1、粉體靜電第一節 石化企業的粉體靜電與事故一、概述改革開放二十多年來，我國石油化工企業聚烯烴粉體生產規模迅速擴大，1982年全國年生產量不足100萬噸，1989年則突破200萬噸大關，1996年年產量達到320萬噸，近幾年來年產量仍然以20%增長。與此同時，由粉體而引起的爆炸和燃燒事故也迅速增多。根據國內外粉體爆炸事故統計，由靜電而引起的事故占據第二位。從我國石油化工行業近幾年來68起聚烯烴粉體料倉燃爆事故和遼化HDPE裝置大爆炸事故統計資料可知，燃爆事故的點火源是粉體靜電放電所造成的。聚烯烴粉體絕緣程度高，生產過程中可能的起電量可達0.1100C/kg，靜電泄漏緩慢，生產過程中的粉體往往會積聚

2、很高的電荷。這種靜電的積聚會給粉體帶來兩類危害。1、第一類是帶電粉體粒子之間，粒子與管壁、容器之間的靜電力作用，給生產帶來各種障礙與危害。這類粉體靜電危害事故常見的表現形式有；氣體輸送管道的堵塞，特別容易出現在管道彎頭或氣體、粉體的分離區域；帶電介質粒子對篩網孔的粘附，從而改變篩子的有效孔徑，容易造成網孔堵塞；細微粒子會在管道壁和倉壁上停留，造成粘附層現象；影響粉體介質的有效混合，降低產品質量。下面舉例說明。例一，聚苯乙烯粒料相互吸附現象。大連石化分公司聚苯乙烯裝置的聚苯乙烯粒料，篩分后出現細粒料與中大粒料粘結，影響產品質量。2002年9月5日安技所技術人員到車間了解了該裝置的概況，以及粘結現

3、象。為了判定粘結原因，我們又制作一套小型簡易模擬試驗裝置，并在車間取回一部分聚苯乙烯粒料。通過模擬試驗和現場實際情況察看，可以初步斷定聚苯乙烯粒料粘結的原因是由于靜電吸附而引起的。通過聚苯乙烯物化特性可知，聚苯乙烯屬高絕緣粉體。它的起電特性與其它的聚烯烴粉體起電特性基本相同。公司聚苯乙烯粒料干燥過程是在直徑約600mm、長約40m金屬管內進行的，風量為17000m3/h22000 m3/h，其輸送速度約為16.7m/s21.62m/s。此種工藝條件決定了聚苯乙烯粒料在管內與管壁或料粒的相互接觸摩擦、碰撞，使其帶電。決定聚苯乙烯粒料起電因素有以下幾點：（1）聚苯乙烯體電阻率高（10171019.

4、cm）。一般情況下粉體起電與材料的電阻率大體成正比關系，當電阻率108.cm，一般不起電；當108.cm1012.cm，起電較小；當1012.cm，起電較高。（2）與粉體粒徑尺寸有關。一般情況下粒徑越小，起電就越高。通過試驗裝置進行的模擬試驗可明顯觀測到，聚苯乙烯中大粒料的起電量小于細粒料的起電量。（3）與風速有關。粉體起電與粉體風送速度關系較大，速度越高，起電越高。而公司的聚苯乙烯輸送速度為16.7m/s21.62m/s，屬高速度輸送，所以起電高。（4）與質量轉移率有關。粉體起電與質量轉移率（或負荷）成反比關系，風送粉體質量流量越高，起電荷質比越小。而公司的聚苯乙烯物料輸送量為1.3kg/s

