摘 要:本文在分析静电产生、危害以及特征的基础上,针对IHP组装工作特点,提出了核电关键设备的静电预防方法,并运用到实际工作中,有效地预防了静电对高精密仪器以及设备的危害。
关键字:IHP;静电;风机;RTD
中图分类号:TL364 文献标识码:A
1 概述
作为核岛内部关键组件,IHP包含了很多高精密仪器或者设备,比如风机RTD,屏蔽罩ERTD, DRPI`等等,这些仪器或者设备作为核电站操作平台运行数据的来源,直接影响着核电站的安全运行。
无论是三门核电站还是海阳核电站,冬季的共同特点就是相对干燥、多风,这就为静电的产生创造了条件,因此在IHP组装过程中对于静电的防治势在必行。
2 静电的产生
静电现象是电荷的产生和消失的过程中产生的电现象的总称,造成不平衡电子分布的原因即是电子因受外力而脱离原轨道,这个外力包含各种能量,比如,动能,势能,热能,化学反应能等。在日常生活中,两种不同材质的物体因为外力作用,导致相互间的电荷发生转移,使之存在过剩电荷,即可产生静电。
静电的产生主要有三种类型:接触起电、感应起电、摩擦起电,另外还有温差起电,压电起电,电解起电等
3 静电的特征
不同的行业,不同的作业对象,静电所产生的危害也千差万别,因此,必须在了解静电特点的前提下,针对不同的行业和作业对象,对静电采取不同的预防措施。静电主要有以下三个特点。
3.1危害角度因材质而别。不同的材料静电的耗散能力也不尽相同,试验数据表明,当材料的体积电阻率低于1010 Ω/m3 材料耗散静电能力很强,但当材料的体积电阻率高于1010 Ω/m3时,比如绝缘体,其对电荷的束缚力很强,静电消失很慢。
3.2高电压、低电量、小电流和作用时间短。设备或人体上的静电可高达几万伏,在正常的操作条件下也常达数百至数千伏特,远高于家庭用电220伏、380伏的电压,但积累的静电量为微毫库仑,静电电流为微安,作用时间为微秒。
3.3受环境影响,尤其是湿度影响比较大。干燥的冬季比湿度高的夏季更容易产生静电,这主要是因为当湿度高时,吸附在材料表面的水分增多,材料表面的导电性能也会相应提高,电荷会急速向空气中泄放,并迅速消失。
3.4静电具有隐蔽性、随机性以及复杂性等特点
除非发生静电放电,否则人体不能直接感知静电的存在,并且即使发生静电放电,当静电放电电压低于2kV~3kV时,人体也不会产生电击感觉,因此静电具有隐蔽性。静电无处不在,也会随机产生,一个元器件或者设备从产生到损坏,都会受到静电的威胁,并且损坏也具有随机性,因此静电具有随机性。有些设备或者元器即使受到静电破坏,有时也不影响其使用,并且某些元器件或者设备具有精、细、微小等特点,本身就容易损坏,因此静电的损伤与其他因素造成的损伤很难区别,静电具有复杂性。
4 静电的预防
静电的危害有目共睹,针对静电的特点,主要从技术和管理两个方面对静电进行预防。
4.1技术方面
4.1.1静电接地。接地技术是最简单有效的防止静电的技术,主要有直接接地、间接接地两种类型4.1.2降低所有材料电阻率。对于高精密仪器或者设备也可在制造工艺上预防静电。因为当物质的电阻率低于1010 Ω/m3时,可以有效地预防静电荷的积聚。这种预防静电的方式主要有添加导电材料、防静电剂两种。4.1.3空气电离。利用静电消除器来电离空气中的氧、氮离子,使之成为导体,就能有效地消除物体表面的静电荷,常用的静电消除器主要有感应式静电消除器和高压式静电消除器。
4.2管理方面
技术上对静电的预防,只能有效地处理高精密仪器或者设备上的静电的积累,在施工中,尤其是在干燥、多风的冬季,施工人员难免也携带大量的静电电荷,对高精密仪器或者设备构成安全隐患,因此,有必要从管理上对人员或者电气设备中产生的静电进行预防。
4.2.1工机具与防护产品。在有高精密电气设备或者存放易燃易爆品的场所,施工人员应注意不要穿戴晴纶、尼龙、涤纶或由它们混织的衣物等,避免因人体摩擦产生的静电在接触设备时,对设备产生危害。所用工机具也应尽量不要采用塑料或尼龙制品,即使不得已使用时,比如橡胶锤,也要在使用前和使用后通过接地线对其进行放电。4.2.2空气湿度。当空气中的湿度在65%-70%以上时,物体表面往往会形成一层极微薄的水膜,水膜通过溶解空气中的二氧化碳和物体析出的电解质,使其表面的电阻率大大降低,从而加速静电荷的泄露。此外当含有大量电子和离子的气体覆盖在绝缘体表面上时,也能加速静电的泄露。 4.2.3人员培训。通过合理有效的管理方式来加强现场作业的管理与监督,避免作业人员因为个人原因或者操作失误对高精密仪器或者设备造成损坏。
5 静电预防在IHP组装中的应用
针对静电的特点,以及静电的预防方式,施工人员在对IHP施工时,主要从以下方面对静电进行预防。
(1)所有参与IHP施工的作业人员,严格执行静电防治的各项规章制度,并有专人进行监督管理。例如,进入施工区域所有工作人员均需穿戴棉质工作服与棉线手套。如有特殊需要,则在进出施工区域时,均需接触一下接地导线。(2)对于IHP的高精密传感器或者设备,进行接地保护。例如IHP关键设备风机上的电阻式温度传感器(RTD)进行接地保护。因为RTD是通过金属螺纹管与风机连接,因此可以在风机上直接进行接地保护,在保护RTD的同时,也对风机上的其他电气设备进行保护。(3)合理控制施工区域的温湿度。因为反应堆密封顶盖(RVCH)为碳钢构件,在预防静电的同时,也要考虑碳钢生锈的问题,因此,在施工区域安放了两台10kW的空调,在RVCH附近安放两台1.5kW的除湿机,施工区域的温度控制在25℃,湿度控制要求为低于70%。
结语
综上所述,静电的产生难以避免,在IHP的组装过程中,只能根据电气设备的具体情况,采取相应的措施,尽量减小静电的危害,避免因为静电造成对高精密仪器或者设备的安全隐患。
参考文献
[1]唐颂超,蒋丽霞,周达飞.抗静电PC/ABS合金材料的研究[J].工程塑料应用.2000(01).