鐵路危險(xiǎn)品貨場中靜電危害模型及其防護(hù)的研究及其防護(hù)的研究.pdf

1、隨著我國IT產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，高分子材料、微電子器件等已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域及其產(chǎn)品，由此帶來的靜電問題則不僅給企業(yè)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，也給國家、人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了重大隱患。因此，針對(duì)以上問題，如何防護(hù)靜電及其危害受到了各企業(yè)的普遍重視，對(duì)靜電放電和靜電危害進(jìn)行防護(hù)研究也成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。但目前大家普遍關(guān)注的是電子、紡織、印刷等領(lǐng)域的靜電防護(hù)問題，對(duì)危險(xiǎn)品倉儲(chǔ)行業(yè)靜電問題的防護(hù)研究基本處在空白狀態(tài)。危險(xiǎn)品倉儲(chǔ)行業(yè)中

2、存在種類繁多的流動(dòng)人口、危險(xiǎn)物品和裝卸、搬運(yùn)、堆碼等復(fù)雜的動(dòng)態(tài)作業(yè)過程，在許多方面都存在靜電放電的隱患。因此非常有必要對(duì)此進(jìn)行深入研究。 本論文以鐵路危險(xiǎn)品貨場中的動(dòng)態(tài)作業(yè)過程為主要研究對(duì)象，通過對(duì)危險(xiǎn)品貨場的靜電參數(shù)的實(shí)時(shí)測量和動(dòng)態(tài)作業(yè)過程的模擬實(shí)驗(yàn)，確定鐵路危險(xiǎn)品貨場中的靜電危害模式，并在此基礎(chǔ)上建立危險(xiǎn)品貨場的靜電放電模型，最后評(píng)估鐵路危險(xiǎn)品貨場中靜電放電的類型與隱患程度，提出防護(hù)措施，進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)。主要研究內(nèi)容及成果如下

3、所述： 1.提出了適用于鐵路危險(xiǎn)品儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)的流動(dòng)人體單RC模型和人體-手推車3RLC模型，并結(jié)合MATLAB軟件分析了其放電波形。 管理人員、保安、司機(jī)等徒手人員來回走動(dòng)形成的流動(dòng)人體，由于摩擦、感應(yīng)、傳導(dǎo)、附著等方式而帶電，遇到合適的對(duì)象就可能發(fā)生放電，但放電類型隨放電對(duì)象的不同而不同。其中發(fā)生幾率最大的是火花放電和刷形放電。具體來說，放電對(duì)象若為貨場常見的雷電引下線等接地導(dǎo)體，則可能發(fā)生火花放電；若放電對(duì)象為帶電電位

4、較高的編織袋或塑料罐裝貨物，則可能發(fā)生刷形放電。此兩種放電的危害機(jī)理被定義為流動(dòng)人體模型。 搬運(yùn)工手持手推車裝卸貨物時(shí)，其靜電的產(chǎn)生與釋放是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，難以進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，也是靜電防護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。靜電放電可能發(fā)生于手推車插入貨物的瞬間。若貨物為金屬桶裝，則可能發(fā)生火花放電；若為編織袋或塑料罐裝，則可能發(fā)生刷形放電。故可將手推車考慮為搬運(yùn)工人體的特殊延伸，此兩種放電的危害機(jī)理被定義為人體一手推車模型。 2.設(shè)計(jì)了多因素聯(lián)

5、合效應(yīng)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，可用于模擬實(shí)際操作工況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)作業(yè)過程中的靜電電位檢測和多因素聯(lián)合效應(yīng)的研究。 該系統(tǒng)分為靜電模擬實(shí)驗(yàn)室和信號(hào)采集系統(tǒng)兩大部分。靜電模擬實(shí)驗(yàn)室可以模擬危險(xiǎn)品貨場潛在的靜電放電危害材料在不同因素水平組合下的摩擦起電情況。信號(hào)采集系統(tǒng)則負(fù)責(zé)進(jìn)行波形顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在模擬實(shí)驗(yàn)研究方面，我們主要利用正交法分析摩擦力大小、摩擦次數(shù)、分離速度、環(huán)境的溫濕度和包裝材料，在動(dòng)態(tài)作業(yè)過程中對(duì)靜電瞬間電位的影響作用。具體地說，

6、正交實(shí)驗(yàn)分兩部分，首先通過三次不同的組合實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)際作業(yè)過程中各因素的影響作用，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果給出不同的靜電防護(hù)建議；然后追加另外的正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)合正交法的極值分析和方差分析，對(duì)各因素影響作用的主次排序和交互作用進(jìn)行分析。 3.通過一元線性回歸分析法和MATLAB軟件在定量的層面上對(duì)各因素的影響作用進(jìn)行了分析。 利用回歸分析法，分析單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出各單因素與靜電瞬間電位相依賴的回歸模型，再通過回歸分析法的線性檢驗(yàn)

7、和MATLAB軟件的模型曲線擬合兩個(gè)方面對(duì)回歸模型的擬合度進(jìn)行檢驗(yàn)，最后得出摩擦力、摩擦次數(shù)、分離速度和環(huán)境濕度四個(gè)單因素與靜電瞬間電位的回歸模型。 4.提出了鐵路危險(xiǎn)品貨場的靜電防護(hù)物理設(shè)計(jì)方案和防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。 在現(xiàn)場測量和模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從形成靜電危害的基本條件著手，闡述了靜電安全防護(hù)的基本原則和主要內(nèi)容，重點(diǎn)說明了靜電防護(hù)的主要措施；針對(duì)吉山貨場進(jìn)行了靜電防護(hù)的物理設(shè)計(jì)；借鑒了GJB/Z105-98《電子產(chǎn)品防靜電放

8、電控制大綱》、GB12158-90《防止靜電事故通用導(dǎo)則》、GJB1649-1993《電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱》、GJB3007-1997《防靜電工作區(qū)技術(shù)要求》、GB4655-84《橡膠工業(yè)靜電安全規(guī)程》和IEC60364《建筑物電力設(shè)施的安裝》，提出了鐵路危險(xiǎn)品貨場防護(hù)靜電放電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)草案，規(guī)定了靜電起電、靜電放電類型與危害模型、靜電危害的安全界限、靜電放電防護(hù)措施、靜電的管理防護(hù)、靜電事故的分析與確認(rèn)及靜電事故的處理程序等。