張廣來++李銀
摘 要:本文在分析靜電產(chǎn)生、危害以及特征的基礎(chǔ)上,針對IHP組裝工作特點,提出了核電關(guān)鍵設(shè)備的靜電預(yù)防方法,并運(yùn)用到實際工作中,有效地預(yù)防了靜電對高精密儀器以及設(shè)備的危害。
關(guān)鍵字:IHP;靜電;風(fēng)機(jī);RTD
中圖分類號:TL364 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 概述
作為核島內(nèi)部關(guān)鍵組件,IHP包含了很多高精密儀器或者設(shè)備,比如風(fēng)機(jī)RTD,屏蔽罩ERTD, DRPI`等等,這些儀器或者設(shè)備作為核電站操作平臺運(yùn)行數(shù)據(jù)的來源,直接影響著核電站的安全運(yùn)行。
無論是三門核電站還是海陽核電站,冬季的共同特點就是相對干燥、多風(fēng),這就為靜電的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件,因此在IHP組裝過程中對于靜電的防治勢在必行。
2 靜電的產(chǎn)生
靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失的過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱,造成不平衡電子分布的原因即是電子因受外力而脫離原軌道,這個外力包含各種能量,比如,動能,勢能,熱能,化學(xué)反應(yīng)能等。在日常生活中,兩種不同材質(zhì)的物體因為外力作用,導(dǎo)致相互間的電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,使之存在過剩電荷,即可產(chǎn)生靜電。
靜電的產(chǎn)生主要有三種類型:接觸起電、感應(yīng)起電、摩擦起電,另外還有溫差起電,壓電起電,電解起電等
3 靜電的特征
不同的行業(yè),不同的作業(yè)對象,靜電所產(chǎn)生的危害也千差萬別,因此,必須在了解靜電特點的前提下,針對不同的行業(yè)和作業(yè)對象,對靜電采取不同的預(yù)防措施。靜電主要有以下三個特點。
3.1危害角度因材質(zhì)而別。不同的材料靜電的耗散能力也不盡相同,試驗數(shù)據(jù)表明,當(dāng)材料的體積電阻率低于1010 Ω/m3 材料耗散靜電能力很強(qiáng),但當(dāng)材料的體積電阻率高于1010 Ω/m3時,比如絕緣體,其對電荷的束縛力很強(qiáng),靜電消失很慢。
3.2高電壓、低電量、小電流和作用時間短。設(shè)備或人體上的靜電可高達(dá)幾萬伏,在正常的操作條件下也常達(dá)數(shù)百至數(shù)千伏特,遠(yuǎn)高于家庭用電220伏、380伏的電壓,但積累的靜電量為微毫庫侖,靜電電流為微安,作用時間為微秒。
3.3受環(huán)境影響,尤其是濕度影響比較大。干燥的冬季比濕度高的夏季更容易產(chǎn)生靜電,這主要是因為當(dāng)濕度高時,吸附在材料表面的水分增多,材料表面的導(dǎo)電性能也會相應(yīng)提高,電荷會急速向空氣中泄放,并迅速消失。
3.4靜電具有隱蔽性、隨機(jī)性以及復(fù)雜性等特點
除非發(fā)生靜電放電,否則人體不能直接感知靜電的存在,并且即使發(fā)生靜電放電,當(dāng)靜電放電電壓低于2kV~3kV時,人體也不會產(chǎn)生電擊感覺,因此靜電具有隱蔽性。靜電無處不在,也會隨機(jī)產(chǎn)生,一個元器件或者設(shè)備從產(chǎn)生到損壞,都會受到靜電的威脅,并且損壞也具有隨機(jī)性,因此靜電具有隨機(jī)性。有些設(shè)備或者元器即使受到靜電破壞,有時也不影響其使用,并且某些元器件或者設(shè)備具有精、細(xì)、微小等特點,本身就容易損壞,因此靜電的損傷與其他因素造成的損傷很難區(qū)別,靜電具有復(fù)雜性。
4 靜電的預(yù)防
靜電的危害有目共睹,針對靜電的特點,主要從技術(shù)和管理兩個方面對靜電進(jìn)行預(yù)防。
4.1技術(shù)方面
