筛选: 论文研究方法和手段 会计论文题目和大纲 自考论文报考时间 文献综述和论文 开题报告和论文 道德和法律论文 自考论文报考 论文和综述的区别 论文结束语和致谢 和法律有关的论文

【学术论文】浅议化工设备防静电技术(论文题材)

星级: ★★★★★ 期刊: 《林业劳动安全》作者:王水成浏览量:5605 论文级别:经典本章主题:静电和电荷原创论文: 5156论文网时间:2016年6月17日审核稿件编辑:Reg本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4761 评论次数: 2633

导读:化工设备防静电技术是一篇属于静电和电荷的论文开题报告范文,免费分享给每一位正在论文写作的学生们阅读参考。

化工设备防静电技术探究

王水成

(中国平煤神马集团职工技术协会,河南 平顶山 467021)

摘要:从保障人员安全和设备安全的角度出发,分析在化工生产中静电产生的机理;探讨了静电效应和静电在生产中引起的危害,主要有静电引起的设备故障、火灾爆炸事故和人体电击事故;提出化工生产设备防范静电危害比较重要和实用的技术措施,主要有静电接地、增加环境湿度、防止和消除人体带电.

关键词:静电;起电;设备;静电放电;接地

中图分类号:X 954文献标识码:A

Study on AntiStatic Electricity Technology

for Chemical Industry Equipment

WANG Shuicheng

(Employee Technique Association,China Pingmei Shenma Group Co。,Ltd。,

Pingdingshan Henan 467021,China)

Abstract:

From the perspective of personnel safety and equipment safety,the mechanism of static electricity generation in chemical production is introduced,the hazards caused by electrostatic effect and static electricity in production are discussed,including equipment faults,fire and explosion accidents and electric shock to human body caused by static electricity,and some important and practical technical measures for preventing static electricity hazards of chemical production equipment are presented,mainly including static grounding。

Key words:static electricity;electrification;equipment;electrostatic discharge;grounding

化学生产企业中大多具有多种的易燃易爆原材料或生产成品,而

本篇浅议化工设备防静电技术论文范文综合参考评定如下
有关论文范文主题研究:关于静电论文开题报告范文大学生适用:学士论文
相关参考文献下载数量:601写作解决问题:怎样写论文开题报告范文
毕业论文开题报告:学术标准论文格式职称论文适用:职称论文写作,中级职称
所属大学生专业类别:静电方面论文开题报告范文论文题目推荐度:经典选题
生产工艺中的许多设备和设施往往容易产生静电,这对于安全生产是一种极大的威胁.本文从安全生产的角度出发,就静电的起电机理和方式,静电在生产中引起的危害等问题,主要探讨静电引起的设备故障、火灾爆炸事故和人体电击事故,提出化工生产设备防范静电危害比较重要和实用的技术措施.

1静电及产生的机理

11静电概述

人所共知,自然界的一切物质都是由中性的原子组成的,而原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的绕原子核旋转的电子所构成.进一步分析,在电荷的周围存在着一种特殊的物质——场,电荷间的相互作用,就是通过这种“场”来进行的.在电荷相对于观察者来说是静止的情况下,与电荷相关的场也就是静止的,这种场称为静电场.静电场中积蓄的电荷或因俘获、或因受限而无处传导,它相对于可以流动的“动电”而言,由于这些电荷并不流动,所以称之为“静电”.

12静电产生的机理

121固体起电

(1)接触起电.接触起电是指两种固体物质相互接触时的静电起电现象.摩擦是接触的一种特殊形式,摩擦的作用在于增加两种物质达到一个分子距离以下的接触面积,再把两物体分开时就各自带有不同符号的静电.

(2)剥离起电.剥离起电是指互相密切结合的物体在剥离过程中引起电荷分离而产生静电的现象.这种起电方式会产生很高的静电电位,起电量与接触面积、接触面上的粘着力和剥离速度的大小有关.

(3)破断起电.当固体物质发生破断时,在物体上会出现正、负电荷分布不均匀现象而产生静电.因破断引起的静电,一般是带正电荷的粒子与带负电荷的粒子双方同时发生.固体的粉碎所产生的静电,就是由于这种原因造成的.

(4)电解起电.当固体浸入到液体,一旦液体被移走后,固体上就会留下一定量的某种电荷,此为固、液两种物体接触的起电现象.固体与固体接触产生的电解起电,是因为固体表面能吸附一层湿气,形成紧贴固体的一层水膜,当两个固体接触时,原来存在于固体表面上的水膜使固体与固体界面上也有这样的水膜存在,从而产生电解现象并形成偶电层,如果这里的液体在某种条件下被移走,则在界面两边的固体上分别留下一定量的电荷.

