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[摘 要]本文介绍了普光气田人员穿着防静电工作服的原因、防静电工作服的工作原理及技术指标,以及穿着防静电工作服的注意事项。
[关键词]防静电工作服 面料 使用
中图分类号:TQ584+.34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0332-02
静电对人类造成的危害是众所周知的,全球每年因静电造成的损失高达百亿美元,因静电引起的火灾爆炸事故时有发生,为了减少静电危害,在石油化工、电子、军工、火药等领域的操作人员穿防静电服是有效的防护措施之一。
普光气田为高含硫干气天然气藏,因为硫化氢气体的危害,所以普光气田作业人员作业时必须穿着防静电工作服。为了深入研究危险爆炸场所人体静电危害,本文对人体静电放电引燃的机理、防静电工作服的技术要求以及工作服的正确选择三者之间的关系进行了试验分析及理论研究,为普光气田工作服的选用提供指导。
一、人体静电放电引燃的机理
人们穿着不同材质面料的服装工作,由于行走、操作,或与其他物体接触、分离,或因静电感应、空间电荷吸附等原因,使人体正负极性电荷失去平衡,宏观上呈现出某种极性的电荷相对静止的积累在人体上,这样人体对地具有了电位和静电能量。
实验测试结果[1]表明,在有易燃易爆物的环境中,着装的人体出现跌倒、脱衣等动作时,产生人体静电电位的峰值是同样着装缓慢动作时电位峰值的数十倍。而且当空气的湿度越低时,人体的静电就越容易积聚,在相对湿度低于30%时,产生的静电压可达10kV。
人体的电阻值一般为400~500Ω,是静电的良导体。当人体某一部位带有静电时,即会全身带电而达到静电平衡。导体是等电位的,当电荷量达到一定值后,人与人、人与金属接地体、所穿衣服之间容易产生放电,甚至静电火花。人体静电火花放电能量若达到或大于周围可燃混合气的最小点燃能量,而可燃混合气在空气中的浓度又达到爆炸极限范围,就会引起燃烧或爆炸。绝大部分的可燃性气体、蒸气和空气混合物最小引燃能量都低于1mJ。如,天然气的最小点火能量为0.28mJ,硫化氢0.077mJ,乙炔0.017mJ,氢0.017mJ。
带电体之间放电电能的计算式为:
E=CU2/2
式中:E——两带电体的放电能量,J;
U——两带电体之间的电位差,V;
C——两带电体之间的电容,F。
C=Cg+Cs,Cg约占C的60%以上。
人体与大地间电容为100~250pF,若人体带电电压为3000V,取C=100pF,则E=CU2/2=0.45mJ。0.45mJ远远超过大部分可燃气体的最小点燃能量,对最小引燃能量为0.017mJ的氢气、乙炔来说,人体静电电压超过600V就很危险了。可见,人体静电放电对于可燃混合气场所的操作安全是个很大的威胁。试验数据[2]表明,在同样的条件下,穿纯棉工作服时的人体电压是穿防静电工作服的10倍左右。防静电工作服可有效地抑制人体及服装静电,消除或减小静电放电危害。因此,必须穿着合格的防静电工作服,其带电电荷量必须满足国家标准中有关带电电荷量的有关规定。
二、防静电工作服的技术要求
防静电工作服是指为防止服装上的静电积累,用含有导电纤维或经抗静电改性的面料缝制的工作服,以防止人体静电积累。适用于化工、医药、石油等复杂环境条件下穿着,是保障劳动者生产安全的特种劳动防护品。防静电性能的好与差,直接关系到劳动者的生命安全。
防静电织物是在纺织时,按照一定比例大致等间隔地或均匀地混入导电纤维或防静电合成纤维或两者混合交织而成的织物。导电纤维体积阻率介于104~109Ωcm之间。
防静电工作服主要是利用金属纤维、亚导电纤维或防静电合成纤维的电晕放电与泄漏放电机理,消除衣服及人体带电的。也就是说,当接地时,织物上的静电除因导电纤维的电晕放电被中和之外,还可经由导电纤维向大地泄放;不接地时则借助于导电纤维的微弱的电晕放电而消电。GB12158-2006《防止静电事故通用导则》中明确指出,可燃物的最小点火能在0.25mJ以下时,工作人员必须穿防静电工作服。
国家标准GB12014-2009《防静电工作服》对防静电服的主要技术要求见表1。
三、工作服的正确选择
由于购买者很难对防静电工作服质量直接进行评价,所以通常只能依赖制造商或供应商所提供的信息。在评估这些防护水平的信息时,以下几点应予以考虑:
