1.前言
化工生產過程中不免有很多危險的因素，這當中，靜電對生產設備和生產工藝產生很多的為患。接下來我們重點討論靜電起電的原來、靜電的危害性和化工設備防範靜電的技術措施，以保護設備、人員和財產的安全以及保障生產的正常進行。
2.靜電起電方式
2.1 固體起電
（1）接觸起電。兩種不同固體之間的接觸可以是兩種不同金屬、兩種不同絕緣體或者兩種不同半導體之間的接觸，也可能是金屬與絕緣體之間、金屬與半導體之間或半導體與絕緣體之間的接觸。固體間發生接觸- 分離過程時會發生靜電起電現象。
（2）剝離起電。互相密切結合的物體剝離時引起電荷分離而產生靜電的現象。
（3）破裂起電。當物體遭到破壞而破裂時，破裂後的物體會出現正、負電荷分布不均勻現象，由此而產生靜電。
（4）電解起電。當固體接觸液體時，固體的離子會向液體中移動，這使得固、液分界麵上出現電流，進而在固、液界麵上形成一個穩定的偶電層。若在一定條件下，將與固體相接觸的液體移走，固體就留下一定量的某種電荷，即固、液接觸情況下的電解起電。
（5）壓電起電。在給石英等離子型晶體加壓時，會在它們表麵上產生極化電荷，這種現象稱為壓電效應。
（6）熱電起電。若對顯示壓電效應的某些晶體加熱，則其一端帶正電，另一端帶負電。這種現象稱為熱電效應。
（7）感應起電。感應起電通常是對導體來說的。處於靜電場中的物體，由於靜電感應，使得導體上的電荷重新分布，從而使物體上的電位發生變化。
（8）吸附起電。多數物質的分子是極性分子，即具有偶極子，偶極子在界麵上是定向排列的。另一方麵，空氣中由於空間電場、各種放電現象、宇宙射線等因素的作用，總會漂浮著一些帶正電荷或負電荷的粒子。有這些浮遊的帶電粒子被物體表麵的偶極子吸引且附著在物體上時，整個物體就會有某種符號的過剩電荷而帶電。
2.2 液體起電
（1）液體介質的流動起電。固體與液體接觸時，介質界麵處產生偶電層，位於液體側的擴散層，是帶電的可動層。當液體在介質管道中因壓力差的作用而流動時，擴散層上的電荷由於流動摩擦作用被衝刷下來而隨液體定向運動，這就是液體流動起電機理。
（2）沉降起電。當懸浮在液體中的微粒沉降時，會使微粒和液體分別帶上不同性質的電荷，在容器上下部產生電位差，這就是沉降起電。
（3）噴射起電。當固態和液態微粒從噴嘴中高速噴出時，會使噴嘴和微粒分別帶上符號不同的電荷，這種現象稱為噴射起電。
（4）衝擊起電。液體從管道口噴出後遇到壁或板，使液體向上飛濺形成許多微小的液滴，這些液滴在破裂時會帶有電荷，並在其間形成電荷雲。
（5）濺潑起電。當液體濺潑在它的非浸潤固體上時，液滴開始滾動，使固體帶上一種符號的電荷，液體帶上另一種符號的電荷。這種現象稱為濺潑起電。
（6）氣體- 液體起電。氣體- 液體靜電起電主要是伴隨著液滴的生成而發生的靜電起電現象。
2.3 氣體起電
氣體的靜電起電，通常是指高壓氣體的噴出帶電。高壓氣體噴出時之所以帶靜電，是因為在這些氣體中懸浮著固體或液體微粒。
2.4 粉塵起電
粉體帶電的主要機理是快速流動或抖動、振動等運動狀態下粉體與管路、器壁、傳送帶之間的摩擦、分離以及粉體自身顆粒的相互摩擦、碰撞、分離，固體顆粒斷裂、破碎等過程產生的接觸- 分離帶電。粉塵帶電的靜電壓高達幾千，甚至幾萬伏。
2.5 人體起電
人體由於行走、操作或與其他物體接觸、分離或因靜電感應、空間電荷吸附等原因使人體正負極性電荷失去平衡，而在宏觀上呈現出某種極性的電荷積聚，從而人體對地電位不為零，對地具有靜電能量，這種相對靜止的，積聚在人體上的電荷稱為人體靜電。3.靜電引起的故障和災害
