静电:冬季的潜在威胁

文摘   2024-10-27 18:18   广东  

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《静电:冬季的潜在威胁》



🎈冬季来临,你是否常常被静电困扰?今天来聊聊静电这个冬季潜藏的 “隐形杀手”。

冬季每次脱衣服、开门、甚至和别人接触的时候,都可能被静电 “电” 到,那小小的 “啪” 的一声,虽然不怎么疼,但也让人心里一惊。可别小看静电,它的危害远超我们的想象。静电可能会损坏电子设备,比如手机、电脑等。而且在一些特殊的环境下,静电甚至可能引发火灾和爆炸,这真的不是危言耸听!🙅‍♀️

冬季悄然降临,静电宛如一位不请自来的常客,紧紧相随,如影随形。
漫步在街头巷尾,时常能够听到衣物相互摩擦所发出的“沙沙”之声:回到家中,脱衣的瞬间更是噼里啪啦响声不断,仿佛燃放鞭炮一般。当伸手去拉门把手、触碰水龙头等金属物品时,那瞬间袭来的电击感总是让人猝不及防。这种现象在冬季尤为频繁,着实给人们的日常生活带来了诸多不便。
据相关统计表明,冬季空气相对湿度低于 40%时,静电易于形成高电位。而在我国大部分地区,冬季的空气相对较为干燥,暖气房中空气湿度更是常常低于 30%。在如此干燥的环境中,物体之间的摩擦更易促使静电产生。例如,当我们穿着或脱下化纤衣物、毛衣时,由于摩擦便会产生静电。常见的化纤材质如聚酯纤维、涤纶、腈纶等,这些材质的衣物在穿脱过程中会因摩擦而产生静电,并且化纤材质与皮肤接触还有可能引发皮肤瘙痒。
此外,冬季我们所穿的鞋子大多绝缘性良好,使得身体上产生的静电难以释放。当我们接触到导电的金属物品时,积累的静电便会瞬间释放,从而产生噼里啪啦的声响和电击感。这种现象不仅让人感觉不适,还可能对一些敏感的电子设备造成损害。比如,静电有可能损坏手机、电脑等电子产品的内部电路,进而影响其正常使用。

二、静电事故案例



(一)化工领域的静电“梦魇”



1. 山西孝义化工厂火灾事故



2019 年 9 月 21 日,山西孝义市的山西信发化工有限公司被滚滚浓烟所笼罩。此次事故的起因竟是工人未使用防爆工具,导致静电打火,不慎点燃了现场存放的树脂空桶。幸运的是,公司员工在 9 点 08 分及时将火扑灭,未造成人员伤亡和重大财产损失。然而,这一事件为我们敲响了警钟,化工企业在生产过程中,即使是一个微小的工具使用疏忽,都有可能因静电而引发火灾事故。在冬季,化工生产环境中的静电问题更为严峻,干燥的空气使得静电更易产生和累积,从而增加了事故发生的概率。

2. 安徽滁州公司爆燃事故



2023 年 5 月 21 日,安徽滁州某公司发生了一起惨痛的爆燃事故,导致 1 人死亡,直接经济损失高达 357.4 余万元。操作工在配制胶液过程中,乙酸乙酯高速流动产生的静电引发了爆燃。冬季的低温环境可能影响化工物料的物理性质,使其更易产生静电。这起事故再次凸显了化工生产中对静电防控的重要性,尤其是在涉及易燃易挥发化学品的操作环节,任何静电隐患都有可能引发灾难性后果。

3. 宁夏石嘴山公司车间爆炸事故



2023 年 10 月 5 日下午 3 时,宁夏石嘴山市惠农区金润盛生物科技有限公司乙基氯化物车间发生爆炸事故。当地紧急出动 23 辆消防车、近百名指战员进行救援。调查发现,事故是由于车间物料泄漏与车间内的静电共同作用引发的。冬季干燥的气候条件可能加剧物料泄漏后的静电产生风险。这起事故不仅对企业造成了巨大破坏,也再次提醒我们,化工车间的物料管理和静电防范必须做到万无一失,否则后果不堪设想。

