Вы здесь

Статическое электричество: опасность и меры защиты. Часть 1

Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. Опасность статического электричества проявляется во вредном воздействии на организм человека и в возможности образования электрической искры, которая может служить причиной воспламенения горючих или взрывоопасных смесей.

Условия возникновения зарядов статического электричества: деформация, дробление, разбрызгивание веществ, относительное перемещение двух находящихся в контакте тел, слоев жидких или сыпучих материалов, интенсивное перемешивание, кристаллизация, испарение веществ.

Интенсивность возникновения зарядов в технологическом оборудовании определяется физико-химическими свойствами перерабатываемых веществ и материалов, из которых изготовлено оборудование, а также параметрами технологического процесса.

В случае разности потенциалов 300 В искровой разряд способен воспламенить почти все горючие газы, а когда разность потенциалов достигнет 5000 В, то и большую часть горючих пылей.

Так, например, при движении приводного ремня со скоростью 15 м/с разряд может достичь 80 кВ (при движении прорезиненной ленты транспортера - до 45 кВ, протекании бензина по стальным трубам - до 3,6 кВ). При движении автомобиля по бетонной дороге - до 3 кВ (вследствие скольжения колес и ударов частиц песка и гравия о металлические части кузова).

Искра, возникшая из-за разряда статического электричества, явилась, возможно, тем последним доводом, который окончательно склонил чашу весов в пользу самолетов в их споре с дирижаблями за господство в воздухе в конце 30-х годов прошлого века. Во всяком случае, попытки использования дирижаблей в качестве пассажирского воздушного транспорта прекратились как раз после гибели гигантского дирижабля от пожара, вызванного электрическим разрядом (г. Нью-Йорк, 1937 г.). Однако и самолеты подвержены воздействию статического электричества, возникающего на них в результате взаимодействия с жидкими и твердыми частицами облаков и осадков.

С увеличением скорости самолетов острота данной проблемы только возрастала: выяснилось, что ток, заряжающий самолет при полете в облаках и осадках, растет с увеличением скорости значительно сильнее, чем разряжающий ток. На самолетах наблюдались электрические разряды разных форм и связанные с этим явлением электромагнитные помехи и повреждения элементов конструкции. При заряжении самолета статическим электричеством резко возросла опасность поражения его молнией. По имеющимся оценкам, вероятность прямого поражения самолета молнией во время полета в грозовом облаке составляет 10-4, т.е. из 10000 пролетов через облако молния в одном случае почти всегда попадает в самолет. Когда самолет электрически заряжен, эта вероятность на два порядка выше: один случай поражения молнией приходится уже на 100 пролетов через облако. Заряженный самолет, таким образом, инициирует молнию, вызывая разряд атмосферного электричества на себя. Это не удивительно, если учесть, что потенциал самолета относительно окружающей среды может достигать полутора миллионов вольт!

Также известны случаи, когда по причине электростатических разрядов происходили серьезные аварии и пожары на технологических установках нефтепереработки, резервуарах и емкостях с горючими жидкостями и газами (Россия, Япония), отмечались жалобы персонала на неприятные ощущения и ухудшение самочувствия в работе.

 

Защита от статического электричества

 

В каждой организации в соответствующие технологические инструкции или инструкции по охране труда, видам работ и пожарной безопасности должны быть включены пункты по защите от статического электричества и эксплуатации устройства защиты от статического электричества.

Опасность действия статического электричества должна устраняться специальными мерами, которые создают утечку электростатических зарядов, предотвращающих накопление энергии заряда выше уровня 0,4 А/мин, или создают условия, исключающие возможность образования взрывоопасной концентрации взрывоопасной смеси (например, вытеснение горючей смет инертным газом).

Для защиты от накопления и проявления зарядов статического электричества на оборудовании, на теле человека и на перекачиваемых веществах должны предусматриваться с учетом особенностей производства меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов:

  • отвод зарядов путем заземления корпусов оборудования и коммуникаций, а также обеспечение постоянного электрического контакта обращающихся веществ и тела, одежды человека с заземлением с целью снятия статического заряда;
  • отвод зарядов путем уменьшения удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений;
  • нейтрализация зарядов путем использования радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов.

Для снижения интенсивности возникновения зарядов статического электричества необходимо:

  • предусмотреть технические решения по очистке горючих газов от жидких, твердых частиц и примесей в случаях, когда это технологически возможно;
  • исключить или ограничить разбрызгивание, дробление, распыление веществ в случаях, когда этого не требует технология производства;
  • обеспечить выбор (регулировку) скорости движения среды.

Вообще же скорость движения материалов в аппаратах и трубопроводах не должна превышать значений, предусмотренных проектом.

В том случае, когда невозможно обеспечить стекание возникающих зарядов, для предотвращения воспламенения среды внутри аппаратов искровыми разрядами необходимо исключить образование в них взрывоопасных смесей путем применения закрытых систем с избыточным давлением или использования инертных газов. Это применимо для перемещения легковоспламеняющихся жидкостей, заполнения аппаратов, емкостей, закрытых транспортных систем, пневмотранспорта горючих мелкодисперсных и сыпучих материалов и продувки оборудования при запуске.

Во взрывоопасных производствах (процессах), где могут накапливаться заряды статического электричества, технологическое и транспортное оборудование (аппараты, емкости, машины, коммуникации и прочее) необходимо изготовлять из материалов, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление не выше 105 Ом*м.

Контент доступен только зарегистрированным пользователям

Читать бесплатно

Получите доступ к журналу на 24 часа сразу после регистрации на сайте

Войти

Уже есть учетная запись? Тогда просто войдите в нее

Подписаться

Оформите подписку на печатный журнал или онлайн-версию

О журнале

Узнайте больше причин подписаться на журнал "Культура безопасности труда"

Узнать подробнее о журнале "Культура Безопасности труда" и о том, чем он будет Вам полезен

о журнале

Закрыть