5、，屬于疏相輸送，所以起電量高。上述各種因素決定了聚苯乙烯粒料在輸送過程中起電，并且起電量很高。由于粉體粒料在起電過程中每個粒料所帶電的極性不盡相同，也就是說粒料有的帶正電有的帶負電。只是聚苯乙烯粒料帶正電的粒料多于帶負電的粒料，所以聚苯乙烯整體物料呈現正電現象。由于粒料中有帶負電的粒料，所以帶正電的大粒料與帶負電的細粒料在靜電的庫侖力作用下，相互吸引，粘結在一起。例二，LLDPE裝置流化床爆聚現象。LLDPE裝置流化床反應器內粉體在氣相懸浮狀態下進行反應，這樣流化床反應器內粉料必然產生靜電，這樣粉末會被吸附到反應器內壁上，內壁上的粉末與催化劑反應后，就形成了結片。當結片增達到一定程度時就脫落到

6、反應器內和反應器下部的分布板上，此時脫落的結片由于反應會迅速增大，使分布板形成堆積狀態，且分布扳會造成堵塞狀態。由此會造成反應器爆聚事故。反映器內的靜電檢測系統檢測的反應器內電壓值超過2kV時，就容易形成結片。特別是膨脹段部分。2、第二類是電荷積累能夠產生很強的靜電場，從而導致各種類型的靜電放電發生，或引起火災和爆炸事故，或引起人體電擊。這類事故主要有粉體料倉燃爆事故，粉體裝置爆炸事故，下料口閃爆事故，各種聚烯烴包裝時人體電擊現象等。例一，裝置爆炸事故。2002年2月23日7：27，遼化烯烴廠HDPE新裝置發生爆炸，當場死亡8人。事故最終分析結論爆炸的點火源是流化床內粉體靜電放電。流化床內的靜

7、電產生：流化床內的靜電主要是由于聚乙烯粉料在高氣流作用下，空間懸浮摩擦而形成的。影響流化床內的聚乙烯粉體帶電和危險的主要因素，聚乙烯的電阻率、粒度、最小點火能、容器內的可燃氣體濃度。遼化聚乙烯粉料的電阻率1014，屬于高絕緣物質，所以粉料在流化床內懸浮摩擦、碰撞以及流動等過程中極易起電。我們曾對遼化聚乙烯粉料輸送過程進行測試，試驗裝置電荷密度范圍為26C/kg110C/kg。這說明了遼化聚乙烯粉料是高起電物料。遼化聚乙烯粉料平均粒徑：500m約56%，125m約10%左右。由于物料的粒徑比較小，所以在流化床內不會形成大量的堆積狀態。流化床內的粉料靜電放電形式可能有以下幾種：火花放電（放電能量可

8、達幾十mJ）、沿面放電（放電能量相當10mJ左右）、刷形放電（放電能量在13.6mJ）、電暈放電（放電能量在J）等。根據現場實際情況分析，聚乙烯粉料的最小點火能量為10mJ，如果流化床內存在火花放電（放電能量可達幾十mJ）、沿面放電（放電能量相當10mJ左右），則流化床可能早已發生爆炸，所以我們認為可以排除流化床內的傳播型刷形放電、火花放電、沿面放電。由于供流化床使用的空氣帶有一定量的可燃氣體，這樣就大大降低了流化床內可燃物的最小點火能量。我們所做過聚乙烯粉塵與乙烯氣體混合物的最小點火能的測試，測試結果如下表所示。表1雜混合物特征粉料性質上海石化公司聚乙烯粉料（含纖維）氣體含量（下限%）020

9、406080最小點火能數據Em，50%（mJ）28.81418.5409.3527.093.910Em，10%（mJ）15.31411.4303.4142.4501.060Em，4%（mJ）12.2289.5532.3611.6620.659Em，1%（mJ）9.1517.7101.5021.0300.34 表2雜混合物特征粉料性質齊魯石化公司聚乙烯粉料氣體含量（下限%）020406080最小點火能數據Em，50%（mJ）40.65033.14025.61018.99012.400Em，10%（mJ）20.12013.6108.5705.7402.001Em，4%（mJ）15.5549.856

