工厂中常见的静电放电类型

zy2002

　

工廠生產過程中，靜電會伴隨著各種不同作業（如：原料入料、物料攪拌、成品輸送或分裝等）而產生，若靜電蓄積至危險程度即會發生靜電放電，造成危害事件。在此介紹工廠製程中常見的靜電放電類型：火花放電（Spark Discharge）及刷狀放電（Brush Discharge）。

1. 火花放電：

近來由於很多設備的零件都使用非導電性塑膠，使得設備中某部份結構會形成電的絕緣體。在工業上因為靜電而引燃易爆性環境，以絕緣的導體所累積的靜電佔絕大部份，典型的例子如下列所述：

(1)在塑膠管路上安裝金屬漏斗

(2)管路與球閥間有絕緣塗層使金屬球絕緣

(3)金屬管路上因非導電性墊圈而使某段金屬管路絕緣

(4)吊運車上的金屬圓桶被絕緣線隔絕

(5)操作員手上戴絕緣手套並使用金屬鏟子

(6)人員因穿絕緣鞋子或站在絕緣地板上，而使人體被絕緣

(7)在一塑膠箱中收集金屬粉體

(8)將導電性液體注入一個內面具絕緣塗層的圓桶中

在很多的分離過程中都會產生電荷累積，例如：非導電性產品和絕緣的金屬零件間，導電性產品和非導電性設備間，或靜電感應。在上面所有例子中，當電壓累積到足夠強度時，只要有一接地導體接近到一適當距離時即會產生火花放電。在評估易爆性環境引燃危害時須比較火花放電的能量與易燃性物質最小著火能量。一般而言，火花放電可以引燃氣體、蒸氣和塵雲。

2. 刷狀放電：

由於電何在非導電表面的移動速率遠小於火花放電的持續時間，故無法由單次的火花放電將能量釋放出來。但由於電荷和周圍環境上的幾何形狀不同，會有不同的放電型式。當一接地電極靠近一表面上充滿單極性電荷的非導電性物質時，就可能產生刷狀放電。當一個接地金屬電極靠近上述的非導電性物質時，會使電極表面的電力線集中，若電極表面的電場達到空氣介電強度（正常條件下為3MV/m）時就會產生電暈放電。經過精確的數學運算分析，會產生刷狀放電與許多的參數有關，如：電極的曲率半徑，電極接近電場的速度以及電荷的極性等。實際上，電極的曲率半徑小於0.5mm時才可能產生電暈放電（Corona Discharge），電極半徑大於0.5mm時較可能產生刷狀放電。

在實際的靜電危害評估過程中須假設會產生引燃較高的刷狀放電，才能確保其安全性。會產生高電場的情況很多，例如：充滿電荷的絕緣液體或懸浮體，高充電的霧，高充電的絕緣粉體或高充電的塵雲。下面將節錄在工廠操作中最容易產生刷狀放電的來源：

(1)將接地的導電電極（如：工具，手指尖）接近一充滿高電荷的絕緣表面（如：輸送液體或粉塵的塑膠管路，塑膠袋，可彎曲的容器，用塑膠包裝的圓桶，塑膠濾布，塑膠薄片及非導電的輸送帶或V型帶）

(2)在設備的金屬配件（如：反應器的入料口處）附近，將塑膠袋內的固體物質卸貨或搖甩塑膠袋。

(3)將非導電性液體高速度入料到槽中，液體表面會充滿電荷而槽中的內部配件可視為電極。

(4)在取樣的過程中，將導電性的取樣器下降到一充滿高電荷的液體表面之上方。

(5)將非導電性粉塵裝填到一圓桶、容器或筒倉中，粉塵會充滿高電荷且設備的內部配件或取樣用的導電性取樣器或決定粉塵高度的探討都可視為電極。

根據目前許多實驗室的測試結果顯示：由於某些粉塵的最小著火能量約在1到10mJ之間，亦未被刷狀放電所引燃，故尚未發現刷狀放電引燃粉塵之例子。就目前研究而言，刷狀放電無法引燃不含易燃性氣體的純粉塵。總而言之，在有易燃性氣體存在的易燃性環境中（Zone 0和1）就必須消除刷狀放電。

zl1951

这个总结的满好的 受教了