化工企业静电风险与防控.pptx

1、邓胤DEKRA德凯过程安全咨询师,化工企业静电风险与防控,“化危为安”线上讲堂,燃烧三要素,燃料 能被氧化的液体（蒸汽或雾）、气体 或固体。燃烧通常在气相状态下发生；燃烧 前，液体被挥发，固体分解为蒸汽。氧化剂 支持燃烧的物质,通常为空气中的氧 气。点火源 能引发燃烧反应的能量源。,无火,燃料,氧化剂,移去,点火源,“化危为安”线上讲堂,爆炸/燃烧极限,可燃物质(可燃气体、蒸气和 粉尘)与空气(或氧气)必须在一 定的浓度范围内均匀混合，形 成预混气，遇着火源才会发生 爆炸，这个浓度范围称为爆炸 极限。,LEL(LFL),UEL,甲烷5%V/V15%V/V,闪点在规定的试验条件下，液体挥发 的蒸

2、气与空气形成的混合物，遇 引火源能够闪燃的液体最低温度，称为闪点。,贫燃料,(UFL)富燃料,“化危为安”线上讲堂,粉尘的爆炸条件及爆炸浓度,粉尘爆炸 粉尘爆炸需满足五个条件（粉尘爆 炸五角），如粉尘云在完全或部分封闭的空间 内，封闭空间内的压力可能快速增加到破坏水 平，这个过程称之为粉尘爆炸。如在一个开放 空间，快速燃烧称之为闪火。MEC-Minimum Explosible Concentration,最小可爆浓度，当空气中分散粉尘云浓度低于 某一特定值最小可爆浓度时，爆炸不会传播；反之，爆炸可能发生。粉尘爆炸五要素,“化危为安”线上讲堂,潜在的点火源,烟明火焊接切割研磨热表面摩擦生热机械

3、撞击,电火花静电放电雷击放热失控化学反应自热/自燃/分解,蓝色代表强点火源(大于 100焦耳),“化危为安”线上讲堂,当两种材料接触然后分离时，接触面获得净电荷，一个带负电，另一个带正电,接触（摩擦）起电,+,材料上带的静电荷,+,-,无净电荷的界面,-,移动,静电的产生,-,-,+,+,“化危为安”线上讲堂,感应（非接触）起电带电的物体,静电的产生,+-+-,+,-+-+-+,-,+,+,a),b),c),-,d),+,+,电场,未起电的 导体物体,电荷极化,绝缘体,火花,“化危为安”线上讲堂,感应起电引发的火花放电事故,40，内部 形成爆炸气,体环境，并,扩散至漏斗,导电性易燃,体添加 由

4、玻璃桶包 装，玻璃桶 从纸板箱从,拿出分离时,璃桶外 面积累电荷，导致桶内的,液体感应起,电，并且无,向漏斗内倒,加剂 感应起电的 导电性液体 与漏斗火花 放电点燃漏 斗口可燃蒸汽,“化危为安”线上讲堂,导体/绝缘体,导电的-能允许电荷流动；液体导电率大于104 pS/m（微微-西门子每米）或固体电阻率小于105 欧姆米亚导体/静电消散-能以可接受的速率消散静电电荷（电荷生 成速率低于电荷消散速率）绝缘的-能阻止电荷流动NFPA 77 2019,“化危为安”线上讲堂,静电放电的“水桶模型”,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+起电,+消散,积累,放电,电荷的产

5、生速率必须高于电荷的消散速率，才会导致电荷积累，积累是引起静电放电的前提条件。,+,+,+,+,+,+,+,+,+,“化危为安”线上讲堂,静电场及放电,静电放电-随着带电物体的电荷密度增加（或距离靠 近），静电场的场强增加，电场强度达到介质的击穿 场强时，介质将被击穿，此时将形成一个非常低电阻 的等离子通路，电荷及能量大量释放并且被中和。,空气的击穿场强E为 3 x 106 V/m,如静电放电时，可燃物与助燃物的浓度在燃爆浓度范 围内，可能导致可燃物被点燃，并且传播爆炸，静电 放电的点燃能力主要取决于以下因素：电荷量/电荷密度,电容大小放电类型可燃物的点火能量,击穿,放电能量,距离,电场场强,

6、等电势线,电场线,“化危为安”线上讲堂,最小点火能,可燃材料的最小点火能为理想条件下使用电容火 花点燃具有最佳浓度的材料所需的最小点火能量,Switch,D.C.Voltage Source,Current Limiting Resistor,Capacitor,Ignition Chamber,Decoupling Resistor,“化危为安”线上讲堂,最小点火能列举,“化危为安”线上讲堂,静电放电类型,“化危为安”线上讲堂,火花放电,导体之间的火花放电,“化危为安”线上讲堂,火花放电,导体与导体之间的放电带电物体的全部能量会被释放出来能量：W=0.5 x C x V2 或W=0.5 x Q x VW 为能量，单位焦耳J C为电容，单位法拉FV为电容器上的电压，单位伏特V足够点燃气体、蒸汽及粉尘的爆炸 性环境,“化危为安”线上讲堂,孤立导体引起的静电点火事故,2007年美国巴顿溶剂公司石脑油储罐燃爆事故,“化危为安”线上讲堂,评估静电危险的 系统方法,是否有可燃环境,所有导体 接地,静电是否 产生,静电是否 积累,是否会 放电无点火放电能量是否足够点火,控制措施：惰化保护 跨接&接