10、5.7423.7031.031Em，1%（mJ）11.3406.5903.5102.1600.460 由表一、表二我們可以看出，聚乙烯粉料與乙烯氣組成的雜混合物的最小點火能隨可燃氣的濃度增加基本上呈直線下降的關系，當可燃氣體的濃度達到氣體爆炸下限濃度值的一定百分比時（上海石化公司聚乙烯粉料為40%、齊魯石化公司聚乙烯粉料為60%），其最小點火能值與刷形放電的能量值（13.6mJ）相當。 根據上述分析我們認為，流化床內聚乙烯粉料與乙烯氣體混合物爆炸的點火源是由流化床內靜電刷形放電所至。爆炸后的流化床情況：從爆炸后的現場看，爆炸最為嚴重的是流化床，流化床前端尤為嚴重，這說明爆炸點在流化床的前部。其

11、原因是蒸汽蒸餾后的聚乙烯粉料從流化床的前端進入流化床，所以流化床的前部第一室與第二室的物料最多，所產生的靜電也最高，易形成靜電放電現象。例二、遼化料倉的爆炸1988年9月28日，遼化聚乙烯裝置3#料倉進134t料均化后準備向造粒工段送料。由于松動風機有故障（正常風量為3000m3/h）而改用均化風松動（風量為5300m3/h），啟動后3#倉頂部爆炸著火。料倉上部排風系統拋起57米，向東飛出40余米，火焰竄出23米。10秒左右，3#倉大火被正在進料的4#倉吸入（負壓進料），4#倉隨著也被引燃。事故的主要原因是過濾器不是防靜電材質，過濾器卡箍為孤立導體，造成孤立導體放電，而引起爆炸著火事故。例三、

12、大慶LDPE裝置分析倉閃爆事故該裝置1986年7月投產，裝置分析倉1986年發生3次閃爆事故，1991年11月6日發生一次閃爆事故，2001年2月10日發生一次閃爆事故。5次閃爆原因基本相同，現以1991年和2001年兩次事故為例作以簡要的分析。簡述事故經過與原因1991年11月6日10：15，分析倉B-603A滿倉后，由分析倉B-603A切換分析倉B-603B過程中，分析倉B-603A發生閃爆。2001年2月10日12：07，分析倉B-603B滿倉后，由分析倉B-603B切換分析倉B-603A，分析倉B-603B進行脫乙烯氣體和等待化驗結果，過16分鐘，即12：23，分析倉B-603B發生閃

13、爆。這兩起事故發生的類型相同。分析倉正常進料情況下，輸送風量大，分析倉內的乙烯濃度低。同時，因分析倉內料少情況下其底部通風阻力小，通風量大；而當分析倉滿后，一方面底部通風量減少，另一方面輸送風量沒有了，夾雜在聚乙烯顆粒中的乙烯氣體逐漸揮發累積一定的濃度。由于聚乙烯顆粒料堆表面的靜電電位很高，出現靜電放電，從而引起分析倉內的可燃氣體燃爆事故。例四、下料口的靜電危害小本體法聚丙烯下料口靜電閃爆事故；聚乙烯下料口、聚酯下料口的靜電電擊現象。第二節 工業粉體靜電起電特點粉體在生產、儲運和運輸過程中，要經過攪拌、篩分、氣力輸送等不同的工藝流程。這樣粉體顆粒與容器壁、管道內壁以及篩網等器具之間的接觸分離、

14、碰撞、摩擦、剝離等現象而產生靜電。大量的試驗和實際生產中的數據統計分析表明，粉體起電有著特有的規律和特點。1、粉體起電與其電阻率有關。108.m時，可不考慮粉體靜電。1081012.m時，起電小，要求接地。1012.m時，易起電，要求專門的防護措施。2、粉體起電與其粒徑有關。粉體起電（q）與粉體比表面成線性關系，粒徑越小，起電荷質比越高。3、粉體起電與濕度有關。濕度對粉體起電影響比較明顯。對粗顆粒，粉體起電總的趨勢是隨濕度的增加而減少。而對細粒料，濕度的影響比較復雜：干燥條件和濕條件都可以產生較高的起電，只是極性相反而已。4、管道表面狀態。管道表面沉積的細粉末，對粉體起電有一定影響。隨著沉積層

