PSM之 HAZOP實戰 人體靜電

經常有人問筆者（微信號huihuang5618），人身上產生的靜電到底有多少能量，是否能點燃酒精等易燃液體，是否能點燃可燃性粉塵。如果能被點燃，是何種易燃液體，何種可燃性粉塵。

首先必須明確概念MIE，Minimum Ignition Energy，中文翻譯為最小點火能量，所謂的MIE是指能夠引起易燃氣體（含易燃液體蒸汽）與空氣混合物、可燃性粉塵雲燃燒爆炸最小火花能量，單位為mJ（毫焦）。大多都的易燃氣體的MIE小於0.5mJ，如氫氣為0.019mJ、甲烷為0.47mJ；大多數易燃液體蒸汽的MIE為0.2至1.5mJ，如甲醇為0.215，丙酮為1.15，乙醚為0.49；大多數可燃性粉塵的MIE為1mJ至50mJ之間，大多數易燃有機粉塵，如藥品粉塵的MIE在10mJ左右，特殊情況下，部分有機粉塵的MIE在1mJ左右。

因此，人體產生的靜電能否點燃易燃物，主要取決於人體靜電釋放所產生的是否大於上述易燃物料的MIE，如果大於易燃物料MIE，就有可能被點燃。

人體靜電主要是由衣物之間、衣物與人體或人體與其他物品之間的摩擦造成，如走路過程。由於乾燥環境更有利於電荷的轉移和積累，所以秋冬季節，人們身上所帶的靜電能量更大。

人體靜電的能量可以採用公式：

其中C為人體的電容、U為人體的靜電電壓。

通常是指人在環境中（自由空間）的電容和人的雙腳對大地的電容之和，人在環境中（自由空間）的電容通常在50pf左右，雙腳對大地的電容通常為100pf左右。兩者以並聯狀態，電容之和為150pf左右。

除此之外，如果人體處在牆壁、金屬平臺等，還會增加50Pf至300Pf的電容，特別是當人靠近牆壁時，電容會更高。

人體電容也可用下列經驗公式表示：

C=0.55H+0.008KA/t

其中：H為人體高度（cm），K為鞋底材料的介質常數， A為兩隻鞋底的總面積（cm2），t鞋底厚度（cm）。

人在日常活動（生活、生產）中，所產生的靜電電壓依據人的活動幅度、時間、氣候環境各有不同，各個體也有一定差異，通常，梳頭髮所產生的靜電電壓為2000伏，手指能感覺到的靜電釋放達到3000伏左右，耳朵能聽到的電壓釋放達到5000伏左右，眼睛能看到的電壓釋放達到8000伏左右；人在絕緣地面行走所帶的靜電電壓最高可達到35000伏。

按上述人體靜電能量公式計算如下（假定人體的電容為300）

從計算結果可以看出，當人體攜帶3000伏靜電電壓時，即手指能感覺到的靜電釋放時，就有可能點燃幾乎所有的易燃氣體、易燃液體蒸汽和部分可燃性粉塵；當人體攜帶8000伏靜電電壓時，即能看到靜電釋放時，就有可能點燃大部分有機易燃粉塵。

在生產活動的作業場所，人體通常所帶的電壓為：

從上表可看出，相對溼度對人體產生的靜電電壓有巨大影響。同時上表也顯示了穿防靜電鞋和防靜電地板的重要性，如果不穿防靜電鞋（穿普通鞋），即便是在防靜電地板行走，當40%至50%的相對溼度條件下，人體可攜帶的靜電電壓達到4000伏，靜電釋放時其能量可達到2.4mJ，這足以點燃任何易燃氣體、易燃液體蒸汽與空氣的混合物，和部分的可燃性粉塵的粉塵雲。

為此，在日常作業活動中，操作易燃物料，必須穿、戴防靜電服裝、防靜電鞋，作業場所的地面也是防靜電地面，並儘可能增加操作環境溼度。

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