4. 江西松达医药化工有限公司爆炸事故




2020 年 6 月 30 日上午 9 时 23 分,江西松达医药化工有限公司 103 车间发生爆炸,造成 1 人死亡,直接经济损失约 83 万元。车间废气支管与总管连通且管道结构复杂,停电后废气排风系统停止运行,导致可燃气体集聚。重新启动系统时,塑料废气管道内产生的静电集中释放发生燃爆,进而引发二层操作平台上混合物爆炸。冬季作为静电高发期,对化工车间的管道设计、通风系统以及静电防控措施提出了更高的要求。任何一个环节的失误都有可能引发连锁反应,导致严重事故。

(二)其他行业的静电“阴霾”



1. 陕西汉中汽车 4S 店维修间火灾



2023 年,陕西汉中一家汽车 4S 店的维修间内发生火灾。经调查,是工人在汽车维修过程中产生的静电导致车辆起火。虽然现场火势被救援人员及时扑灭,未造成人员伤亡,但这给汽车维修行业敲响了警钟。冬季,汽车内饰等部件更易产生静电,在维修过程中如果不注意静电防护,就有可能引发火灾等事故。

2. 江苏沭阳艾森家居股份有限公司火灾事故



2020 年 4 月 2 日,江苏沭阳县的宿迁艾森家居股份有限公司发生较大火灾事故,造成 5 人死亡、2 人受伤,直接经济损失约 877 万元。工人在制作海绵包时,摩擦、喷胶等操作导致海绵包上静电累积,弹簧扰动与海绵产生间隙形成刷形放电,引燃胶粘剂挥发的可燃气体,最终引发火灾。冬季,家居生产环境中的干燥空气会使海绵等材料更易产生静电。对于一些易产生静电的材料和工艺环节,必须采取有效的静电消除和防范措施,以保障生产安全。

3. 广州森晶电子材料有限公司闪燃事故



2022 年 8 月 1 日,广州市森晶电子材料有限公司生产车间的高速搅拌机发生闪燃事故,造成 3 名工人重伤。原因是公司将搅拌机配套的不锈钢搅拌桶替换为铁质搅拌桶,导致乙醇和苯甲醇聚集,铁质桶产生的静电引燃了空气中的乙醇和苯甲醇,引发共同燃烧导致闪燃。冬季,电子材料生产车间的静电问题同样不容忽视。干燥的气候可能增加静电产生的几率和危害程度。企业在设备选用和物料处理过程中,要充分考虑静电产生的可能性及其危害,严格按照安全规范操作,避免因设备材质变更等不当操作引发静电事故。

4. 保定易县煤气爆炸事故



2022 年 8 月 9 日中午,保定易县的一对母女遭遇了一场悲剧。她们闻到厨房传出浓烈煤气味,在拉开厨房门瞬间发生爆炸,疑因用力开门产生静电引爆了密闭厨房里泄露的煤气。母女俩重度烧伤,在医院紧急救治。冬季,人们在使用燃气等易燃易爆物质时,更应注意静电的防范。在发现燃气泄漏等情况时,应避免产生静电的行为,如不要轻易开关电器、拉门等,应及时通风并采取正确的处理方式。
静电在生活和生产中都有可能引发严重的事故。在工业领域,静电引发的爆炸事故屡见不鲜。例如,2020 年 11 月 17 日,吉安市海洲医药化工有限公司发生爆炸事故,造成 2 人死亡、1 人重伤、5 人轻伤。原因初步分析为 303 釜处理的对甲苯磺酰脲废液中含有溶剂氯化苯,操作工使用真空泵转料至 302 釜中,因 302 釜刚蒸馏完前一批次物料尚未冷却降温,废液中的氯化苯受热形成爆炸性气体,转料过程中产生静电引起爆炸。
2019 年 6 月 26 日,开封旭梅公司天然香料提取车间发生燃爆事故,造成 7 人死亡,4 人受伤,直接经济损失约 2000 余万元。事故原因是工人错误操作使常压设备带压运行,以及公司擅自变更设备工艺和用途。罐内约 1000 千克乙醇和 240 千克红枣从罐底泄漏后,被静电引燃,挥发的乙醇气体遇明火发生爆炸。
2019 年 9 月 29 日,位于浙江省宁海县梅林街道的宁波锐奇日用品有限公司发生重大火灾事故,事故造成 19 人死亡,3 人受伤,过火总面积约 1100㎡,直接经济损失约 2380.4 万元。事故的直接原因是锐奇公司员工孙某松将加热后的异构烷烃混合物倒入塑料桶时,因静电放电引起可燃蒸气起火并蔓延成灾。
这些事故都给人们敲响了警钟,静电虽小,但危害巨大,在生产生活中必须高度重视静电的防范。

