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液体在管道内流动时,液体与管壁相互摩擦可以产生静电

2012-09-08 20:35阅读:
液体在管道内流动时,液体与管壁相互摩擦可以产生静电。其主要原因是由于固体和液体接触的表面存在着偶电层。由于液体的电离性或其所含杂质的电离性,液体中或多或少含有正、负两种离子,又由于接触面的电化学反应,一种离子被吸附在固体表面上,另一种离子靠异性电荷的吸引力而聚积在被吸附离子的附近,于是,从微观结构上看,在固
一液接触面处就形成了偶电层。如果偶电层不被分离开来,则在总体上是呈中性的。但如果由于液体的流动、搅拌、喷射、灌注、飞溅、冲刷、过滤、喷雾、剧烈晃动等摩擦使偶电层发生了分离,则将引起静电现象。液体在管道中流动时静电的产生首先是液体与管壁接触面处产生偶电荷层。固体管壁表面上吸附的电荷层很薄,只有几个分子大小厚度,称为固定电荷层,而液体内的电荷层较厚,甚至几毫米的厚度,称为扩散电荷层。其次,液体流动使偶电层电荷分离,液体流动的冲力带着扩散层电荷流动,形成液体因带电而产生放电火花引起火灾爆炸事故,是由多种因素决定的。在一定范围内,液体静电随着电阻率的增加而增加,超过某一范围,随着电阻率的增加,液体静电反而下降。实验证明,电阻率为1010
Ω.m
左右的液体最容易产生静电;电阻率为108 Ω.m以下的液体,由于泄漏较强而不易积聚静电;电阻率在1013
Ω.m
以上的液体,由于分子极性很弱而不易产生静电。石油、重油的电阻率在
108
Ω.m
以下,静电危险性很小;石油制品、苯和其他一些溶剂电阻率多在1010 -1012
Ω.m
之间,静电火花放电的危险性较大。下面列举几种情况加以说明。
(1)由低电导率液体自由喷入引起液体表面上飞溅和撞击是http://www.cq-esd.com带电的重要原因。在油罐内应避免顶部喷溅进油,应采取底部注入或将输袖管伸到底部注油的办法。从油罐上方装油时,为了减小冲击,宜于沿罐壁注油;为了减小喷溅,宜采用斜管口和人字管口注油。
(2)
搅拌易燃液体时易产生静电,所以要选择产生静电最小的导电材料制造搅拌器,并要接地。搅拌时,应缓慢而全面地搅拌,不应高速局部搅拌。
(3)
静电荷的产生随液体流动的速率增加而增加。而且,高速流动会冲击第二相物质而增加管内的静电。为此,注油口应位于油罐底部。在向罐内装入低电导率(电导率小于50PSm)流体时,如管道内有第二相物质,则流速不应大于1ms。在没有第二相物质存在时,流动速率上限不应超过7ms;但有时限制在2ms范围内。
(4)
低电导率液体中出现第二相液体时,会大大增加静电产生。最常见的第二相液体是水。应尽量消除第二相液体,如尽量减少罐内和管道内的水。
(5)
当向易燃液体储罐或储槽送料、采样、测量时,也都有可能产生静电火花。因此,上述工作应在灌装后静止一段时间再进行,并不使用金屑取样器或金属标尺。在实际工作中要根据液体的电阻率和储存容器的容积大小考虑相应的静止时间(见表)
(6)
加入抗静电剂,可以将液体电导率提高到50ρSm以上,从而将泄漏时间常数降低到完全可以消除静电灾害的程度。
(7)
灌装、输送易燃液体时,若设备及管道未接地,静电就容易积聚。如汽油和煤油用25mm导管从储槽中以自由流入的方式灌入比储槽低4m、且对地绝缘的铁桶内,经测试其所产生的静电压如表所列。(8)运输易燃液体时,由于中途颠簸,会使槽车或油船内液体摇荡激溅,产生静电危险。因此,槽车内应设置隔仓板;罐装量以在85%以上较为适宜。此外,还应采用铁链接地,并保持中速行驶。
(9)
高压水流在冲击对地绝缘的固体时,细微的水滴和固体也均会带电。如周围有易燃易爆气体时,也会因静电放电而造成爆炸危险。
(10)
用汽油擦洗地板也会引起静电火灾爆炸事故。因在擦洗时使用的汽油,经陆续挥发后,形成大量的爆炸性混合物,而当用拖把擦地面,或人体走动时与汽油摩擦,都可能产生静电火花放电,即能引起燃烧或爆炸。故应严禁使用汽油等易燃液体擦洗地面。

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