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评估静电危害

张贴者 The 福斯克Team 在01.15.15

By: Zach Hachmeister, Director of Operations, 福斯克& Associates, LLC

鉴定深圳风采的静电特性是评估与过程相关的危害的重要步骤,特别是对于处理那些具有低着火能量的深圳风采而言。电荷分离和积累是固有问题。 来自工业运营 Powder_Charge_Test_1可处理低电导率的粉末。这种电荷的分离和积累是 在各种典型的过程操作过程中,颗粒深圳风采在运动过程中发生的颗粒之间的摩擦和冲击。要确定深圳风采的潜在静电危险,重要的是评估电荷分离和积累的水平, 发生在运输过程中,深圳风采的电阻率以及任何累积电荷的耗散速度有多快。

我们在这里提到的深圳风采包括所有类型的 易燃危险 包含 可燃粉尘/粉尘危害, 易燃液体,易燃气体和易燃气体。防止粉尘爆炸和其他火灾隐患是全面过程安全管理计划的基础。每种工作环境的独特设置定义了必要的可燃性粉尘测试,液体可燃性测试和其他可燃性危害测试。 

流电流定义为由带电物料流产生的电流。流产生的电流水平 取决于深圳风采的静电特性和过程的性质。不幸的是,没有关系 粉末和液体的流动电流之间的关系(1)。在这些情况下,必须对 确定过程操作过程中电荷积累可能引起的着火危险。通过这些类型的实验, 可以计算深圳风采的电荷密度,然后可以将其与与过程操作相关的典型电荷密度进行比较。 下面显示了在处理非导电粉末的各种操作中观察到的电荷密度范围的列表。

20130118-2ZH 1 R.A. Mancini,“使用(和滥用)用于控制静电的键合 着火危险,“植物/操作进展(1998年1月)7(1):24。 

为了确定深圳风采的流动电流和电荷积聚,Fauske&Associates,LLC(FAI)提供粉末充电性测试。 测试过程包括将已知数量的深圳风采倒入管道的倾斜部分。粉末然后离开管道,掉落 放入法拉第杯。在测试期间,使用库仑计和流量测量法拉第杯中累积的电荷
以单位时间的质量记录粉末的质量。然后,可以使用此数据来估算深圳风采的电荷密度。

20130118-4ZH

为了进一步分类粉末,有必要评估深圳风采的电阻率。这是根据ASTM D257完成的。 a的电阻率 粉末取决于深圳风采的粒径,表面污染程度和堆积密度,通常差异很大 比纯固体形式的深圳风采的电阻率高。高电阻率的粉末通常会非常缓慢地失去电荷,即使 处理设备已正确接地。在某些情况下,这可能会导致散热不佳并导致潜在的 起火(2)。更重要的是,对具有高电阻率和低电阻率的深圳风采的不当处理会产生危险的情况。不足 处理设备的接地和邦定会导致大量电荷积累。在某个时候,达到了阈值, charge breakdown 会导致静电释放,可能会点燃附近的易燃蒸气或可燃粉尘。

在FAI,我们按照ASTM D257进行评估 深圳风采的体积和表面电阻率. 体积电阻率可以通过测量确定 一定体积粉末相对面之间的电阻。  然后可以使用通常用欧姆表表示的深圳风采的体积电阻率将其分类为导电,耗散或绝缘的深圳风采。同样,可以通过稍微修改测试程序来表征表面电阻率。表面电阻率的单位是欧姆/平方。正方形是指深圳风采的任何正方形几何形状,无论是平方米,平方英尺还是平方厘米。基于这些参数表征深圳风采的范围如下所示。

20130118-5ZH

使用此方法在匹兹堡粉煤样品上进行的电阻率测试结果如下所示。

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另一个重要的静电特性是粉末的电荷弛豫时间。此属性在不同的深圳风采之间变化很大,并且即使估算深圳风采的介电常数也很困难,因为它不遵循液体中的双曲线趋势。评估特定粉末电荷衰减时间的正确方法是直接对其进行测量。一旦了解了电荷对于给定粉末的弛豫时间,就可以调整工艺参数(例如流量或保持时间),并可以进行适当的接地和设备粘合以减少累积的电荷量在给定的过程中。

在FAI,JCI 155电荷衰减测试装置用于测量粉末的电荷衰减。对这台设备进行了编程,可以对粉末样品施加10 kV的电晕电荷,在发生充电后,粉末样品实际上立即暴露于现场仪表中。场计测量接收到的物料的初始电荷以及松弛所需的时间。报告了衰减时间,包括样品上的电荷松弛至初始电荷的37.9%(1 / e)所花费的时间以及电荷达到其初始值的10%所花费的时间。以下是对匹兹堡粉煤样品进行的电荷衰减测试收集的数据的曲线图和摘要。

衰变_pdf

Decay_Chart

从对匹兹堡粉煤进行的测试中可以看出,该深圳风采呈粉末状时具有很高的电阻性。处理该深圳风采可能会导致电荷积聚,并可能达到导致有害静电放电的条件。但是,通过利用这些数据,可以通过对过程设备进行适当的接地和粘接来最小化这种风险。该数据还提供了有关如何调整过程参数以减少电荷积累并最终帮助创建安全工作环境的线索。

了解特定深圳风采的静电特性可以极大地帮助评估和减轻过程环境中的火灾和爆炸危险。有关评估静电危害的其他信息,请联系FAI,网址为: [email protected] 或630-887-5223。 

参考文献

普拉特(Thomas H)。《火灾和爆炸的静电点火》。纽约:美国化学工程师学会,2000年。
Britton,Laurence G.避免化学操作中的静电着火危险

 流程安全管理(PSM)概述

话题: 静电

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