15、厚度的增加，起電逐漸下降，沉積層進一步增加，起點極性則可能出現反轉現象。例如：PS粒子在2.1cm直徑鋁管中輸送，在新管線中起電為正極性，隨流速的增加成指數率增加；當管線中有部分粉塵附著時，起電明顯減小，而如果管線附著物進一步增加，例如全部附著時，粉體起電極性反轉，而數量絕對值與新管線起電量級相當。5、沖撞速度。粉體起電隨沖撞速度的增加，起電呈指數增加。6、送料量。通常，粉體起電荷質比隨送料量增加而減少。我們試驗的結果：遼化HDPE細粉料367.2kg/h -110C/kg800 kg/h -26C/kg7、與作業方式有關。不同的作業方式，起電差異較大。表3作業名稱帶電量C/kg篩分10-11

16、10-9傾倒、攪拌10-910-7螺旋進料器10-810-6磨碎10-710-6精細粉碎10-710-4風力輸送10-610-48、粉體起電飽和值。一般粉體的荷質比在10-710-3C/kg范圍內。但要注意的是粉體表面所能積累的電荷密度是有限的，在正常情況下不會超過27C/m2。這是因為若粒子帶電表面電荷密度超過此值，其表面的電場強度也相應增高到可以使周圍的空氣發生擊穿，從而導致放電的異號電荷中和粉體粒子上的帶電。我們進行的飽和長度試驗：（1）三段管（26.1m）測試數據表4風量（m3/h）150280200240300電流（A）2.002.703.254.505.20（2）五段管(60.5m

17、)測試數據 表5風量（m3/h）150280200240300電流（A）1.952.903.374.305.70（3）結論從上述數據可看出：同樣工藝操作條件下五段管與三段管粉體帶電能很好地吻合。即粉體流動電流在數值上是非常接近的，所以可以認為本試驗裝置輸送管線在工藝條件下超過流動電流飽和長度。另外，從兩表的數據還可看出，隨輸送風量的增大，粉體帶電也隨之增加。9、風送粉體大料倉中聚烯烴粉體的起電情況，通過大量的實測數據統計與對比分析，得出如下的結論：（1）高密度聚乙烯（HDPE）粉體起電荷質比約為：10C/kg50C/kg；（2）低密度聚乙烯（LDPE）粉體起電荷質比約為：0.1C/kg5C/k

18、g；（3）聚丙烯（PP）粉體起電荷質比約為：1c/kg10C/kg。10、粉體下料口的粉體起電情況：下料時粉料荷質比一般在0.3C/kg；料袋電位3060kV。第三節 粉體工業靜電放電類型當帶電粉體周圍的電場強度超過介質（如空氣）的擊穿場強時，因介質產生的電離而使帶電粉體上的靜電荷沿擊穿通道釋放，從而產生靜電放電。粉體放電類型有5種：火花放電（包括人體放電），刷形放電，電暈放電，傳播型刷形放電，堆表面放電。1、火花放電如果兩個不同電位的導體之間的距離與它們表曲率半徑之比不太大，當導體間的電場強度達到3MV/m時，就會發生火花放電。如果導體之間的距離比它們表面的曲率半徑大得很多，導體之間的電場就

19、會變得非常不均勻，從而形成刷形放電或電暈放電。火花放電通常稱作為電容器火花放電。任何兩個相互絕緣的導體都可以看作電容器，實際上大地是個無限大得導體，任何與大地絕緣的設備部件都構成一個電容器。工廠里任何對地絕緣的導體桶、容器、篩子、漏斗、管道等，以及穿絕緣鞋的人體都可以近似為電容器。表6 常碰到的分布式電容器的容量單個螺栓1PF桶（200l）100300PF法蘭（100mm）10PF人體100300PF鏟20PF鐵路罐車1001000PF料斗10100PF工廠主要設備（大型容器、反應器）1000PF小型容器10100PF舉例：撫順乙烯股份有限公司塑料染料混料機，混料后進行放料時，經常著火。現場工

