段亞勛(中國石油化工股份有限公司西安石化分公司, 陜西 西安 710086)
石化企業人體靜電的危害及預防
段亞勛(中國石油化工股份有限公司西安石化分公司, 陜西 西安 710086)
本文分析了在石油化工生產中人體靜電產生的方式及影響因素,針對其危害提出了防范措施。
人體靜電;危害;預防
在石油化工生產中,由于存在大量的易燃易爆物質,對點火源的控制顯得尤為重要。而人體靜電在事故發生前不易被人們所察覺,但它產生的能量足以引燃汽油、液化氣等點火能低的石油產品,從而引起火災和爆炸事故,成為生產的潛在禍根和隱形殺手,對它的預防不可忽視。
人體靜電的起因非常復雜,起電方式也是多種多樣。當人在行走、操作,或與其他物體發生接觸—分離,或因靜電感應、電荷吸附等原因,使人體正負極性電荷會失去平衡,呈現出某種極性的電荷積累,造成人體對地電位不為零,這種相對靜止地積累在人體上的電荷被稱為人體靜電。有時以一種方式為主,有時則幾種方式并存。
人體相當于具有一定電阻值的導體,一般電阻值在1500歐姆左右,由于身穿衣服、鞋子等的隔絕作用,使人體對地產生一定的電容,通常人體對地電容是很小的,根據電壓U、電量Q和電容C的基本關系式:U=Q/C ,如果人體帶電后,放電很慢,就會引起人體電位升高從而造成靜電能量增加,當累積到一定程度就會產生放電。主要表現為:①人與人接觸放電。例如在生活中我們經常發現兩人接觸時突然發生電擊。②人與金屬接地體之間放電。當人與閥門、管道等接觸時假如存在高的電位差,就會發生火花放電。③所穿衣服之間放電。人們穿著的衣服在相互接觸時,所帶電荷的極性是相反的,兩件衣服未分離之前,不顯電性,當脫下其中一件時,兩件衣服之間就會產生放電現象。
(1)引起火災爆炸 人在活動過程中產生的靜電電壓可高達數千甚至上萬伏,而石油產品(如汽油、液化石油氣、石腦油等)的最低點火能僅0.2mJ,如此高靜電電位的人體,一旦處于油氣環境,極可能由于靜電火花放電而引起火災爆炸。
(2)電擊傷害 當帶電人體與接地導體接近時會發生放電,或帶電體與人體接近時也會發生放電。靜電所引起的電擊一般不致使人致命,但由此可引發二次事故。如電擊使人高處墜落。
影響人體靜電的因素,一方面是人體的靜電起電量和電容,另一方面是人對地泄漏電阻率。當人的操作速度或活動速度越大,電容越小,人體帶電量就越大。衣著的表面電阻率越大,人體的起電量就越大,如人體著衣的材料,純棉布衣服,由于吸濕性好,表面電阻率低,導電性強,故積聚的靜電就小;而人造纖維、合成纖維等織物,導電性能差,往往帶有很高的靜電電壓(見表1)。人體對地的泄漏電阻率越小,人體所帶的靜電量就越小。如地面材料的導電率低,人體靜電荷消失速度慢,容易積累。相反,材料導電率高,人體靜電荷很快被排泄,靜電荷不易積累。此外空氣的濕度也是影響因素之一,當周圍空間的濕度增高時,物質就會吸收水分或在物體表面形成一層很薄的水膜而具有導電性,一般來說若能使周圍的相對濕度保持在60%~70% 以上就能防止靜電的蓄積。

表1 穿棉織衣和其它織物外衣在不同情況下靜電電壓 單位 : (V)
人體靜電的預防主要從減少起電量和人體對地的泄漏電阻率入手,具體來講防靜電包括接地、穿防靜電服及防靜電鞋、加強防靜電操作等。
(1)在油氣區作業必須穿防靜電衣物 進入油氣區作業的人員穿防靜電工服和防靜電鞋,根據國家標準GB4385規定,防靜電鞋的鞋底電阻值為1×l05歐~1×109歐,能夠及時地消除人體靜電積聚。
(2)在易燃易爆的油罐區和裝卸區設消除人體靜電的金屬接地棒 當用手接觸時即可導走人體靜電。
(3)采用導電工作地面 導電性地面通常指電阻率在106歐?厘米以下的材料制成的地面。為使人體的靜電能通過地面盡快地泄漏于大地,工作地面的泄漏電阻值最好是越小越好。
(4)禁止在油氣區進行操作時穿脫衣服 在有靜電危險場所操作、巡檢、檢查時不得攜帶與工作無關的金屬物品,如鑰匙、手表等。
(5)當條件允許時,采取增濕等措施有助于泄漏人體靜電 對于非導電地面,灑水增濕或噴灑抗靜電劑尤為重要。
綜上所述,人體靜電電壓雖然很高,然而不易覺察,極易被忽視。但靜電火花伴隨人體行走而波及生產區域每個角落,是流動性很大的事故火源,危險性很大。所以在石化生產中,必須對人體靜電危害引起足夠的重視,嚴格執行防靜電安全規程及有關制度,以便更好的預防靜電災害的發生。