3.1 靜電效應
（1）靜電力學效應。靜電帶電體周圍存在著靜電場，由於在通常條件下，靜電場是非均勻的，在靜電場被極化的介質微粒會受到電場力的作用，受力的方向指向帶電體，即無論帶電體帶有何種極性的電荷，帶電體對於原來不帶電的塵埃顆粒都具有吸引力的作用。
（2）靜電放電的熱效應。靜電火花放電或刷形放電一般都是在納秒或微秒量級完成的。因此，通常可以將靜電放電過程看作是一種絕熱過程。空氣中發生的靜電放電，可以在瞬間使空氣電離、擊穿、通過數安培的大電流，並伴隨著發光、發熱過程，形成局部的高溫熱源。  
（3）靜電的強電場效應。靜電荷在物體上的積累往往使物體對地具有高電壓，在附近形成強電場。
（4）靜電放電的電磁脈衝效應。靜電放電過程是電位、電流隨機瞬時變化的電磁輻射過程。無論是放電能量較小的電暈放電，還是放電能量比較大的火花式放電，都可以產生電磁輻射。
（5）靜電放電對人體的電擊效應。當人體接近帶有靜電的絕緣導體時或者帶有靜電的人體接近接地導體或機器設備等較大金屬物體時，隻要人體和其他導體間的靜電場超過空氣的擊穿場強時，都會形成靜電火花放電，有瞬時大電流通過人體或人體的某一部分，使人體受到靜電電擊。
3.2 靜電對化工設備的危害形式
（1）靜電放電引起的生產設備故障。靜電放電引起的生產設備故障是由於靜電產生的聲光等物理現象和電磁波的電氣現象所造成的。由於現代化工生產中大量應用自動化控製設備和分析實驗儀器儀表，這些設備中又大量使用各種電子元器件，尤其是對於靜電放電特別敏感的MOS 型集成電路和場效應晶體管等，當帶電體發生間歇性放電，能使上述半導體器件損壞。而當帶電體表麵電荷密度為10- 5～10- 4Cm2時，將發生火花放電或表麵放電，在帶電體和接地體之間有離子電流流動並輻射電磁波，會引起計算機、電子儀表和繼電器、開關等設備中的電子元器件的誤動作。
（2）靜電放電引起火災爆炸事故。靜電電量雖然不大，但因其電壓很高而容易發生放電，產生靜電火花。在具有可燃液體的作業場所，可能由靜電火花引起火災；在具有爆炸性粉塵或爆炸性氣體、蒸汽的場所（如煤粉、麵粉、鋁粉、氫氣），可能由靜電火花引起爆炸，進而損毀設備和其他財產。
（3）靜電放電引起的人體電擊。無論是帶電體向人體放電，還是人體帶電向接地導體放電，由於靜電引起的電擊電流不是持續通過人體的，而是由靜電放電造成的瞬間衝擊性的電擊，所以對人體造成的傷害較弱，一般不會致死，對人體的影響通常是痛感和震顫，但有時在生產現場往往會產生指尖負傷或手指麻木等機能損傷。靜電電擊還會引起工作人員精神緊張使工作效率降低，可能因電擊時的驚慌失措而發生錯誤的操作而損壞設備或產生墜落、摔倒等二次事故，其產生的連帶後果不可預知。
4.化工生產設備防靜電措施
4.1 靜電接地
（1）接地對象。在儀表控製室、儀表操作間、生產現場的儀表安裝地點和分析實驗室的所有儀器儀表、電子計算機的金屬外殼及金屬台架；在易燃易爆場所，凡能產生靜電的所有金屬容器、輸送機械、管道、工藝設備等；加工、輸送、儲存、使用油類等易燃物體的管道、儲罐、漏鬥、過濾器、幹燥器、升華器、吸附器、反應器、混合器、粉碎機械以及其他有關的金屬物體、設備和用具等；處理可燃氣體或物質的機械機殼，轉動輥筒及一些金屬設備；加油站台、油品車輛、船體、鐵路軌道、浮頂油罐及其金屬浮頂；采用絕緣管道輸送物料能產生靜電的管道外金屬屏蔽層應接地，最好采用內襯有銅絲網的軟管並將銅絲網接地；可能產生和積聚靜電的固體和粉體作業中的壓延機、上光機、各種輥軸、磨、篩、混合器等工藝設備；在易燃液體注入容器（包括包裝袋）時，注入口（如漏鬥、噴嘴）和衡器（包括稱量台麵和稱重儀表）應接地。