(5)热电起电.当对某种金属物质进行加热时,能够在它一端带正电,另一端带负电,这种现象称为热电效应.具有热电效应的物质在冷却时,电荷的极性与加热时相反.热电效应的存在是因为这些物质的对称性很差.

(6)感应起电.在外电场的作用下,电介质发生极化,极化后的电介质其电场将周围介质中的某种自由电荷吸向自身,和电解质上与之符号相反的束缚电荷中和.当外电场撤走后,电解质上的两种电荷已无法恢复电中性,因而带有一定量的电荷,这就是感应起电.感应起电通常是对导体来说的.

除了上述6种固体起电的方式外,常见的还有压电起电、吸附起电和喷电起电(或称为电晕放电带电)等.

122液体起电

与上述的固体产生静电的情况一样,当液相与固相、液相与气相、两种不相溶混的液相之间,由于搅拌、沉降、过滤、摇晃、冲击、喷射、飞溅、发泡以及流动等接触、分离的相对运动,同样会在介质中产生静电,主要有以下6种形式.

(1)冲流起电.当液体在管道中因压力差的作用而流动时,其扩散层上的电荷基于流动摩擦作用被冲刷下来随液体定向运动而形成电流,称为冲流电流,它等于单位时间内通过管路横截面上被冲刷下来的电量.若扩散层上是正电荷,则冲流电流的方向与流体流动方向一致.液体流动摩擦起电是化学工业生产中常见的一种静电带电形式.

(2)沉降起电.液体(水)中存在固体微粒时,在固、液表面形成偶电层.当固体微粒下沉时,带走吸附在表面的电荷,使液体(水)和固体微粒分别带上不同符号的异性电荷,由此在容器的上部和下部之间产生电位差,即沉降电压.

(3)喷射起电.喷射起电的原理见图1,由于从喷嘴中高速喷出液态微粒之间存在着迅速接触和分离现象,结果使微粒和喷嘴分别带上不同符号的电荷.

(4)冲击起电.冲击起电的原理见图2,当壁或板之类的装置阻挡了从管道口喷出的液体时,迫使液体向上飞溅并形成许多微小的液滴,密集的液滴在破裂时就会带上电荷,并在其间形成电荷云.

(5)溅泼起电.当液滴落在固体表面时,便在两者的接触界面处形成偶电层,由于惯性力的作用,液滴在碰到固体表面后将继续滚动,液滴便带走了扩散层上的电荷而带电,固定层上电荷留在固体表面而带另一种符号的电荷.因此,液体和固体就分别带上了等量异号的电荷.

(6)气体-液体起电.这种起电主要是伴随着液滴的生成而发生的静电起电现象.一般的液滴带电可以分为随液体的流动、液滴的分裂以及蒸发等现象而自然带电和用电源、离子源等能源由外部使其强制带电这两种类型.

123气体起电

纯净的气体在通常情况下不会引起静电,通常意义上的气体的静电起电是指高压气体的喷出带电.究其原因,是因为在这些气体中悬浮着固体或液体微粒,气体中混有的固体或液体微粒,在它们与气体一起高速喷出时,与管壁发生摩擦和碰撞,也就是微粒与管道内壁频繁发生接触和分离过程,致使微粒和管壁分别带上等量的异号电荷.

124粉体起电

粉体也称粉尘,泛指由固体物质分散而成的细小颗粒.在化工生产过程中的研磨、搅拌、筛选、过滤和料管中气力输送等工序中经常有静电产生.影响粉体起电的主要因素有材质、时间、运动速度、载荷量、粉体颗粒的大小等.粉体起电的静电压通常可达数千至数万伏.

125人体起电

对于静电而言,人体是活动着的导体,人体活动的起电方式主要有三种,即接触起电、感应起电和吸附起电.人在绝缘地面走动时,鞋底和地面不断地紧密接触和分离,使地面和鞋底分别带上不同符号的电荷;当人走近已带电的物体或人时,将引起静电感应,感应所得的与带电物体(或人)符号相同的电荷通过鞋底移向大地,或通过正在操作接地设备的手移向大地,使人体上只带一种符号的电荷,当人离开带电物体(或人)时,人体就带有了静电;当人在带电微粒或小液滴(水汽、油汽等)的空间活动后,由于带电微粒或小液滴降落在人体上,被人体所吸附而使人体带电.