20、作人員介紹，著火都發生在用金屬鐵撮子或鐵鍬裝料是發生的。現場測試放料時料堆表面電位為4050kV。這一工藝發生的著火事故可以判定為火花放電所引起的。 其原因是：第一、料堆表面電位為4050kV，電位很高；第二、金屬鐵撮子或鐵鍬對地絕緣，形成孤立導體；第三、裝料槽內含有二叔丁基過氧化物揮發氣體。金屬鐵撮子或鐵鍬帶電后的放電能量計算：25mJ的放電能量足以點燃可燃氣體。表7為常見對地絕緣物的放電能量。表7料斗充電8kV時0.6mJ桶（200l）充電20kV時40mJ法蘭充電10kV時0.5mJ人體帶電10kV時10mJ鏟充電15kV時2mJ鐵路罐車充電15kV時100mJ單次火花放電的電荷轉移量可

21、達到幾百C。2、刷形放電當接地導體的表面（曲率半徑550mm）置于強電場中（如接近強帶電的絕緣體表面），將會發生刷形放電。 產生刷形放電時，明亮的放電通道由導體的某一點發出，經過幾毫米后出現分叉分支，然后分之再分叉分支，這樣到達絕緣體的一端就有較多的分叉分布在一定的范圍內。刷形放電正是根據其放電通道的形狀而命名的。工業實際中發生刷形放電的典型工況：（1）導體電極接近強帶電絕緣表面；（2）高速向容器中加入非導電液體、粉體，當強帶電的料面接近容器內接地的導電部件；（3）旗桿、微波通訊塔等在雷雨天易產生刷形放電。刷形放電單次電荷轉移量為0.050.3C。3、電暈放電非均勻電場中電場強度極高部分，發生

22、局部電離的放電。有微弱嘶嘶聲，尖端附近有淡藍色的光暈。高電位、小電流，一般不具備引燃、引爆能力。（發生電暈放電曲率半徑小于1mm）4、傳播型刷形放電（1）定義當絕緣介質層兩側帶有不同極性的電荷密度大于27C/m2，且厚度小于8mm，電場基本被束縛在介質層內時，則沿薄介質層表面（如強帶電的剝離薄片和金屬表面的絕緣涂層等）會發生強烈的傳播型刷形放電。原因： 正常情況下27C/m2時，電荷層上方電場強度已經達到了空氣的擊穿強度，再增加一點電荷就會引起空氣放電。若有限厚度（小于8mm）的絕緣片兩側形成極性相反的雙電層時，每個面上便能夠帶上更多的電荷。這是由于正極性電荷層和負極性電荷層在空氣中產生的電場

23、相互抵消的結果。雖然空氣中的電場強度不太大，但絕緣層內的電場卻很大。（2）單極性電荷的平面分布單極性電荷是指高絕緣性材料的帶電表面電荷或導體表面的感應電荷，單極性電荷的平面分布通常用表面電荷密度描述。=Q/A一般情況下，帶電表面形成的電場的方向垂直于其表面，根據高斯定律，電荷層形成的電場強度E與表面電荷的關系如下所示：對半空間電場=01E。產生半空間電場的平面電荷分布的典型例子是分布在導體表面上的感應電荷。 E =01E對全空間電場=01E102E2。產生全空間電場的平面電荷分布的典型例子是自由空間中高絕緣性塑料片上的電荷分布。 E1 =01E102E2 E2由于空氣介電強度的極限值約為Ema

