粉塵靜電的控制
      粉塵帶靜電給不少企業帶來嚴重的損失，比如：粉塵帶靜電發生火災，
富士康科技在四川的工廠就是因粉塵造成的。
靜電引發火災事故的條件：
1、能夠生產靜電，比如有摩擦的情況
2、環境中有能夠被引燃（爆）的物質，一般是混合爆炸性氣體（或粉塵），
或可燃氣體蒸汽
3、足夠的靜電放電能量，能夠達到引燃濟低所需
一、粉塵帶電

A．粉塵帶電過程

粉體物料是指聚積的由物質分散成細小顆粒組成的粉末狀物料。在工業生產
加工過程中，物料顆粒之間或物料與器壁之間免不了互相碰撞摩擦，進行反
復的接觸和分離，這樣，它們之間就會產生電子轉子轉移現象，使粉體及器
壁分別帶上不同極性的靜電。

粉體是處于特殊形態下的固體，其靜電的產生也符合偶電層的基本原理。粉
體物料與整塊固體相比，具有易分散、易飛揚而懸浮于空氣中的特點。由于
易分散性，粉體表面就比同樣承重貨架重量、同樣材料的整塊固體的表面積
大很多倍，例如把直徑l00mm的球狀材料分成等直徑的0．1mm的粉塵時，
表面積就增加10002倍以上。表面積增加，表面摩擦的機會多得多，產生靜
電也就多得多。由于有懸浮性，粉塵顆粒處于懸浮時與大地總是絕緣的，因
此所帶靜電不易泄漏。所以即使金屬粉體處于懸浮狀態時也易帶電。煙火藥
混藥過程中摻有鋁粉、鎂粉的藥劑，靜電也很高。就是電阻率很低的木炭，
它與硫磺進行二味粉混料時，產生的靜電也可達數千伏。在粉塵摩擦起電過
程中，同時也存在著電荷通過器壁、管壁、工裝、設備甚至大氣向外泄放的
過程。

B．影響粉塵帶電的因素

影響粉塵帶電的因素很多。粉體材料性質，包括化學組成、顆粒大小、形
變狀態、表面幾何特性、化學結構，物料接觸的器壁材料的導電性、接觸
面大小，接觸時間，碰撞相對速度；環境的溫度、濕度以及介質條件、周
圍是否存在電場等等。
一般說來，高絕緣物料易起電，器壁或管壁越租糙，粉塵帶電越多，粉體
顆粒越小，其表面積越大，越易受到靜電力的干擾，所以帶電荷就越多。
實驗表明，靜電事故多數發生在粒徑小于100μm左右的粉塵。粉塵被輸送、
攪拌、混合時間越長，發生摩擦和碰撞的次數愈多，粉體帶電愈多。但顆
粒在碰撞的同時，也發生著中和電荷的過程，因而經過一定時間后，靜電
的產生和消失接**衡，帶電狀態趨于飽和。此外，粉塵帶電還與管道和
器壁的結構有關。彎曲的管道比平直的管道容易產生靜電，管道收縮部分
比均勻部分容易產生靜電；管道或料槽安裝的角度對靜電也有一定的影響。

C．粉塵靜電的控制

(1)限制粉塵在管道中的輸送速度。粉塵越細、摩擦碰撞的機會越多，且
越容易產生靜電。所以，粉塵越細，速度應越慢。具體的速度應根據粉
塵種類，空氣相對濕度；環境溫度，器壁粗糙度等影響而有所不同，應
通過電壓測定來控制。

