Возникновение зарядов статического электричества

Возникновение зарядов статического электричества

В производственных условиях накопление зарядов статического электричества происходит:

                    при наливе электризующихся жидкостей (этилового эфира, сероуглерода, бензола, бензина, толуола, этилового и метилового спирта) в незаземленные резервуары, цистерны и другие емкости;

                    во время протекания жидкостей по трубам, изолированным от земли, или по резиновым шлангам (с увеличением скорости истечения жидкости величина заряда увеличивается);

                    при выходе из сопла сжиженных или сжатых газов, особенно если в них содержится тонкораспыленная жидкость, суспензия или пыль;

                    во время перевозки жидкостей в незаземленных цистернах и бочках;

                    при фильтрации через пористые перегородки и сетки;

                    при очистке тканей, загрязненных диэлектрическими жидкостями, и подобных процессах;

                    при движении пылевоздушной смеси в незаземленных трубах и аппаратах (в пневмотранспорте, при размоле, просеивании, аэросушке);

                    в процессе перемешивания веществ в смесителях;

                    при механической обработке пластмасс (диэлектриков) на станках и вручную;

                    во время трения трансмиссионных ремней (прорезиненных и кожаных диэлектриков) о шкивы;

                    от трения шлифовальной шкурки (при работе на ленточно-шлифовальных станках) о шкивы, утюжок и обрабатываемый материал;

                    от трения диэлектриков между собой (например, пенополистиролов ПС-1 и ПС-4).

Заряды статического электричества могут накапливаться и на людях, особенно при пользовании обувью с непроводящими электрический ток подошвами, одеждой и бельем из шерсти, шелка и искусственных волокон, а также при продвижении по непроводящему покрытию пола и выполнении ручных операций с веществами-диэлектриками (например, на отделочных работах, при резке пенополистирола и пр.).

Физиологическое действие статического электричества зависит от освободившейся при разряде энергии и может ощущаться в виде слабого, умеренного и сильного укола или толчка. Эти уколы и толчки неопасны, так как сила тока разряда статического электричества ничтожно мала. Но такое воздействие может привести к тяжелым несчастным случаям вследствие рефлекторного движения вблизи неогражденных движущихся частей или падения с высоты.

Искровые разряды статического электричества при несоблюдении установленных правил могут явиться причиной воспламенения горючих веществ и взрывов, а также отрицательного воздействия на организм человека и снижения производительности труда.

Кроме того, разряды статического электричества приводят к порче и разрушению материалов, коррозии металлов, ухудшению свойств смазочных масел.

Статическое электричество может нарушать технологические процессы, создавать помехи в работе электронных приборов автоматики и телемеханики.

Если наэлектризованное тело хорошо изолированы от земли, заряды статического электричества накапливаются и разность потенциалов увеличивается. При соединении наэлектризованного тела с землей заряды статического электричества стекают в землю.

В связи с развитием производств органического синтеза (синтетическое волокно, синтетические смолы, спирты, каучуки, пластмассы) и широкого использования диэлектрических материалов (не проводящих и плохо проводящих ток) защита от статического электричества имеет большое значение в мебельной промышленности.

Подсекции

                    Общие меры по защите от статического электричества

                    Заземление в качестве меры защиты

                    Удельные объемное и поверхностное электрические сопротивления

                    Нейтрализация зарядов статического электричества

                    Образование статического электричества на людях

Общие мероприятия по защите от статического электричества

Для предупреждения возникновения опасных разрядов статического электричества на поверхности оборудования, обрабатываемых материалов, плоскоременных передач, а также на поверхности тела работающих необходимо предусматривать (с учетом особенностей производства, технологических процессов) следующие меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов статического электричества:

                    отвод зарядов путем заземления оборудования, аппаратов и коммуникационных линий;

                    отвод зарядов уменьшением удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений;

                    нейтрализацию зарядов нейтрализаторами;

                    увеличение проводимости пола на рабочем месте и обеспечение постоянного электрического контакта частей тела человека с заземленными конструкциями оборудования.

Опасность взрыва пыли в производственных помещениях можно предотвратить исключением возможности образования местных взрывоопасных концентраций, совершенствованием общеобменных и местных вытяжных систем вентиляции пылеприемников и регулярной эффективной уборкой пыли на рабочих местах, а также ликвидацией искрообразования от разрядов статического электричества. Для предотвращения воспламенения и взрыва паров и газов внутри аппаратов и коммуникаций аспирационной системы искровыми разрядами необходимо исключить образование в них взрывоопасных концентраций и возможность возникновения разрядов статического электричества.