1.制造商和供应商是否三证齐全,具备防静电生产许可证,LA特种劳动防护安全生产许可证,ISO质量管理体系认证证书;
2.标志是否齐全;
3.按照国家标准GB12014-2009,正面必须可以看到静电丝,测到静电丝;
4.制造商和供应商的信誉如何;
5.制造商或供应商能否提供相应的检测报告;
6.信息提供是否全面。上述这些问题都能帮我们评估制造商的资质、工艺水平、生产质量、技术能力,并为将来的正确使用打下良好的基础。
个别人见利忘义,用20元/kg的染色涤纶丝,替代1000元/kg的防静电丝。购买者怎样才能比较直观地分辨出真伪防静电工作服呢?您可以用市场有售的几元一支的感应电笔或电工用的万能表顺着电丝在1cm距离测一下,如果能导通就是真静电丝,否则就是假静电丝。
四、在使用防靜电工作服时应注意以下事项:
1.相对湿度≤30%时,纯棉服的带电量和化纤服一样,纯棉服绝对不能替代防静电工作服。
2.在高压带电作业场所应穿亚导体材料制作的防静电工作服。
3.禁止在易燃易爆场所穿脱防静电工作服。
4.禁止在防静电工作服上附加或佩带任何金属物件。
5.穿用防静电工作服时必须与GB4385中规定的防静电鞋配套穿用。
6.秋冬季内衣应按GB/T23464-2009《防静电毛针织服》的要求配置防静电毛针织服和防静电内衣裤。
7.洗涤时水温在30℃以下,每千克加肥皂或洗衣粉1g,溶比大于1:40。
8.穿用2年后,应对防静电工作服进行检验。若防静电性能不符合标准要求,则不能再以防静电工作服使用。
9.防静电工作服应干燥通风保存。
技术监测中心产品质量监测总站成立以来,按照国家标准每年都对进入中原油田的10多家劳保厂生产的防静电工作服及防静电面料进行检测。检测项目包括外观质量、带电电荷量、点对点电阻、接缝强力、面料断裂强力、面料单位面积电荷量、pH值、甲醛含量、附件以及永久标识等。但是截止到目前,检测中仍时有带电电荷量、点对点电阻等不合格的情况,防静电工作服质量仍然有提升的空间。综上所述,只有从源头把关,将防静电工作服的各项管理措施和检测工作落实到位,才能真正做到防微杜渐,防患于未然,确保安全生产的进行。
参考文献
[1] 张玉广,董秀洁,陈旭,等.静电火花放电能量的测量实验研究[J].中原工学院学报,2009(04).
[2] 李辉.防静电工作服的工作原理及使用要点[J].石油库与加油站,2005(05).
[关键词]防静电工作服 面料 使用
中图分类号:TQ584+.34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0332-02
静电对人类造成的危害是众所周知的,全球每年因静电造成的损失高达百亿美元,因静电引起的火灾爆炸事故时有发生,为了减少静电危害,在石油化工、电子、军工、火药等领域的操作人员穿防静电服是有效的防护措施之一。
普光气田为高含硫干气天然气藏,因为硫化氢气体的危害,所以普光气田作业人员作业时必须穿着防静电工作服。为了深入研究危险爆炸场所人体静电危害,本文对人体静电放电引燃的机理、防静电工作服的技术要求以及工作服的正确选择三者之间的关系进行了试验分析及理论研究,为普光气田工作服的选用提供指导。
一、人体静电放电引燃的机理
人们穿着不同材质面料的服装工作,由于行走、操作,或与其他物体接触、分离,或因静电感应、空间电荷吸附等原因,使人体正负极性电荷失去平衡,宏观上呈现出某种极性的电荷相对静止的积累在人体上,这样人体对地具有了电位和静电能量。
实验测试结果[1]表明,在有易燃易爆物的环境中,着装的人体出现跌倒、脱衣等动作时,产生人体静电电位的峰值是同样着装缓慢动作时电位峰值的数十倍。而且当空气的湿度越低时,人体的静电就越容易积聚,在相对湿度低于30%时,产生的静电压可达10kV。
人体的电阻值一般为400~500Ω,是静电的良导体。当人体某一部位带有静电时,即会全身带电而达到静电平衡。导体是等电位的,当电荷量达到一定值后,人与人、人与金属接地体、所穿衣服之间容易产生放电,甚至静电火花。人体静电火花放电能量若达到或大于周围可燃混合气的最小点燃能量,而可燃混合气在空气中的浓度又达到爆炸极限范围,就会引起燃烧或爆炸。绝大部分的可燃性气体、蒸气和空气混合物最小引燃能量都低于1mJ。如,天然气的最小点火能量为0.28mJ,硫化氢0.077mJ,乙炔0.017mJ,氢0.017mJ。
带电体之间放电电能的计算式为:
E=CU2/2
式中:E——两带电体的放电能量,J;