24、x=3MV/m，所以與空氣接觸的截面上，表面電荷密度不能無限增大，即max=27C/m2。（2）雙極性電荷的平面分布當把一個帶電單極性電荷的塑料片放在導體表面上，或者導體的高絕緣涂層從外界帶電后，就會形成雙電層。第二個電荷層是由導體表面上的感應電荷形成的。另外，極性相反的電荷附著在高絕緣板兩側表面上，也會產生生雙電層。雙電層儲存的能量用下式計算：（3）傳播型刷形放電形成條件表面電荷密度大于27C/m2。絕緣層的厚度必須小于8mm，否則，雙電層在空間中的電場就不能完全抵消。雙電層的電壓必須達到臨界電壓，如厚為10m，臨界電壓為4kV，厚為200m，臨界電壓為8kV。（4）可能出現的放電形式：電極

25、放電脫落放電（5）放電特點放電能量大。其原因是雙電層儲存的電荷量大，所以當放電時，釋放能量大。（6）產生傳播型刷形放電的典型相關工況：用絕緣管或有絕緣涂層的金屬管道高速風送物料；在風力管道間裝有玻璃或有機玻璃制造的觀察窗；在絕緣管道中或內部有絕緣層的導體管道中高速輸送高絕緣液體或高絕緣性懸浮液體；粉體粒子不斷撞擊絕緣表面；有絕緣材料或涂有高介電強度絕緣材料的導電材料制成的輸送機及輸送帶的高速運轉；充裝由高絕緣材料制作的大容器、筒倉、內部有高介電強度絕緣層的金屬容器及筒倉。（7）Martin Glor指出：根據實踐經驗和實驗室試驗，可以推斷自然沉降的絕緣粉體層（例如在風力輸送系統管道內形成的）或

26、涂料不會產生傳播型刷形放電。（8）傳播型刷形放電單次電荷轉移量為100500C。5、堆表面放電（1）定義高絕緣性粉體通過管道靠風送或斜槽傾入大型容器，那么堆積粉體形成的電場會迅速超過粉體在管道或斜槽中的電場強度。當堆積粉體表面電場強度超過3MV/m時，擊穿空氣發生放電，這種放電形式為堆表面放電。（2）增大堆表面放電發生概率的幾個因素：堆積粉體的電阻率較高（108.m）；粒徑大于1mm的大顆粒粉體，也就是說粉體粒子向下重力必須大于向上的靜電斥力；高速風力輸送中具有高電荷質量比的粉體；高速充裝：以25×103kg/h的速度充裝粒徑為幾毫米的粉體；以2530×103kg/h的速度

27、充裝粒徑為0.8mm左右的粉體；（3）堆表面放電單次電荷轉移量為400nC幾十C之間。第四節 粉體輸送管道的危險性分析聚烯烴物料在生產裝置管道中流動時起電達到飽和后，靠管壁處的最大電場強度為：max：管道內空間電荷密度C/m3；r：管道半徑m；0：空氣介電常數；r：相對介電常數,對粉體流一般可取12.3。1、管道內物料載荷量計算：如：遼化HDPE裝置物料載荷量2、管道內平均空間電荷密度計算：管道內平均空間電荷密度:如：遼化HDPE裝置管道內平均空間電荷密度按中型粉體靜電試驗裝置的得出荷質比值計算，遼化HDPE裝置管道內平均空間電荷密度:3、管道內最大電場強度：（1）遼化老HDPE裝置管道內最大

28、電場強度:按中型粉體靜電試驗裝置的電荷密度值計算，管道內最大電場強度:（2）遼化新HDPE裝置管道內最大電場強度:按中型粉體靜電試驗裝置的電荷密度值計算，管道內最大電場強度:4、結論通過上述數據可看出，遼化HDPE裝置管道內電場強度最大值為2.6MV/m，小于空氣擊穿場強3MV/m，所以管道內不會發生因電場強度大而空氣擊穿現象，即管道內比較安全，危險性較小。但必須注意的是，如果管道內有毛刺、突出物時，使電場畸變，局部電場為之增大，這樣就破壞了原有的平衡，從而發生局部放電，造成危害。另外，如果管道互相間及與地之間處于絕緣狀態，那就是一種孤立導體，就會產生強放電，此種情況可以說是非常危險的。所以上

