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人體靜電的正確防護

人體靜電的正確防護
 
 
人體在穿普通衣物時,所產生的靜電電壓很容易達到2000伏以上,在此基礎上放電能量一般為0.2-0.4毫焦之間,而大多數烴類的爆炸性混合物的最小點火能量都在這個范圍之內;有的甚至遠遠低于這個能量。近幾年來由于人體靜電而引發的火災爆炸事故時有發生,究其原因都是人體靜電不能正確防護所致。筆者通過近幾年的防火實踐發現:不少的人對人體靜電的防護認識是膚淺的、片面的,特別是一些個體經營易燃易爆化學危險品的單位暴露的更為突出,其表現為:場所、設備等固定設施的靜電防護較為重視,落實較好,人體靜電的防護基本上是流于形式和停留在表面上。可以說不能正確地進行人體靜電防護,在某些地方已成為生產安全的頭等殺手。因此本文結合筆者多年的工作體會,著重闡述一下人體靜電防護的誤區,以期達到正確防護的目的。    
    1 人體靜電防護常見的誤區
    人體在某種情況下可以視為一種導體,在某種情況下又可視為一種絕緣體。對人體靜電的防護在理解有誤或采取措施不當,極易造成人體靜電引起的火災事故。在人體靜電防護方面常見的錯誤有如下幾種:
    1.1對接地體和絕緣體的認識
    金屬是靜電的最良好的導體,如果消除設備、管道、容器所產生的靜電,均以金屬與其大地連接消除靜電。有些人認為,如某種物體與大地相接,就可以不考慮靜電消除的問題,這實際上是一種錯誤的理解。消除靜電的電阻必須小于100歐姆,如物體與其連結的地面阻值超過100歐姆,就達不到消除靜電的目的。還有的認為既然設備、容器、管道都與大地具有良好連結,人體產生的靜電可以通過人體與其接觸予以消除,或者人體與大地具有良好導電性,可以不考慮人體與設備的放電問題,實際上這是一種非常危險的做法,當人體產生靜電,又與其大地絕緣時,人體放電的形式就是與金屬接地體之間的放電,而放電的部位是在金屬尖端部位。因為導體表面曲率大的地方電荷密度大,電場強度也高,放電主要表現在物體的尖端部位。反之,人體與大地具有良好的導電性能,如穿了防靜電鞋,人體不帶電,如設備處于絕緣體狀態,或靜電消除不良而帶有靜電,當人體與設備接觸時,就會發生放電現象。除此之外,即使帶電的人體和帶電的物體都處于絕緣狀態下,由于電位的不同也會產生放電現象,這一點必須引起足夠的重視。
    1.2人與靜電放電的感覺
    有關資料證明靜電電壓在300伏時就可能產生靜電放電現象。有人認為只有人體感覺到疼痛時的靜電放電才能引起燃燒、爆炸事故,這種認識也是不正確的。有人做過人體靜電能量和生理作用的實驗,人體靜電電壓在2500伏以下時,它的放電能量為10-3焦以下。此時人并沒有感覺,而這個能量以引起甲醇和乙醇混合物的爆炸,因此,人體靜電的防護不能憑感覺。
    1.3人體靜電的整體防護
    對于靜電來說,人體相當于導體,電荷能夠經人體泄入大地。如人體穿的絕緣鞋,人就成了孤立導體,人與大地之間一般保持數百微法的電容,人體產生的靜電可達數千伏或數萬伏。有的在防護靜電方面只考慮穿靜電服,而忽視了鞋的導電性能,或考慮了靜電服、靜電鞋,忽視了內衣和襪子,而不能形成整體防護。當人穿著靜電服時,它能避免產生靜電或中和產生的靜電,如果人穿著容易產生靜電的內罩,如化纖,混紡材料衣物,又特別是在冬季穿著較多,這些物品的相互摩擦,人體與其相互摩擦產生的靜電,單靠靜電外罩是不能消除的,會致使人體帶電。如果不穿靜電鞋,或穿靜電鞋,不穿導靜電的襪子,靜電就無法導入大地。如遇場所內存有爆炸性混合物就有可能造成燃燒爆炸事故。上述情況的存在一些爆炸危險場所是非常普遍的,必須引起高度的重視。