Заземление для защиты от статического электричества

Заземление - наиболее простой и надежный способ защиты от статического электричества, поэтому технологическое оборудование, воздуховоды вытяжных систем вентиляции (местных и общеобменных), пневмотранспорта следует изготовлять по возможности из токопроводящих материалов. Заземлению для отвода зарядов статического электричества подлежат:

                    все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования независимо от того, применяются ли другие меры защиты от статического электричества;

                    металлическое оборудование, трубопроводы, вентиляционные короба, вентиляторы, кожухи термоизоляционных трубопроводов и аппаратов. Указанные трубопроводы, оборудование и аппараты должны представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которую в пределах цеха (участка) присоединяют к контуру заземления не менее чем в двух точках;

                    циклоны, бункера, фильтры аспирационной системы, которые присоединяют к контуру отдельным проводником независимо от заземления соединенных с ними трубопроводов;

                    фланцевые соединения трубопроводов, аппаратов, участков, где возможно образование изоляционной прослойки в результате попадания мелкодисперсной пыли. Их снабжают специальными перемычками, обеспечивающими непрерывную электрическую цепь;

                    автоцистерны и сосуды, находящиеся под наливом и сливом пожароопасных веществ, на время заполнения и опорожнения;

                    резиновые неэлектропроводные шланги, используемые для налива и слива жидкостей; наконечник шланга заземляют многожильным проводом сечением не менее 4 мм2; один конец провода соединяют с наконечником, а второй - с заземленным проводом; провод обвивают снаружи шланга с шагом 10 см или пропускают внутри шланга. Наконечник шланга изготовляют из цветного металла, не дающего искры при ударе;

                    красконагнетательные бачки; воздухопроводы сжатого воздуха и распылители лака и красок.

Для заземления от статического электричества используют имеющиеся заземлительные устройства оборудования. При отсутствии такого заземления устраивают отдельный контур. Сопротивление растеканию тока в заземляющем устройстве, предназначенном для защиты от статического электричества, допускается до 100 Ом. Последовательное соединение нескольких заземляемых объектов (станков, аппаратов, трубопроводов) не допускается.

Отвод зарядов уменьшением удельных объемного и поверхностного электрических сопротивлений

В тех случаях, когда заземление является недостаточным условием защиты от статического электричества, параллельно с заземлением принимают меры для уменьшения удельных объемного и поверхностного электрических сопротивлений обрабатываемых материалов. С целью уменьшения удельного поверхностного сопротивления диэлектрических сред рекомендуется применять общее и местное увлажнение воздуха в опасных местах помещения до 70 % относительной влажности (если это допустимо по условиям производства). Этого можно достичь кондиционированием воздуха. Если по условиям производства недопустимо повышение влажности, для уменьшения удельного поверхностного электрического сопротивления следует применять поверхностно-активные антистатические препараты. Для обработки шлифовальных лент рекомендуются антистатические покрытия и смазки.

Нейтрализация зарядов статического электричества

Один из эффективных методов защиты от статического электричества после заземления - защита путем ионизации воздуха. С этой целью в местах усиленной генерации зарядов статического электричества устанавливают генераторы (нейтрализаторы), способствующие безискровому снятию заряда за счет ионной проводимости воздуха.

В невзрывоопасных помещениях для нейтрализации зарядов статического электричества на плоских поверхностях, если позволяют характер технологического процесса и конструкция машин, применяют индукционные или тканевые нейтрализаторы.

Рекомендуются также антистатические пасты, исключающие образование зарядов статического электричества, например паста следующего состава и соотношения массовых частей:

                    церезин - 62...68,

                    графит порошкообразный - 38...42,

                    мыло хозяйственное - 4...8.

Пасту изготавливают в виде брикета. В рабочую емкость, обогреваемую горячей водой или паром, загружают предварительно измельченное мыло, смоченное водой, и нагревают до получения вязкой консистенции. Затем загружают измельченный церезин, после его полного расплавления засыпают порошкообразный графит. Смесь нагревают в течение 15...20 мин при непрерывном перемешивании при температуре 85...95°С. Горячую массу разливают в разборные металлические формы и выдерживают в течение 10 ч, затем брикеты извлекают из формы. Пасту наносят тонким слоем на обратную сторону шлифовальной ленты, прижимая брикет к движущейся ленте в течение 20...30 с при холостом ходе.

Предотвращение образования статического электричества на людях

Заряды электричества на теле человека могут накапливаться при контактном или индуктивном воздействии наэлектризованного материала или элементов синтетической одежды, электризующихся при трении. Для предотвращения накопления зарядов и обеспечения стекания их в землю предусматривают токопроводные полы, а также обувь с токопроводящей подошвой. В отдельных случаях для обеспечения электропроводимости обуви допускается пробивать подошву электропроводными заклепками из не-искрящего металла, выходящими под стельку.

Стекание зарядов статического электричества с тела человека при пользовании антистатической обувью обеспечивается при наличии электропроводных полов, связанных с заземленным оборудованием. К ним относятся:

                    в сухом состоянии бетон,

                    керамические плиты,

                    ксилолит и

                    настилы из электропроводной резины и антистатического линолеума.

Настилы должны быть связаны с заземленным оборудованием.

В сочетании с электропроводной обувью для отвода зарядов с наэлектризованных материалов и устранения болевых ощущений при разрядах рекомендуется применять антистатические перчатки, изготовленные из хлопчатобумажного или другого пористого материала, пропитанные смесью глицерина с водой в соотношении 1:1 и отжатые до сухого состояния.

Для отвода зарядов статического электричества с тела человека заземляют оборудование, рукоятки приборов, поручни лестниц, ручки дверей, вытяжные кабины, полы камер. Для предотвращения аккумуляции зарядов статического электричества на теле человека не рекомендуется во время работы носить одежду из синтетических материалов, шелка, а также кольца и браслеты.