人体静电引燃火药和易爆危险气体事故分析及对策
作者:田全胜
评论: 更新日期:2011年02月14日
三、人体静电放电能量
人体静电放电能量虽然很小,对人的生命构不成直接威胁,但它可以点燃可燃性粉尘、火药和易燃气体造成火灾爆炸事故。为了防止此类事故,必须把人体静电放电能量控制在火药、可燃气体的最小点燃能量以下。
1、黑色火药最小静电点燃(也称谓静电点火能)能量。
黑色火药最小静电点火能,是指在生产工艺条件下,黑色火药处在最佳点燃状态时,能够点燃黑色火药所必须的外界静电放电能量。
由于测试条件不同,黑色火药所处的燃爆状态不同,测得的最小点火能量差异很大。国外大多数采用美国矿物局的数据,即75mj(50%发火率)。但此数据的可靠性并不高。我国科技工作者对黑色火药的最小静电点火能量进行大量地研究和实验,测得黑色火药50%发火能E50分别为见(表5)。
表5黑色火药发火能E50
试 验 研 究 单 位 | 黑色火药发火能(E50) |
某研究所 | 45和26.4 mj |
某工厂 | 13mj |
某研究室 | 4.06mj |
表6 爆炸性气体蒸气性能表(与空气混合)
物质名称 | 闪点(℃) | 爆炸下限 (%) | 爆炸上限(%) | 最小点燃能(mj) |
乙烷 | (气体) | 3.0 | 15.5 | 0.24 |
乙烯 | (气体) | 2.7 | 36.0 | 0.096 |
乙炔 | (气体) | 1.5 | 100 | 0.017 |
丙烷 | (气体) | 2.1 | 9.5 | 0.25 |
丙烯 | (气体) | 1.9 | 11.7 | 0.28 |
丁烷 | (气体) | 1.5 | 8.5 | 0.25 |
1.3-丁二烯 | (气体) | 1.1 | 12.5 | 0.13 |
氢气 | (气体) | 4.0 | 75.6 | 0.019 |
苯 | - 11..1 | 1.2 | 8.0 | 0.20 |
人体静电放电能量相当于人体静电聚积的能量w(焦耳);
1
W == —— C V2………………………(1)
2
W:人体静电放电能量(焦耳J) 1J == 103 mJ
C:人体电容 (法拉第F) 1F == 1012 pf
V:人体静电电位(伏V)
表7 不同鞋底厚度的人体电容参考测定值
鞋底厚度(mm) 155 89 46 12.8 1.1 0.5
人体的电容(pf) 75 110 130 190 850 2300
如果人在极薄的塑料薄膜或油漆面上活动,人体电容能达到500~1000pf。
假设人体所带的静电能量全部释放出来,要求它不能引燃可燃气体,估算控制的安全的静电电位值,即静电放电能量的安全极限值:
设定人体电容为100pf ,可燃气体最小引燃能量控制为0.2mj。
V === √ 2W/C …………………(2)
=== √ 2×20×10-3/100×10-12
=== √ 4×106 === 2000 伏
计算得知静电安全电位值应为2000伏。
对于最小静电引燃能量为0.019毫焦耳的氢气来说,如果超过620伏就很危险了。
四、防止人体静电人体火灾爆炸对策
防止发生静电火灾的具体措施是多方面的。除了要消除设备、管线上的跑、冒、滴、漏消除环境中的危险介质浓度,在工艺上控制介质的流速和增加介质缓冲停留时间,减少静电荷的积聚和产生,增加设备接地极的数量,降低接地电阻值,加大空气中的湿度和往高电阻的流体介质中加抗静电添加剂,加静电消散通路。此外。对人体静电防灾应考虑以下对策:
1、对在易燃易爆场所的操作工人及有关人员应进行普及静电安全知识教育,增强执行有关安全贵规章制度的自觉性。
2、在易燃易爆场所入口处,增设静电释放拉手或扶手,人到此处必须赤手触摸,确保消除人体上的静电。
3、在易燃易爆场所作业人员应带有接地良好的导静电腕带和不产生静电手套。工作时手指、手腕上严禁带金属饰品。
4、严禁使用易产生静电的工具和物品。
5、在易燃易爆场所作业人员应穿符合防静电要求的工作服和导静电的工作鞋,防静电工作服并具备阻燃功能。
6、企业安全主管部门应配备人体静电检测仪器和静电工作服及导静电鞋检测仪器,随时对人体、服装和鞋进行检测,发现问题及时处理。