29、述兩種情況，現場必須避免，確保其安全性。第五節 粉體料倉靜電的危險性分析一、粉體料倉危險性分析步驟及內容（1）現場料倉技術參數的采集裝置名稱、物料類型、粉體粒徑、料倉高度、直徑、輸送風量、管徑、物料電阻率、物料介電常數、引風機風量、松動風風量、聚烯烴物料的脫揮率。（2）現場檢測物料出口時的荷質比、引風機出口的可燃氣體濃度、倉內可燃粉塵濃度、料位高度、料倉的接地電阻、跨界線的跨接電阻、高低料位報警器類型和安裝方式以及伸入料倉內的長度、料倉粘壁料情況。（3）根據料倉內的可燃物濃度，確定其最小點火能。（4）根據料倉內場強分析軟件確定料倉內各點的場強分布。（5）確定料倉內可能發生的放電形式。（6）根據

30、倉內的放電形式和最小點火能確定料倉的危險性。（7）根據危險性確定該料倉的危險等級。（8）根據危險等級確定其治理與防護措施。二、遼化料倉的分析1、料倉入料口荷質比測試2003年3月11日對現場a2、a1兩個料倉進行了測試，測試數據如下：表8 a2料倉荷質比測試數據 (風量：1000m3/h 進料量：5.4-5.5t/h)測試次數荷質比(C/kg)荷質比平均值(C/kg)1-14.87-102-8.433-9.254-8.675-8.246-8.517-7.548-14.47表9 a1料倉荷質比測試數據 (風量：600m3/h 進料量：5.4-5.5t/h)測試次數荷質比(C/kg)荷質比平均值(

31、C/kg)1-2.1-4.332-2.593-3.854-7.585-1.66-3.197-5.298-8.942、 料倉內場強分析（1）a1、a2倉內物料在一定高度（8m）時的靜電電場強度和料倉電場分布曲線（Er-r曲線）。由柱型接地金屬筒倉粉體灌充期間電場分布數學物理模型軟件可得出a1、a2倉內物料高度為8m時的靜電電場強度（見表10、表11），以及料倉電場分布曲線（Er-r曲線）。表10 a1料倉內的靜電電場強度a1料倉：料倉直徑：6.5m；料倉高度：13.5m；容積：450m3；荷質比：4.33C/kg；分析高度：8.0m；分析時間：0.0s。分析半徑（m）總電場（kV/m）場強與水平

32、夾角（度）電位（kV）0.047305.10090.00194345.9000.147552.09184.77194128.9750.248278.51379.68193479.4370.349443.52374.86192401.0530.450985.99270.41190899.9480.552832.60666.35188984.4250.654905.63762.70186664.6900.757129.13559.45183952.5250.859433.16556.54180860.8970.961756.33253.94177403.5271.064047.12051.5817

33、3594.4221.166264.48449.41169447.3881.268378.09447.38164975.5321.370368.41745.44160190.7701.472226.78043.54155103.3541.573955.43841.64149721.4251.675567.61739.70144050.6141.777087.48237.69138093.6931.878549.91335.59131850.2861.979999.97733.37125316.6562.081491.91931.03118485.5712.183087.57728.5611134

34、6.2262.284854.08625.97103884.2922.386860.89423.2896082.0062.489176.20920.5187918.3662.591863.15717.7279369.3902.694976.07914.9470408.4542.798557.39812.2261006.6912.8102635.4759.6151133.4342.9107223.6727.1440756.7163.0112320.6004.8429843.7003.1117911.4602.7418361.6813.2123969.8820.866277.7503.2212523