(2)管道內壁應盡量光滑，以減少防靜電貨架靜電聚集。管道彎頭的曲
率半徑要大，不宜急轉彎，以減少摩擦阻力。

(3)粉塵捕集器的布袋，應用棉布或導電織品制作，因合成纖維織物易
產生靜電，不宜采用。

(4)在允許增加濕度的條件下，可將空氣相對濕空氣相對濕度增加到
65%以上，以減少靜電。

二、氣體帶電

純凈的氣體即使流動也不會產生靜電。但幾乎所有的氣體都含有固態
或液態雜質。如管道中的鐵銹，空氣中的水分、塵埃等。這些含有微
量雜質的氣體在壓縮、排放、噴射，或固態氣化時，在閥門、噴嘴，
放氣管或縫隙等處倉儲貨架極易產生靜電。甚至在氣流沖過接地的金
屬網時，由于增加了氣體與網的摩擦機會，反而會使靜電上升。常見
的氣體帶電情況如下：

(1)高壓蒸汽沖洗油艙或儲槽時，蒸汽與空氣中的油霧高速沖擊摩擦，
使油粒產生大量的負電荷，與接地體發生火花放電，造成油氣爆炸。
以往，國外曾有3艘油輪在一個月內相繼沉沒的事件，其原因就是在
噴射高壓蒸汽沖洗油艙時發生爆炸而造成的。

(2)易燃易爆氣體、水蒸氣及其他氣體，如通輸送管道破裂，發生泄
漏而高壓噴出時，由于速度極快，均可產生高壓的靜電，亦發生火
花放電而引起燃燒爆炸。曾發生過壓力為2．1—2．2MPa的氫氣，
因管道破裂而高速噴出，引起重大爆炸事故。

(3)氣體放空時高速噴出，也能產生靜電。如氫氣瓶放空時，氫氣
大量聚集在瓶頸部位，而當氣流沖出過程中，產生靜電的積聚，
并發生火花放電，而引起燃燒爆炸。

(4)氣體沖入易產生靜電的液體時，在氣泡與液面上會產生雙電層，
其中某種電荷雖隨氣泡上升而被帶走，但卻使下部的絕緣液體仍
帶有一定的靜電。防止氣體產生靜電的主要措施是控制噴氣壓力。
實踐證明，以1．5MPa以下的蒸汽噴射時，就不易發生靜電危險。
一切高壓氣體的容器、管道均不得泄漏，噴氣管口還應接地。此
外，氣體越純凈，其所含懸浮物質越少，靜電危險相應會減少。

三、人體帶電

A．人體帶電

人體的體電阻率很低，可視為導體。當人體穿著絕緣鞋或站在絕緣
地板上時，則人體能夠通過接觸而起電。人體也能通過感應而帶電，
還能與其他帶電體接觸而被傳導帶電。濟為常見的是由于穿著的衣
物帶電。常見人體帶電過程如下：

(1)人從椅子上站起來，或擦拭墻壁等過程(濟初的電荷分離發生在
衣物或其他相關物體外表面，然后，人體由感應帶電)。

(2)人在高電阻率貨架材料制成的地毯等絕緣地板上走動(濟初的電
荷分離發生在鞋和地板之間，然后，對于導電性鞋，人體由電荷
傳遞而帶電；對于絕緣鞋，人體是因感應而帶電)。

(3)脫下外衣時的靜電。這是發生在外層衣物與內層衣物之間的
接觸起電，人體則經過電荷傳遞或感應而帶電。

(4)液體或粉體從人拿著的容器內倒出(該液體或粉體把一種極性
的電荷帶走，將等量異性的電荷留在人體上。

(5)與帶電材料接觸。如對高度帶電粉體取樣時的帶電。當存在連
續起電過程時，由于電荷泄漏和放電，使得人體濟高電位被限制
在約50kV以下。

A．人體帶電的控制

(1)在有防爆要求的車間內，不得使用塑料、橡膠等絕緣地面，并
盡可能保持濕潤。操作人員應穿防靜電鞋，以減少人體帶電。如
鋪有地毯應夾織金屬絲，并與自來水管等接地體連接，以盡快導
除靜電。

(2)在易燃易爆場所，工作人員不應穿合成纖維織物的衣服。

(3)易燃易爆場所的坐椅不宜采用人造革之類的高阻材料制造。

(4)對高壓帶電體應加屏蔽，人體應避免與高速噴射的氣體接近，
以防靜電感應。