三、静电引发爆炸的深入剖析



(一)电荷的累积与释放



静电的产生源于物体表面电荷分布的不平衡。在生产与生活的诸多环节中,如物料的输送、搅拌、过滤等,物体间的摩擦、碰撞或分离均会导致电荷的转移。以化工生产中的液体流动为例,易燃液体在管道中快速流动时,会与管道内壁产生摩擦,导致电子的转移。在冬季干燥的气候下,这些电荷难以通过空气或物体表面的微弱导电性迅速消散,从而在物体表面不断累积。当电荷累积到一定程度时,便会形成高电位差,一旦遇到合适的条件,如与接地物体接触或异种电荷物体间的间隙足够小,累积的静电便会以电火花等形式进行放电。电火花是电荷在极短时间内通过空气等介质的快速转移,能够释放出巨大的能量。

(二)可燃物质的点燃机制



对于可燃气体、粉尘或易燃液体挥发形成的蒸汽等可燃物质,当它们与空气混合形成一定浓度的混合物时,便具备了爆炸的条件。静电放电产生的电火花能量虽小,但在特定情境下却足以点燃这些可燃混合物。以面粉厂爆炸为例,面粉作为可燃性粉尘,在生产过程中飞扬至空气中,达到一定浓度时便形成爆炸性粉尘云。静电放电产生的电火花瞬间提供足够的能量,使面粉颗粒表面的温度急剧升高,达到着火点。一旦部分面粉颗粒被点燃,便会迅速引发连锁反应,导致爆炸的发生。粉尘爆炸具有极强的破坏性,爆炸产生的冲击波会扬起更多粉尘,使爆炸进一步加剧。在化工领域,易燃液体挥发的蒸汽如汽油蒸汽等,以及易燃气体,只要它们在空气中达到一定的浓度范围,遇到静电放电产生的电火花便极易引发爆炸。如加油站起火事故中,加油枪附近挥发的汽油蒸汽与空气混合,当人体静电放电时,电火花便成为点燃汽油蒸汽的火源。

四、静电易“上火”之地



(一)工厂加油站



在工厂和加油站这类场所,静电引发火灾的风险极高。工厂内通常存有各种易燃的原材料和半成品,空气中弥漫着易燃颗粒。例如在一些化工工厂,生产过程中会产生挥发性的可燃气体,这些气体与空气混合,营造出易燃的环境。而加油站更是充斥着易燃易爆的油品,一旦人体带有静电,在进行加油等操作时,就有可能产生火花放电。据统计,加油站的油品在储存、运输、输送、装卸、加注等过程中不可避免地会产生静电,当静电放电能量超过油蒸的最小引燃能量时,便会引发火灾爆炸事故。比如司机身着化纤衣物加油时,产生静电致使身上着火,这是因为化纤衣物比较容易产生静电,而加油站空气中又有很多易燃颗粒,提供了易燃环境,其原理就如同打火机一般,从而酿成火灾。