2静电引起的故障和危害

21静电效应

211力学效应

当物体带电后,可在其周围空间内建立起静电场,在静电力作用下,轻小物体被吸引或被排斥.在静电场中,

静电专业学术论文如何写
播放次数:3058 评论人数:601

这种吸引力或排斥力按库伦法则,此时带电体单位面积的作用力F为:

212热效应

由于静电放电(ESD)的速度很快,时间很短(通常都是在纳秒(ns)或微秒(μs)量级完成的),因此常把静电放电过程看作是一种绝热过程.在空气中发生静电放电时,能够瞬间使空气电离和击穿,同时通过数安培甚至数十安培的电流,并伴随着发光、发热的过程,由此而形成局部的高温热源.

213强电场效应

若静电电荷在物体上大量积聚,将导致物体对地显示出高电压,并形成强电场.

214电磁脉冲效应

静电放电(ESD)过程中会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲,并产生强烈的电磁辐射形成静电放电电磁脉冲(ESD EMP).

215电击效应

电击效应是指静电对人体的电击作用.一种是带电物体向人体放电,另一种是带电的人体向接地导体放电.当人体放电电荷达(2~3)10-7C或人体电位达3kV以上时,则产生静电电击.

22静电对化工设备的危害形式

221引起设备故障

在现代的化工生产中广泛应用自动化控制的电子技术装置和各种分析实验仪器仪表,这些设备中又大量地应用了各种微电子器件,特别是对于静电放电(ESD)特别敏感的CMOS型集成电路和场效应晶体管(MOSFET)等,如CMOS器件绝缘层的典型厚度为01μm,其相应耐击穿电压为80~100V,VMOS的耐击穿电压为30V,千兆位DREM耐压仅为10~20V.静电放电引起的生产设备故障是由于静电产生的声、光等物理现象和电磁波的电气现象所造成的.当带电体发生间歇性放电,一次放电的电荷量为10-11~10-9C,放电能量为10-5~10-3J时,尽管能量很小,但也能损坏上述半导体器件,进而造成计算机、控制仪表和继电器、开关等设备中的电子元器件的误动作,降低信息质量或引起信息差错,还会引起包括电动机在内的终端设备的错误操作,进而造成设备故障或生产事故和产品质量事故.

222引起火灾爆炸事故

静电放电是由电能转换成热能的过程,并有可能将可燃物点燃,成为着火或爆炸的火源.点燃或引爆某种物质所需要的最小外界能量,称为该物质的最小点火能量.饱和烃及其衍生物的最小点火能量大多是在02mJ数量级,氢只有0019mJ,乙炔的最小点火能量只有0017mJ,二氧化硫只有0009mJ.静电火花的能量超过周围介质的最小点火能量,就会引起爆炸或火灾.可以肯定,在导体上所储存的静电能量等于最小点火能量时,可以认为存在产生爆炸和火灾的危险,静电电位30kV的绝缘体在空气中放电时,放电能量可达数百微焦耳,足以引起某些爆炸性混合物发生爆炸.

223导致人体电击危害

静电放电时的放电电流只要通过人体,便对人体产生静电电击作用.静电电击的特点是:

(1)非致命性.静电放电造成的瞬间冲击性的电击,一般不至于致人死亡,对人体的影响一般是痛感和震颤.

(2)机能损伤.在生产现场往往会产生指尖负伤或手指麻木等机能损伤.

(3)影响操作.静电电击还会引起工作人员精神紧张,使工作效率降低或引起操作事故.

(4)导致二次事故.静电电击可能造成摔倒或从高空坠落等致人伤亡的二次事故的发生.

3化工生产设备防静电措施

31防静电接地

311防静电接地的形式

(1)直接接地.直接接地是一种将可带静电的金属导体与大地用导体进行导电性连接,由此使金属导体的电位接近于大地电位的一种接地形式.

(2)间接接地.为了使金属导体外部的静电导体和静电压导体进行静电接地,将其表面的全部或局部与接地的金属导体紧密相接,将此金属作为接地电极的一种接地形式.

(3)跨接接地.使用金属材料使两个或两个以上互相绝缘的金属导体进行导电性连接,以建立一个供电流流动的低阻抗通道,然后再在适当位置接地的一种接地形式.

312接地方式与技术要求

(1)油罐的罐壁用焊接钢筋或扁钢接地.

(2)

这篇化工设备防静电技术论文原创出处:http://www.5156chinese.cn/lunwenfanwen/3257.html

对于在金属台、架上放置或固定安装的仪器仪表等电子设备,应采用截面为25mm2的铜芯电线作为接地线,用螺钉紧固到设备的金属外壳及机架上.

(3)装卸油品设施包括铁路轨道、输油管道、金属栈桥和卸油台等,应做电气连接并接地,其始末端和分支处以及每隔50m处应进行接地.