35、4.6000.513785.8003.24126516.4000.171268.43.25127163.6920.000.048表11 a2料倉內的靜電電場強度A2料倉：料倉直徑：6.5m；料倉高度：13.5m；容積：450m3；荷質比：10.0C/kg；分析高度：8.0m；分析時間：0.0s。分析半徑（m）總電場（kV/m）場強與水平夾角（度）電位（kV）0.0109249.75690.00448835.8190.1109820.07284.77448334.8150.2111497.72179.68446834.7280.3114188.27474.86444344.2330.411775

36、0.56070.41440877.4780.5122015.25766.35436453.6370.6126802.85762.70431096.2820.7131937.95759.45424832.6210.8137259.04156.54417692.6020.9142624.32453.94409707.9141.0147914.82651.58400910.9051.1153035.76149.41391333.4601.2157917.07647.38381005.8481.3162513.66445.44369955.5901.4166805.49743.54358206.360

37、1.5170797.70041.64345776.9001.6174521.05639.70332689.4021.7178031.13537.69319823.0781.8181408.57635.59304504.1261.9184757.45233.37289414.9152.0188203.04731.03273638.7312.119188.16928.56257150.6382.2195967.86725.97239917.5342.3200602.52823.28221898.3982.4205949.67320.51203044.7242.5212155.09817.72183

38、301.1312.6219344.29414.94162606.1302.7227615.23812.22140893.0502.8237033.4319.61118091.0702.9247629.7297.1494126.3643.0259400.9354.8468923.3073.1272312.8402.7442405.7303.2286304.5780.8614498.1883.22289225.6000.518743.3003.24292185.8000.172929.4003.25293680.4370.000.110圖2 a1物料高度為8m時的電場分布曲線（Er-r曲線）圖3

39、a2物料高度為8m時的電場分布曲線（Er-r曲線）（9）a1倉內物料在高低料位報警器處的高度（0.3m、7.2m）時的靜電電場強度見表12、表13。表12 高度為0.3m的靜電電場強度分析半徑（m）總電場（kV/m）電位（kV）0.0595.90012300.2000.12134.80012197.1000.24070.00011891.7003.0518222.1005247.9003.2433994.000344.7003.2534922.3000.100表13 高度為7.2m的靜電電場強度分析半徑（m）總電場（kV/m）電位（kV）0.046995.700193449.2000.1472

40、42.200193233.5000.247967.000192587.6003.05114691.50024105.0003.24126170.7001264.9003.25126818.9000結論： （1）由上述數據可看出該料倉粉堆表面的電場強度均超過空氣擊穿場強（3MV/m），所以該料倉內存在堆表面放電現象。 （2）隨物料料位不斷的升高，電場和電位不斷地升高。 （3）低料位報警器前端處的料位電位為5.247MV，高料位報警器前端處的料位電位為24.105MV，此處易出現高能放電，如火花放電，是很危險的。 （4）老裝置的高高料位報警器安裝在10m處，更易出現高能放電。 （5）由于料倉內存在

41、堆表面放電，其放電能量為10mJ，而HDPE粉塵的最小點火能也為10mJ，這說明該料倉的堆表面放電有很大可能引起料倉閃爆。若料倉內有少量可燃氣體，則料倉內的雜混合物的最小點火能一定小于10mJ，此時的料倉是極其危險的。3、料倉內可燃氣體分析 料倉內是否有可燃氣體，直接關系到料倉的危險性。我們查看了2003年2月1日至27日的振動篩內的可燃氣體濃度，其最大值為0.086%（wt），因此輸送管道內的可燃氣體濃度的最大值應小于0.086%（wt）。因此，進入料倉的可燃氣體濃度小于規定的0.5%（wt）值。 在生產正常情況下，老裝置料倉進風量為4000 m3/h小于出（引）風量5300m3/h，料倉內呈負壓狀態。新裝置料倉進風量為4800 m3/h小于出（引）風量6800m3/h，料倉內呈負壓狀態。因此，料倉內不易積聚可燃氣體。所以可以不考慮料倉內的刷型放電所造成的危害。但必須說明的是，若生產不正常，倉內竄入大量的可燃