(二)粉尘聚集场所



造纸厂、面粉厂、粮食加工厂等场所,空气中聚集的粉尘颗粒一旦遭遇静电火花,也有可能引发爆炸。
以面粉厂为例,2010 年 3 月 3 日上午 8 时,河南新乡市卫辉市一面粉厂发生爆炸,据初步了解,爆炸原因是车间粉尘过多,产生静电引起的。这起事故共造成 19 人死亡、5 人受伤。面粉本身具有一定的爆炸危险,其包装材料主要是塑料袋,而塑料袋中的面粉一旦遇火燃烧,这些塑料袋材料就会成为引燃源。粉尘爆炸的原理与汽油爆炸类似,是由于粉尘颗粒扩散到空气中达到一定浓度后遇到了明火。像木屑、谷物、饲料等可燃性固体颗粒物质,容易被点燃,且燃烧速度快。而无机可燃性颗粒物质在一些工业过程中很容易形成爆炸性粉尘。当粉尘与空气混合后的浓度小于爆炸极限浓度的 5%时,就会发生爆炸。通常情况下,在密闭空间里爆炸的概率会大大增加。因为粉尘在悬浮状态,没有与氧气充分接触就发生了爆炸。

五、静电的危害



(一)对人体健康影响

静电对人体健康有着诸多不良影响。首先,对于心脏功能较弱的人而言,静电产生的磁场作用可能会导致胸闷、头晕、气促、焦躁不安等症状,严重时甚至会引起心律失常,加重病情。老年人由于心血管系统老化,抗干扰能力减弱,静电干扰常可导致心律失常、心动过速,诱发早搏甚至房颤。有研究表明,静电可诱发早搏、心律失常,并加重心血管疾病患者的病情,老年人更容易受到静电的影响。
静电对大脑也有一定的危害,静电会引起神经细胞膜电流传导异常,从而引发失眠、头痛以及烦躁等表现。静电还会影响人体中枢神经,引起头晕、疲惫、失眠以及烦躁等症状,严重时会引起神经衰弱。
此外,静电可能会引起皮肤瘙痒。冬天天气干燥,衣物相互摩擦可导致电荷集中在一起,产生静电,微小电流通过皮肤,可能会造成皮肤干燥、瘙痒。静电吸附的大量粉尘含有多种病毒、细菌和有害物质,通过灰尘中的细菌侵入人体皮肤,引起红斑、痤疮、色素沉淀等皮肤炎症。尤其是穿着由尼龙、聚酯、聚丙烯腈纤维和醋酸纤维等化纤材料制成的衣服时,更容易产生静电并引起皮肤炎症。孕妇长时间接触静电会导致血液中 pH 值升高,钙排泄量增加,从而出现疲劳、头痛、烦躁等症状。静电对于神经衰弱和精神病人的危害更大一些,容易加重患者的病情,使患者的身体状况大不如前。

(二)安全隐患



静电放电在一些特定场所存在着巨大的安全隐患。在易燃易爆场所,静电放电产生的火花可能会点燃周围的易燃物,从而引发爆炸或火灾。例如,大多数自助加油机都有除静电装置,就是为了尽可能避免静电引起的火灾、爆炸等事故。特别需要注意的是,日常使用酒精消毒时,当空气中酒精浓度达到 3%,静电就能引起酒精爆炸。因此,不要用喷洒的方式使用酒精。
静电还会损害电子设备。静电放电会产生瞬间高压脉冲,这种电压可干扰电子设备正常工作。当静电累积到一定程度时,会导致电脑死机或者数据丢失等现象发生。精密电子设备易被静电的高电压击穿,造成短路或其他危害。集成电路对这种静电危害更为敏感,稍有不慎就可能导致其性能受损甚至完全损坏。在一些对电子设备稳定性要求极高的场合,如医疗设备、通信基站等,静电带来的潜在威胁不容小觑。它可能会影响医疗设备的精准诊断和治疗效果,危及患者的生命健康;也可能导致通信基站信号传输中断,影响区域内的通信质量和稳定性。

