Учебно-поисковая задача. Мероприятия по защите от разрядов статического электричества.

Электростатическую безопасность объекта определяют следующие показатели: электростатические свойства материалов - удельное объемное электростатическое сопротивление, удельное поверхностное объемное электрическое сопротивление, относительная диэлектрическая проницаемость и постоянная времени релаксации; геометрические параметры – данные о расположении, объемного и поверхностного электрического заряда относительно заземленных электропроводных поверхностей; данные о конфигурации (форма, толщина) покрытий, пленок или непроводящих стенок, являющихся составными частями объекта защиты; динамические характеристики процессов – скорость относительного перемещения находящихся в контакте тел, слоев жидкости или сыпучих материалов; взаимное давление находящихся в контакте тел; параметры, характеризующие окружающую среду – температура, давление, влажность, содержание аэрозолей или пыли, окислителей, горючих, тушащих или инертных веществ.

Для предотвращения накопления статического электричества, возникающего при трении ременных передач, необходимо пользоваться ремнями, выполненными из электропроводящих материалов с удельным электрическим сопротивлением Ом·м.

Для увеличения электрической проводимости ремней на них наносят смазку следующего состава: 100 см³ жидкого рыбьего клея, 80 см³ глицерина, 82 г сажи, 20 м³ 2% -ной гидроперекиси аммония. Можно использовать смесь, состоящую из 100 весовых частей глицерина и 40 весовых частей сажи. Нельзя смазывать ремни воском, канифолью или другими веществами, увеличивающими их трение.

Для защиты человека и исключения разрядов статического электричества с него используется антистатическая одежда и обувь, токопроводящие полы, а также токопроводящая обивка стульев и легкосъемные электропроводные браслеты; обивка стульев и браслеты должны быть заземлены. Заземлять следует также ручки дверей, приборы, машины и аппараты, с которыми соприкасаются рабочие. Заземляющие устройства, обеспечивающие защиту от статического электричества, как правило, объединяются с устройствами заземления электрооборудования. Во всех случаях сопротивление заземляющих устройств в любое время года не должно превышать 100 Ом.

В народном хозяйстве широко используются топливно-заправочные установки и агрегаты, которые имеют очень высокую пропускную способность. Топливо проходит через них с большой скоростью, и при заправке техники происходит интенсивное образование зарядов статического электричества. Последние накапливаясь в цистернах и баках машин, могут достигать разрядных значений. Для предотвращения возникновения взрыва и пожара от разрядов статического электричества топливопроводы, цистерны, фильтры и сливно-накопительные устройства заземляют. Для обеспечения электрического контакта между корпусом резервуара и наконечником резинотканевые рукава и шланги обивают медной проволокой или гибким стальным многожильным проводом сечением не менее 12 мм². Для снижения величины заряда статического электричества наряду с заземлением применяют прокачку топлива через фильтр с многослойной перегородкой. Слои последней изготавливают из разноименно заряжающих топливо материалов. Нейтрализация зарядов происходит внутри фильтра при прохождении топлива последнего слоя фильтрационной перегородки.

Резервуары вместимостью более 50 м³ следует заземлять не менее чем в двух диаметрально противоположных местах. Для вертикальных резервуаров диаметром до 2,5 м допускается наличие одного заземляющего устройства.

В целях выравнивания потенциалов и предотвращения искрения параллельно расположенные трубопроводы в помещениях и каналах на расстоянии 10 см друг от друга через каждые 20 – 25 см следует заземлять между собой перемычками.

Пример. Бензин со скоростью л/мин наливают в изолированную цистерну вместимостью л. Скорость электризации бензина А·с/л. Определить в каком случае будет обеспечена безопасность от возможных разрядов статического электричества.

Решение. 1. Определим потенциал на цистерне к концу налива.

К.

Если электрическую емкость цистерны принять , то потенциал на корпусе к концу налива будет равен: В.

Определим энергию искры Дж.
Определим допускаемую величину потенциала на цистерне по критерию искробезопасности. Для воспламенения бензина достаточно искры с энергией Дж.