U——两带电体之间的电位差,V;
C——两带电体之间的电容,F。
C=Cg+Cs,Cg约占C的60%以上。
人体与大地间电容为100~250pF,若人体带电电压为3000V,取C=100pF,则E=CU2/2=0.45mJ。0.45mJ远远超过大部分可燃气体的最小点燃能量,对最小引燃能量为0.017mJ的氢气、乙炔来说,人体静电电压超过600V就很危险了。可见,人体静电放电对于可燃混合气场所的操作安全是个很大的威胁。试验数据[2]表明,在同样的条件下,穿纯棉工作服时的人体电压是穿防静电工作服的10倍左右。防静电工作服可有效地抑制人体及服装静电,消除或减小静电放电危害。因此,必须穿着合格的防静电工作服,其带电电荷量必须满足国家标准中有关带电电荷量的有关规定。
二、防静电工作服的技术要求
防静电工作服是指为防止服装上的静电积累,用含有导电纤维或经抗静电改性的面料缝制的工作服,以防止人体静电积累。适用于化工、医药、石油等复杂环境条件下穿着,是保障劳动者生产安全的特种劳动防护品。防静电性能的好与差,直接关系到劳动者的生命安全。
防静电织物是在纺织时,按照一定比例大致等间隔地或均匀地混入导电纤维或防静电合成纤维或两者混合交织而成的织物。导电纤维体积阻率介于104~109Ωcm之间。
防静电工作服主要是利用金属纤维、亚导电纤维或防静电合成纤维的电晕放电与泄漏放电机理,消除衣服及人体带电的。也就是说,当接地时,织物上的静电除因导电纤维的电晕放电被中和之外,还可经由导电纤维向大地泄放;不接地时则借助于导电纤维的微弱的电晕放电而消电。GB12158-2006《防止静电事故通用导则》中明确指出,可燃物的最小点火能在0.25mJ以下时,工作人员必须穿防静电工作服。
国家标准GB12014-2009《防静电工作服》对防静电服的主要技术要求见表1。
三、工作服的正确选择
由于购买者很难对防静电工作服质量直接进行评价,所以通常只能依赖制造商或供应商所提供的信息。在评估这些防护水平的信息时,以下几点应予以考虑:
1.制造商和供应商是否三证齐全,具备防静电生产许可证,LA特种劳动防护安全生产许可证,ISO质量管理体系认证证书;
2.标志是否齐全;
3.按照国家标准GB12014-2009,正面必须可以看到静电丝,测到静电丝;
4.制造商和供应商的信誉如何;
5.制造商或供应商能否提供相应的检测报告;
6.信息提供是否全面。上述这些问题都能帮我们评估制造商的资质、工艺水平、生产质量、技术能力,并为将来的正确使用打下良好的基础。
个别人见利忘义,用20元/kg的染色涤纶丝,替代1000元/kg的防静电丝。购买者怎样才能比较直观地分辨出真伪防静电工作服呢?您可以用市场有售的几元一支的感应电笔或电工用的万能表顺着电丝在1cm距离测一下,如果能导通就是真静电丝,否则就是假静电丝。
四、在使用防靜电工作服时应注意以下事项:
1.相对湿度≤30%时,纯棉服的带电量和化纤服一样,纯棉服绝对不能替代防静电工作服。
2.在高压带电作业场所应穿亚导体材料制作的防静电工作服。
3.禁止在易燃易爆场所穿脱防静电工作服。
4.禁止在防静电工作服上附加或佩带任何金属物件。
5.穿用防静电工作服时必须与GB4385中规定的防静电鞋配套穿用。
6.秋冬季内衣应按GB/T23464-2009《防静电毛针织服》的要求配置防静电毛针织服和防静电内衣裤。
7.洗涤时水温在30℃以下,每千克加肥皂或洗衣粉1g,溶比大于1:40。
8.穿用2年后,应对防静电工作服进行检验。若防静电性能不符合标准要求,则不能再以防静电工作服使用。
9.防静电工作服应干燥通风保存。
技术监测中心产品质量监测总站成立以来,按照国家标准每年都对进入中原油田的10多家劳保厂生产的防静电工作服及防静电面料进行检测。检测项目包括外观质量、带电电荷量、点对点电阻、接缝强力、面料断裂强力、面料单位面积电荷量、pH值、甲醛含量、附件以及永久标识等。但是截止到目前,检测中仍时有带电电荷量、点对点电阻等不合格的情况,防静电工作服质量仍然有提升的空间。综上所述,只有从源头把关,将防静电工作服的各项管理措施和检测工作落实到位,才能真正做到防微杜渐,防患于未然,确保安全生产的进行。
参考文献
[1] 张玉广,董秀洁,陈旭,等.静电火花放电能量的测量实验研究[J].中原工学院学报,2009(04).
[2] 李辉.防静电工作服的工作原理及使用要点[J].石油库与加油站,2005(05).