靜電與粉塵爆炸

褚慎強(qiáng)

中圖分類(lèi)號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：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(huì)碰到這種現(xiàn)象：晚上脫衣服睡覺(jué)時(shí)，黑暗中常聽(tīng)到噼啪的聲響，而且伴有藍(lán)光，見(jiàn)面握手時(shí)，手指剛一接觸到對(duì)方，指尖會(huì)突然感到針刺般刺痛，令人大驚失色；早上起來(lái)梳頭時(shí)，頭發(fā)會(huì)經(jīng)常“飄”起來(lái)，越理越亂，拉門(mén)把手、開(kāi)水龍頭時(shí)都會(huì)“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(huì)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(chēng)為接觸分離起電。摩擦是一個(gè)不斷接觸與分離的過(guò)程。因此摩擦起電實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電。另一種常見(jiàn)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(huì)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(lái)說(shuō)，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(wàn)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(wàn)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(hào)殺手，而作為點(diǎn)火源之一的靜電又是無(wú)處不在，且看不見(jiàn)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(duì)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(lèi)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(dòng)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(chǎng)合。

1.5 圓錐放電

產(chǎn)生于絕緣粉末堆或填充料倉(cāng)中的顆粒或集裝箱，它的能量取決于筒倉(cāng)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(guò)對(duì)以上的幾種靜電放電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，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(duì)大地的接地。我們通常對(duì)沒(méi)有動(dòng)力的設(shè)備會(huì)放松警惕，比如料倉(cāng)，物料在投入料倉(cāng)的過(guò)程中大量顆粒的流動(dòng)產(chǎn)生圓錐放電，倉(cāng)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(guò)濾材料

飼料企業(yè)一般會(huì)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(guò)濾粉塵的布袋由于在脈沖噴吹的過(guò)程中不斷地與物質(zhì)接觸分離，如果過(guò)濾粉塵的布袋產(chǎn)生靜電放電，后果會(huì)很?chē)?yán)重。較為合理的方法是選擇可以導(dǎo)靜電的過(guò)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(guó)際上一般分為A、B、C和D四類(lèi)，分別針對(duì)于不同的使用場(chǎng)景：

A類(lèi)袋，用于沒(méi)有特殊需求的場(chǎng)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(chǎng)合。這類(lèi)袋通常是使用普通的編織聚丙烯布織成，是絕緣體。

B類(lèi)袋，其編織布的擊穿電壓不能高于4 KV。這就意味著其不會(huì)產(chǎn)生傳播型電刷放電。用MIE（最小引燃以量）來(lái)表示的話(huà)，可用于MIE小于3 MJ～ 10 MJ的粉狀物料。

C類(lèi)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(lèi)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(guò)程中，必須用導(dǎo)靜電夾將這種導(dǎo)電布接地，這類(lèi)袋子通常用于MIE小于1 MJ～3 MJ的粉狀物料。

D類(lèi)袋，其材料有抗靜電或靜電消散特性，無(wú)需接地，D類(lèi)袋大多數(shù)是細(xì)的半導(dǎo)電線(xiàn)交織到編織布中制成的。不像C類(lèi)袋的設(shè)計(jì)，這些半導(dǎo)電線(xiàn)雖然平行，但不交聯(lián)，可以用在沒(méi)有可燃?xì)怏w的環(huán)境中，用MIE來(lái)表示的話(huà)，可用于MIE小于0.14 MJ的粉狀物料?！酢?/p>