Защита от воздействия статического электричества
В некоторых отраслях промышленного производства, связанных с обработкой диэлектрических материалов (нефтеперерабатывающей, текстильной, бумажной и др.), наблюдаются явления электризации тел – статическое электричество.
Термин «статическое электричество» означает совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках.
Электризация материалов часто препятствует нормальному ходу технологических процессов производства, а также создает дополнительную пожарную опасность вследствие искрообразования при разрядах при наличии в помещениях, резервуарах и аппаратах горючих паро и газовоздушных смесей.
В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем последующий разряд с человека на землю или заземленное производственное оборудование, а также электрический разряд с незаземленного оборудования через тело человека могут вызвать нежелательные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения, в результате которого человек может получить травму (падение, ушибы и др.).
При статической электризации во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих материалов, переливанием диэлектрических жидкостей (нефтепродукты и др.), на изолированных от земли металлических частях оборудования возникает относительно земли напряжение порядка десятков киловольт.
Электрические заряды, образующиеся на частях производственного оборудования и изделиях, могут взаимно нейтрализоваться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха, а также стекать в землю по поверхности оборудования. Но в отдельных случаях, когда заряды велики и разность потенциалов также велика, то (при малой влажности воздуха) может произойти быстрый искровой разряд между наэлектризованными частями оборудования или на землю. Энергия такой искры может оказаться достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Практически при напряжении 3 кВ (3000 В)искровой разряд вызывает воспламенение почти всех паро и газовоздушных смесей, а при 5 кВ (5000 В) – большей части горючих пылей и волокон.
Устранение образования значительных зарядов статического электричества достигается при помощи следующих мер:
v заземление металлических частей производственного оборудования;
v увеличение поверхностной и объемной электрической проводимости диэлектриков;
v предотвращение накопления значительных электрических зарядов путем установки в зоне электризации специальных нейтрализаторов.
Все проводящее оборудование и электропроводящие неметаллические предметы должны быть заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества.
Эффективным способом подавления электризации нефтепродуктов является введение в основной продукт специальных антистатических присадок, например олеата хрома, олеата кобальта и др. Кроме того, с целью уменьшения статической электризации при сливе нефтепродуктов и других ГЖ необходимо избегать падения и разбрызгивания струи с высоты; сливной шланг (рукав) следует опускать до самого дна цистерны или другой какой-либо емкости. Металлические наконечники этих сливных шлангов во избежание проскакивания искр на землю или заземленные части оборудования необходимо заземлять гибким медным проводником.
Для повышения электропроводности резинотехнических изделий в их состав входят такие антистатические вещества, как графит и сажа. Такие присадки вводят в резиновые шланги для налива и перекачки ЛВЖ, что в значительной мере снижает опасность воспламенения этих жидкостей при переливании их в передвижные емкости (автоцистерны, железнодорожные цистерны).
Нейтрализация электрических зарядов может осуществляться путем ионизации воздуха, разделяющего заряженные тела. На практике применяются ионизаторы индукционные, высоковольтные или радиоизотопные.