(4)由于设备与设备、设备与管道、管道与容器等设备、设施、装置相互之间因静电而产生电位差所存在的安全隐患,对此在上述设备之间及其管道、容器的连接处,尤其是静电放电火花可能引起燃烧和爆炸的部位,必须采用优良导体实施跨接,以消除它们之间可能形成的电位差.

(5)对于平行的且间距小于10cm的两条管道,应当每隔20m采用金属导线跨接一次.当金属结构或设备与管道平行或相交间距小于10cm时,应采用直径不小于10mm的圆钢进行跨接.

(6)如独立设置静电接地时,防静电接地装置与防雷接地装置的距离不得小于3m,并且与易燃易爆物出口也应保持3m以上的距离.

(7)对于旋转设备,其轴承部分所使用的润滑油通常为绝缘体,如果旋转部件没有接地,就会带有大量的电荷.因此,应使用导电性润滑油等价于对其接地,或使用碳刷、金属触头等.由于旋转部件静止时和旋转时的接触电阻不同,故必须测定旋转状态的泄露电阻,确保在10-6Ω以下.

(8)静电接地电阻要求不大于100Ω,管线法兰联接的接触电阻不大于10Ω.

(9)接地体的制作与施工方法应参照电气工程接地体的有关规定.如有可能,也可以借用附近的自然接地体,如建筑物钢筋混凝土基础的主钢筋、埋于地下较大的金属物体(无危险因素者).

(10)对于土壤中有强烈的腐蚀性地区,应采用铜或镀锌的接地体或复合金属接地体.敷设在地下的接地体及其联接体(如扁钢等)都不宜涂刷防腐油漆.

32增加湿度防静电

带电介质在自然环境中放置,所带的静电荷会自行逸散.逸散的快慢(一般用半衰期来衡量)与介质的表面电阻率或体电阻率大小有关,而介质的电阻率又与环境的湿度有关.当环境的湿度增加时,在绝缘体的表面上会结成薄薄的一层水膜,因此其表面的电阻将大为降低,必将加速静电的泄漏.如醋酸纤维素(纤维)在相对湿度为50%时,表面电阻率为13×1011Ω·m,而相对湿度为65%和80%时,表面电阻率分别为57×1010Ω·m和12×1010Ω·m.很显然,对于醋酸纤维素而言,相对湿度为80%时的半衰期比50%时要快得多.所以,在有静电危险的场所,在环境条件许可时,装设空调设备、加热型或超声波型的加湿器、高湿度空气静电消除器,以及水蒸汽或洒水(喷雾)等办法来提高空气的相对湿度,能够达到消除静电的目的.增湿除能有效加速静电泄漏外,还能提高爆炸性混合物的最小引燃能量,这也有利于安全.

33防止和消除人体带电

为消除人体静电,可采用接地、

化工设备防静电技术
静电和电荷论文开题报告范文

穿防静电鞋、穿防静电工作服等方法.在易燃易爆等危险场所和易产生静电的场所工作时,应穿防静电鞋,其电阻应选用05×105~1×108Ω范围的,根据现场情况还应穿防静电工作服、手套和帽子.易产生静电场所的工作地面应具有导电性能,如导电性能好的混凝土、导电性水磨石、导电性橡胶板及合成树脂、导电瓷砖、导电木板及导电沥青等材料.在绝缘板上喷刷导电性涂料,也能达到导出静电、实现导电性地面的效果.为确保安全操作,在实际工作中,尽量不做与人体产生静电有关的事情.如不接近强电场,不接触带电体,在工作场所不穿、不脱工作服;在有静电的危险场所操作、巡检时,不得携带与工作无关的金属物品,如钥匙、指甲剪、硬币、小刀、手表、戒指等.

4结束语

由于各企业和部门的设备状况、工艺流程、工作条件等差别较大,因此,在分析和防范静电的方法和措施上,不能一概而论,必须具体问题具体分析,不同类型的问题应区别对待,以达到安全生产、增加效益、降低消耗、节能环保的目的.

[ 参考文献 ]

以上文章阅读总结:通过浏览上面这篇有关静电和电荷方面的论文开题报告范文后,对学生们在撰写本科和硕士毕业论文研究生以及专科毕业生论文静电相关论文开题报告范文和论文格式以及文献综述模版时会起到帮助。

此篇静电和电荷毕业论文范文免费供广大学者阅读-点击更多284943篇静电和电荷相关论文开题报告格式范文模版阅读下载
延伸阅读: 论文引言和摘要的区别 计算机毕业设计和论文 如何撰写论文和著作 论文研究思路和方法
药品检验论文 药学导论论文 言谈礼仪论文 眼科护理论文 阳光体育论文 药品销售论文 药学方面论文 研究课题论文 眼科护士论文 养成教育论文