靜電電容量為C和帶電電位為V的帶電體發生靜電放電時,其靜電能為:
W=CV2
式中 W--靜電能(單位:mJ)
C --電容量(單位:C)
V --電位 (單位:V)
靜電能全部或大部分在放電空間(即有靜電場存在的空間內)消耗掉,從而使這一空間內的可燃性氣體溫度升高。且W值達到該可燃性氣體與空間混合氣體的最小點火能量,則發生爆炸和火災。
靜電危害的一些典型案例:
1. 1969年底在不到一個月的時間里,由于靜電放電(ESD)引發荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸的超級油輪洗艙時相繼發生爆炸。
2. ESD曾使國際通訊衛星11-F~1V-F8及美國的阿尼克、歐洲航天局的航海通訊等數十顆衛星發生故障,不能正常運行。
3.第一個阿波羅載人宇宙飛船,也是由于ESD導致火災、爆炸,使三名宇航員喪生。
4.我國在上世紀中后期,石化企業也曾發生30多起較大的ESD事故,如:上海某石化公司的20003甲苯罐,山東齊魯某公司的膠渣罐,撫順某石化公司的航煤罐以及天津某公司的北倉二罐站等都因ESD造成嚴重的火災爆炸事故。
5.近年發生的昆山拋光廠的粉塵爆炸事故,也是ESD造成的特大人身傷亡事故。
有資料顯示美國從1960年到1975年由于靜電引起的火災爆炸事故達116起。
序號 |
火箭名稱 |
試驗代號 |
發射時間 |
高度/km |
真空度/mmHg |
故障簡介及原因 |
1 |
民兵Ⅰ |
FTM-502 |
1962年 |
7.6 |
316 |
ESD造成計算機故障,Ⅰ級發動機關閉前自毀,發射失敗。 |
2 |
民兵Ⅰ |
FTM-503 |
1962年 |
21.8 |
39.6 |
Esd造成計算機故障,Ⅰ級發動機關閉前自毀,發射失敗。 |
3 |
偵察兵 |
S-112 |
1964年 |
28-42 |
3.09-1.86 |
電爆管橋絲和殼體之間因電弧擊穿,Ⅱ級發動機自毀,系統爆炸。 |
4 |
偵察兵 |
S-128 |
1964年 |
28-42 |
3.09-1.86 |
電爆管橋絲和殼體之間因電弧擊穿,發動機自毀,系統爆炸 |
5 |
大力神Ⅲ |
C-10 |
1967年 |
26 |
8.49 |
ESD使制導計算機故障后,自動轉移到應急后備狀態。 |
6 |
大力神Ⅲ |
C-14 |
1962年 |
17 |
52 |
ESD使制導計算機故障后經地面發指令修正到預定軌道 |
7 |
歐羅巴Ⅱ |
F-11 |
1971年 |
27 |
7.49 |
ESD使計算機阻塞姿態時空,一分鐘后Ⅰ,Ⅱ級過載自毀。 |
8 |
德爾安 |
2313 |
1974年 |
|
|
ESD使制導系統控制器件故障,火箭翻滾發射失敗。 |
附:ESD造成火箭飛行失敗的統計。