静电及其防护措施

　　随着现代科学技术的飞速发展，以及各部门生产自动化、高速化和精密化程度的迅速提高，静电现象造成的危害也日益引起人们的重视。

　　1. 静电的产生

　　静电的产生过程及方式是相当复杂的，主要有感应起电、介质的极化起电、温差起电、压力起电、吸附起电、电解起电和接触起电等。有时几种起电方式同时存在。其中接触起电是产生静电电荷的主要方式，生产中常见的物体经接触和分离过程而产生静电的现象有；

　　(1) 摩擦起电——用摩擦的方法使两物体分别带有等值异号电荷的过程。液体和粉体类产生静电主要就是这个原因。

　　(2) 冲流起电——液体类物质与固体类物质接触时，在接触界面形成整体为电中性的偶电层。当此两相物质做相对运动时，由于偶电层被分离，电中性受到破坏而出现的带电。

　　(3) 剥离起电——剥离两个紧密结合的物体时引起电荷分离而使两物体分别带电。

　　(4) 喷雾起电——喷射在空间的液体类物质由于扩展分散和分离，使之形成许多微小液雾和新的界面，当此偶电层被分离时而产生静电。

　　(5) 碰撞起电——粉体类物体由于粒子与粒子或粒子与固体之间发生碰撞，形成快速的接触和分离而产生静电。

　　(6) 溅拔起电——溅泼液体时，微小的非湿润液滴落在物体上并在其界面产生偶电层。由于液滴的惯性滚动而发生电荷分离，使液滴及物体分别带上不同符号电荷。

　　此外还有如喷射起电、沉降起电、破裂起电、滴下起电等。

　　在工业生产中，固体之间的相互接触(如传动皮带与导轮的接触，塑料被碾压，车轮与地面的接触等) 可产生大量的静电现象。此外，固体经磨碎、研磨而分散成细小的颗粒(粉尘)，在粉碎、运输、搅拌等过程中，粉体静电可高达数千伏甚至数万伏。

　　2. 静电的物理现象及其危害

　　带电物体在其附近空间产生静电作用，这种由带电体产生静电作用的附近空间，称为静电作用场。由于静电场的存在，在带电体附近便呈现出各种静电现象，如静电力学现象、静电放电现象以及静电感应现象等。并且，由于这些物理现象又将引起各种静电危害与事故。

　　(1) 静电力学现象及其引起的危害

　　带静电物体在其附近空间产生的电场具有电能，从而使其他物体具有被吸引或被排斥的作用力。静电场的作用力仅及磁铁作用力的万分之一大小。因此，静电的力学现象只对于毛发、纸片、尘埃等轻小物体起作用，而对重物却不起作用。

　　在生产过程中，由于静电的力学作用将导致粉末堵塞筛网，或粉末粘附在输送管道和管道转弯处而造成输送不畅。而且静电斥力还使粉尘飞散，收集困难。在纺织生产中，静电力会使线纱缠绕、漂丝、绕线不紧，甚至造成线纱混乱而使织机停车。在印刷中，由于静电力作用而使纸张吸附而造成不能翻页或套印不准，或因油墨带电而使印刷不匀。在医院，电子器件生产车间和计量容器里，因静电力而吸附灰尘，造成污染、产品质量不良和计量误差等各种故障和危害。

　　(2) 静电放电现象及其引起的危害

　　在生产过程中，当物体的静电积聚到一定程度，或其电位高于周围介质的击穿场强时，就会发生静电放电现象。这种静电放电现象是电场能量引起带电体周围空间的气体发生电离而产生的能量释放过程，即静电能量转变为热能、光能和声能的过程。

　　根据静电放电的发光形态，静电放电可以分为电晕放电、刷形放电、火花放电以及沿带电体表面发光的表面放电。

　　电晕放电一般发生在相距较远，且表面有尖凸的不同电极间。放电时使局部空气电离，其放电能量较小。

　　刷形放电多发生在绝缘体上。放电时电极间的空气被击穿，形成具有许多分支的放电通道。这种放电能量略大于电晕放电能量。

　　火花放电多发生在金属物体之间。放电时电极间的空气被击穿，形成了很集中的放电通道。此种放电能量释放快且集中，因此其引燃的危险性最大。

　　导体放电时，其上电荷一次全部消失，即静电场所储存的能量一次集中释放，因此有较大危险性。绝缘体放电时，其上电荷不能一次放电全部消失，其静电场所储存的能量也不能一次集中释放，因此危险性较小。但是，当爆燃性混合物的最小引燃能量很小时，绝缘体上的静电放电火花也能引起混合物燃烧或爆炸。而且，正是由于绝缘体上的电荷不能在一次放电中全部释放，因此使得带电绝缘体具有多次放电的危险性。

　　静电放电可导致生产故障，可使半导体元件遭受破坏，并使使用这些元件的电子装置等发生误动作并出现故障；静电噪声可引起信息误差；可引起火灾和爆炸；以及对人体产生静电电击，引起皮炎或皮肤烧伤等伤害。

　　(3) 静电感应现象及其引起的危害

　　静电感应是在静电场影响下，引起物体上电荷重新分布的现象。这个表面上的感应电荷有正负两种，而整个物体中的正负电荷则处于平衡状态，因此其总带电量为零。但由于表面正负电荷完全分离而存在，因此它和表面带有静电是相同的，并由此也将出现上述的静电力学现象和静电放电现象。而由于这些静电现象的存在，又将引起如前所述的一系列静电危害和事故。被绝缘的良导体如受到静电感应是非常危险的。为此，为了防止液体、粉体输送作业中使用的软管带、薄膜、绕线骨架、旋转机的转子等受到静电感应，都必须进行静电接地。

　　3. 静电的安全防护

　　由静电引起的最严重危害是火灾和爆炸。因此，静电安全防护的着重点主要就是对火灾和爆炸的防护。

　　(1) 控制静电的产生和积聚

　　消除静电的危害，首先应采取技术措施，从工艺上限制或避免静电的产生和积聚。如在材料的选用上或生产设备的材质选用上加以注意；改善作业方式，防止溅泼起电、冲洗起电等，并尽量降低摩擦速度或流速；灌装溶液时先清除罐底杂质，并净化石油制品，有助于消除附加静电。也可以采取泄漏法和中和法消除静电。

　　(2) 个体防护

　　人体在行走、穿脱衣服或从坐椅上起立等活动过程中，由于衣着等固体物质的接触和分离以及静电感应等原因，均可使人体产生静电。人体与其他物体之间放电时，其放电火花足以引燃石油蒸汽及许多气体。因此，在易爆易燃环境中，必须穿着用导电纤维制成的防静电工作服和用导电橡胶制做的防静电鞋。