?。ㄒ话阋筮B接到接地網(wǎng)的電阻<10Ω),確保靜電電荷能順暢導(dǎo)入大地。四是防爆外殼:其材質(zhì)通常采用高強(qiáng)度金屬(如鑄鋁、不銹鋼)或高強(qiáng)度工程塑料(需滿足防靜電和阻燃要求)。其功能是機(jī)械防護(hù),是保護(hù)內(nèi)部元件免受物理損傷。其防爆要求是根據(jù)具體防爆型式(如隔爆型d,增安型e,本質(zhì)安全型i,或復(fù)合型式),外殼設(shè)計(jì)需滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。五是狀態(tài)指示器:其類型一般是

LED指示燈。其功能是電源指示和釋放狀態(tài)指示(高級(jí)功能)。有些智能型釋放器帶有感應(yīng)電路,當(dāng)人體接觸觸摸球并有效釋放靜電時(shí),指示燈會(huì)亮起或改變顏色(如從紅變綠),提供視覺反饋,確認(rèn)釋放過程完成且接地通路良好。其防爆要求:是指示電路及其元件也必須符合設(shè)備的整體防爆認(rèn)證要求(如采用本質(zhì)安全限能電路)。六是安裝底座/支架:其材質(zhì)為金屬(如不銹鋼)或高強(qiáng)度塑料。其功能主要用于將釋放器本體牢固地安裝在指定的位置(如門口、立柱、墻面)。通常有固定孔或卡槽設(shè)計(jì)。七是內(nèi)部連接導(dǎo)線:其要求采用可靠、低電阻的連接線,確保觸摸球、限流電阻、接地端子之間形成連續(xù)、低阻抗的導(dǎo)電路徑。連接應(yīng)牢固可靠,防止虛接。四、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)人體靜電釋放器選擇的要求1、《防止靜電事故通用要求》(GB12158-2024)第4.2.3.8條:使用靜電消除器迅速中和靜電:———靜電危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)使用防爆型靜電消除器;———消除屬于靜電非導(dǎo)體物料的靜電,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用不同類型的靜電消除器;———靜電消除器應(yīng)安裝在帶電體接近最高電位的部位。2、《防靜電工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50944-2013)第12.1.4條:易燃易爆的場(chǎng)所應(yīng)選用防爆型靜電消除裝置。3、《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》(HG20571-2014)第4.2.2條:化工裝置防靜電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求、作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)和物料的性質(zhì)采取相應(yīng)的防靜電措施。第4.2.10條:可能產(chǎn)生靜電危害的工作場(chǎng)所,應(yīng)配置個(gè)人防靜電防護(hù)用品。重點(diǎn)防火、防爆作業(yè)區(qū)的入口處,應(yīng)設(shè)計(jì)人體導(dǎo)除靜電裝置。4、《油氣田防靜電安全技術(shù)規(guī)范》SY/T7385-2024第10.2.1條:安裝位置:油氣集輸、處理或凈化、煉化、貯存、裝卸、加油加氣等爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)安裝本安型人體靜電消除器(見附錄A)。5、《本安

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