（2）接地方式與要求。對於固定式安裝的儀器儀表等電子設備，其接地線應采用2.5mm2 截麵的銅芯電線，接地線應通過壓緊端子等連接頭用螺母緊固到設備的接地端子或用螺釘緊固到設備的金屬殼、架上；形成固化的砂型實體，如：鑄造澆鑄用的鑄型和零件的砂型實體。
在鑄型中鑄造澆鑄，即能快速、柔性、準確地生產製造出內腔、表麵複雜的金屬鑄件。這種工藝適合單件、小批量、形狀複雜的大中型鑄件的新產品試製，特別適合於新設計的機械裝備零件的試製。減少了新零件的鑄型模具的製造環節，大大縮短了機械產品的新產品試製周期，提高了效率。
4.4 試製結果
試製如期進行，2008 年6 月22 日，在正葉326mm 直徑下試驗，KPS45- 200P 的最高效率達到86%，2008 年6 月26 日在車葉至295mm葉徑下試驗，其最高效率為85.5%，在車葉的情況下,效率下降並不多，其它的性能參數也都很理想。按GBT13007- 1991《離心泵效率》標準要求，對448m3h K8凯发登录入口的單級清水泵，其A 線的效率為77.8%，B 線的效率為69.7%。即69.7%以上為泵的及格效率，而77.8%為泵達到優秀標準的效率。KPS45- 200 的效率為84%，KPS45- 200P 的效率不僅高於標準要求，同時也高於基型泵，其性能是非常理想的，設計是成功的。
5、結論
在產品的設計中，我們一直存在一種誤區，喜歡片麵地追求最高效率，每台泵最高效率隻有一個點，事實上，一台泵的性能範圍是包括一個區域的，絕大多數不是在最高效率點工作。按本設計案例可以說明，盡管葉輪與泵殼之間的比轉數有一定的差異，通過小的變化，仍可以獲得一個性能不錯的新泵型。這樣我們在如下的一些場合就有實用價值：
（1）在需要調整揚程的場合：對於基型泵來說，通過調整葉輪直徑也是可以改變揚程的，但相對來說，割葉對效率的影響要更大一些，而且割葉也是有一定範圍的。而重新設計一個葉輪，在設計時通過包角、出口安放角、葉輪扭曲形狀的改變，在效率保持較高水平的基礎上，可以有更大範圍的揚程變化。
（2）獲取不同的K8凯发登录入口：通過葉輪出口寬度大小的調整，可改變水泵的設計K8凯发登录入口。也許基型泵的性能範圍可以覆蓋到我們需要的工況點，但不在最佳工況點，其效率並不高，而通過新葉輪的設計，將最佳工況調整至我們需要的工況點，達到量身定做的目的。在一些節能改造的項目中，經常需要對運行效率偏低或工況點偏離設計點較多的泵做改造，通常隻改造葉輪就可以有效地達到改造目的。根據對實際工況的檢測，準確計算出需要的參數。在原有泵基礎上，通過設計一個與泵殼安裝尺寸相配，同時性能符合調整後性能參數的葉輪，以較小的改造成本，達到較大的節能效益。在設計案例時，我們有如下的一些結論：
（1）在水泵產品中，葉輪對性能影響的敏感性要強於泵殼。
（2）無模造型技術應用於產品的改造中，提高了產品的研發速度，降低了開發成本。

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