六、防静电之策



(一)保持皮肤湿润

冬季气温低、湿度小,皮肤容易变得干燥,从而增加静电产生的可能性。为防止静电聚集,我们可以通过涂抹身体乳、洗手洗脸等方式保持皮肤湿润。每天及时涂抹身体乳和护手霜,能够增强皮肤的保湿效果,滋润皮肤,减少摩擦产生静电的几率。同时,在看完电视、离开电脑后,应马上洗手洗脸,让皮肤表面的静电在水中释放掉。这样不仅可以有效预防静电,还能让皮肤保持水润状态。

(二)选择合适衣物



在衣物的选择上,建议多穿纯棉、麻、丝等天然材质的衣物,避免选择化纤类产品。在气候干燥时,化纤衣物、毛衣在穿脱时会因摩擦产生静电,常见的化纤材质如聚酯纤维、涤纶、腈纶等,接触皮肤还可能引起皮肤瘙痒。而纯棉、丝类衣物不仅柔软舒适,还具有良好的吸湿性,能减少静电的产生。冬天的贴身内衣、家居用品等应尽量选择这些防静电材质,并且最好宽松轻柔一些,减少衣物之间的摩擦。

(三)增加湿度

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增加空气湿度是降低静电产生可能性的有效方法之一。可以在室内放置加湿器,使干燥的空气变得湿润。据了解,当室内湿度提高到 45%时,静电就难产生了。此外,还可以在室内摆放一两盆清水、种植花草或者饲养观赏鱼,这些都能调节室内湿度。使用防静电喷雾也是一个不错的选择,它能快速增加空气湿度,减少静电。

(四)提前放电



在触碰水龙头、门把手、车门等易产生静电的物品时,可以提前“放电”。比如先用手掌握住较宽的金属钥匙头或其他小金属器件,再用钥匙尖去接触一下金属门窗,将静电导出,然后再用手接触,这样就可以避免被静电电到。还可以在开门开窗前,用指关节轻轻触碰一下金属物体,也能起到放电的作用。在加油站自助加油时,一定要先触碰油机上的静电释放器,以防危险发生。

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(五)保持身体湿润

除了涂抹身体乳和洗手洗脸外,多喝水、多擦涂润肤霜也可以增加皮肤表层湿度,减少静电。喝水能够增加皮肤表层湿度,而静电在潮湿状态下是不会自行产生的。冬天可以多用些润肤霜、身体乳之类的保湿产品,保持皮肤滋润,防止静电聚集。同时,在使用完电子产品后要洗手,避免将电子产品产生的静电荷吸收到人体,并在接触其他物质时产生静电现象。

七、静电产生之因



(一)空气干燥



冬季空气干燥,湿度相对较低,据统计,冬季空气相对湿度很多时候都在 40%以下。在这样的环境中,电荷不易传导和流失,容易积累静电。静电的产生是由于物体表面的电荷分布不平衡所致。当空气干燥时,物体表面的水分减少,电阻增大,电荷难以通过水分传导出去,从而容易在物体表面积累。建议使用加湿器或放一盆水等方法增加室内湿度,减少电荷积累。当室内湿度增加时,空气中的水分可作为导体,帮助电荷传导和流失。

(二)摩擦起电



日常生活中,许多物体之间的摩擦会产生静电。例如,当我们穿脱化纤衣物时,衣物与身体之间的摩擦会使电子从一个物体转移到另一个物体上,导致物体带有静电。同样,在行走时,鞋底与地面的摩擦也可能产生静电。为减少摩擦起电带来的静电问题,可以选择穿着棉质衣物,避免穿化纤材质的衣服。在干燥的环境中,尽量减少不必要的摩擦动作。

(三)接触分离



当两个不同材质的物体接触后再分离时,也容易产生静电。例如,当我们触摸金属门把手、塑料物品等后,再与其他物体接触时,可能会感受到静电的电击。这是因为在接触和分离的过程中,电子会在两个物体之间转移,导致物体表面的电荷分布发生变化。为避免接触分离产生静电,可以在接触金属物品前,先用手触摸一下墙壁或其他接地物体,将身体上的静电释放掉。




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