4.1.1靜電接地。接地技術(shù)是最簡單有效的防止靜電的技術(shù),主要有直接接地、間接接地兩種類型4.1.2降低所有材料電阻率。對于高精密儀器或者設(shè)備也可在制造工藝上預(yù)防靜電。因為當(dāng)物質(zhì)的電阻率低于1010 Ω/m3時,可以有效地預(yù)防靜電荷的積聚。這種預(yù)防靜電的方式主要有添加導(dǎo)電材料、防靜電劑兩種。4.1.3空氣電離。利用靜電消除器來電離空氣中的氧、氮離子,使之成為導(dǎo)體,就能有效地消除物體表面的靜電荷,常用的靜電消除器主要有感應(yīng)式靜電消除器和高壓式靜電消除器。
4.2管理方面
技術(shù)上對靜電的預(yù)防,只能有效地處理高精密儀器或者設(shè)備上的靜電的積累,在施工中,尤其是在干燥、多風(fēng)的冬季,施工人員難免也攜帶大量的靜電電荷,對高精密儀器或者設(shè)備構(gòu)成安全隱患,因此,有必要從管理上對人員或者電氣設(shè)備中產(chǎn)生的靜電進(jìn)行預(yù)防。
4.2.1工機(jī)具與防護(hù)產(chǎn)品。在有高精密電氣設(shè)備或者存放易燃易爆品的場所,施工人員應(yīng)注意不要穿戴晴綸、尼龍、滌綸或由它們混織的衣物等,避免因人體摩擦產(chǎn)生的靜電在接觸設(shè)備時,對設(shè)備產(chǎn)生危害。所用工機(jī)具也應(yīng)盡量不要采用塑料或尼龍制品,即使不得已使用時,比如橡膠錘,也要在使用前和使用后通過接地線對其進(jìn)行放電。4.2.2空氣濕度。當(dāng)空氣中的濕度在65%-70%以上時,物體表面往往會形成一層極微薄的水膜,水膜通過溶解空氣中的二氧化碳和物體析出的電解質(zhì),使其表面的電阻率大大降低,從而加速靜電荷的泄露。此外當(dāng)含有大量電子和離子的氣體覆蓋在絕緣體表面上時,也能加速靜電的泄露。 4.2.3人員培訓(xùn)。通過合理有效的管理方式來加強(qiáng)現(xiàn)場作業(yè)的管理與監(jiān)督,避免作業(yè)人員因為個人原因或者操作失誤對高精密儀器或者設(shè)備造成損壞。
5 靜電預(yù)防在IHP組裝中的應(yīng)用
針對靜電的特點,以及靜電的預(yù)防方式,施工人員在對IHP施工時,主要從以下方面對靜電進(jìn)行預(yù)防。
(1)所有參與IHP施工的作業(yè)人員,嚴(yán)格執(zhí)行靜電防治的各項規(guī)章制度,并有專人進(jìn)行監(jiān)督管理。例如,進(jìn)入施工區(qū)域所有工作人員均需穿戴棉質(zhì)工作服與棉線手套。如有特殊需要,則在進(jìn)出施工區(qū)域時,均需接觸一下接地導(dǎo)線。(2)對于IHP的高精密傳感器或者設(shè)備,進(jìn)行接地保護(hù)。例如IHP關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)機(jī)上的電阻式溫度傳感器(RTD)進(jìn)行接地保護(hù)。因為RTD是通過金屬螺紋管與風(fēng)機(jī)連接,因此可以在風(fēng)機(jī)上直接進(jìn)行接地保護(hù),在保護(hù)RTD的同時,也對風(fēng)機(jī)上的其他電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。(3)合理控制施工區(qū)域的溫濕度。因為反應(yīng)堆密封頂蓋(RVCH)為碳鋼構(gòu)件,在預(yù)防靜電的同時,也要考慮碳鋼生銹的問題,因此,在施工區(qū)域安放了兩臺10kW的空調(diào),在RVCH附近安放兩臺1.5kW的除濕機(jī),施工區(qū)域的溫度控制在25℃,濕度控制要求為低于70%。
結(jié)語
綜上所述,靜電的產(chǎn)生難以避免,在IHP的組裝過程中,只能根據(jù)電氣設(shè)備的具體情況,采取相應(yīng)的措施,盡量減小靜電的危害,避免因為靜電造成對高精密儀器或者設(shè)備的安全隱患。
參考文獻(xiàn)
[1]唐頌超,蔣麗霞,周達(dá)飛.抗靜電PC/ABS合金材料的研究[J].工程塑料應(yīng)用.2000(01).endprint