    1.4人體與地面的關系
人體衣物靜電的整體防護,可以避免產生或消除靜電。但與人體相連的地面,導電性差,還是不能達到人體靜電防護的目的。有的液化氣站的卸裝平臺和灌裝間內,為了避免產生火花,將地面鋪上橡膠,這種情況在實際工作中極為普遍。這樣雖然能避免碰撞火花的出現,卻加大了靜電產生的危害:
1.4.1人體靜電不能導入大地,致使人體帶電;
1.4.2人體在地面上行走增強了產生靜電的能力。實驗得知:人體在普通橡膠地面上行走時,電位可達7500伏;而當人導電橡膠地面上行走三步后,電壓降至100伏以下。因此忽視地面的導電性能,也是造成人體靜電危害的主要因素。
    2 人體靜電的正確防護
    著火和爆炸是在一定條件下進行的。靜電引起的火災必須具備以下條件。
必須有靜電產生;靜電得以積累并達到足以引起靜電放電的電壓;放電能量必須滿足爆炸性混合物的最小點火能量;靜電火花周圍必須有爆炸性混合物的存在。人體靜電的防護主要是控制前三個條件,這是防護的實質,控制第四個條件是防護的間接措施。具體可以采取如下措施:
    2.1保證場所的設備、容器、管道等設施與大地的連結,使其接地電阻不大于100歐姆,每年要定期檢測。
    2.2進入爆炸性危險場所的人員必須穿防靜電工作服,防靜電鞋、襪,達到人體整體防靜電,內衣要避免穿化纖制品,最好穿棉制品。如有困難時,穿普通鞋、襪其電阻不得超過107歐姆,如考慮人體觸電的危險,防靜電鞋的電阻也不宜小于104歐姆。
    2.3避免在有爆炸性氣體、蒸汽、粉塵場所穿、脫衣物,因為穿、脫衣物極易產生靜電極高電位,在穿、脫時人體與衣服、衣服與衣服均可產生發電現象。如在200C,相對溫度為4%的條件下進行測試:脫毛衣外套時,產生的靜電壓為2800伏;脫棉服時電壓為2600伏;脫化纖衣服時為5000伏。因此必須在場所以外設置更衣室。
    2.4人體在工作場所內盡量避免與其他物體相互劇烈摩擦,特別是在做劇烈運動時避免與金屬接地體尖端部位的接觸。
    2.5爆炸危險性場所的地面要采用導電性材料,這樣做不但能導走設備上的靜電,而且有利于導走人體上的靜電。地面材料可采用電阻率為106歐.米以下的材料,如導電橡膠,導電合成樹脂,導電木板,導電水磨石等。因此在絕緣材料上噴刷導靜電涂料也能起到同樣的效果。
    2.6增加場所的濕度。增加溫度可以降低電阻率,以達到消除靜電的目的。如在裝卸汽油時,空氣相對濕度為35%——40%,油灌電位為1100伏;相對濕度為50%,500——600伏;相對濕度72%——75%,電位為0。由此可見增加濕度對靜電影響很大,因此可以根據具體情況調節空氣的濕度,特別是在干燥季節,更應注意保持場所的相對濕度。
    2.7在爆炸性危險場所的人員,應避免靠近或接觸高壓帶電場所,以防極化帶電。特別是不準佩戴孤立的金屬物體。因金屬與其帶電物體接近時,容易極化帶電,如處于絕緣狀態下,容易與接地體放電而引燃爆炸性混合物。
    綜上所述,靜電的危害是嚴重的,而人體靜電的防護在某種程度上,人們認識還不到位,存有薄弱環節,如果能夠正確地認識并加以防護,人體靜電所造成的災害是可以避免的。