11.7. Защита от статического электричества

Накопление зарядов статического электричества в диэлектриках, по­лупроводниках и изолированных проводниках возникает при взаимодействии и трении твердых, жидких и газообразных тел. Многие технологические процессы в авиационной промышленности сопровождаются электризацией с разностью потенциалов до сотен тысяч вольт. Заправка летательных аппа­ратов топливом сопровождается его интенсивной объемной электризацией при трении в фильтрах, трубопроводах и заполнении баков падающей струёй, транспортировке топлива в цистернах, что представляет опасность возни­кновения взрыва, пожара и электропоражения людей. Планер самолета в полете электризуется в зависимости от его размера, скорости полета и па­раметров атмосферы; после посадки заряд стекает через антистатические устройства, которые не всегда надежны; необходим контроль потенциала до приближения к самолету, т.к. известны случаи искрового пробоя по воздуху.

Электризация связана с возникновением двойного пространственного слоя зарядов разного знака на границе раздела взаимодействующих тел: на деталях оборудования и движущихся приводных ремнях, транспортерных лентах при движении сыпучих и других материалов по каналам, распылении краски, клея, растворителей, при истечении газовых струй с продуктами конденсации; отрыв пленки электролита трением тел дает ионный заряд.

Электростатические заряды могут возникать по индукции от внешнего электрического поля в диэлектриках и проводниках, изолированных от зем­ли. Последние очень опасны при больших размерах металлических объектов, т.к. могут запасать и отдавать много энергии. Возникновение зарядов часто связано с пьезоэлектрическим или пироэлектрическим эффектом при котором перераспределяется плотность электронов в деформируемом веществе.

Разряд в виде импульса относительно небольшого тока, протекающего через человека и не наносящего ему серьезного поражения, вызывает бо­лезненную судорогу тела, испуг и произвольное движение при атом воз­можен несчастный случай, т.е. попадание в опасную зону оборудования и т.п. Длительное пребывание человека в условиях воздействия электроста­тического поля высокой напряженности приводит к серьезным функциона­льным изменениям в организме. Допустимая напряженность электростатиче­ского поля на рабочих местах ограничивается в зависимости от времени t воздействия: до 1 часа Е_д = 60 кВ/м ; от 1 до 9 часов Е_д = кВ/м, но не более 20 кВ/м на остальное рабочее время, ("Санитарно гигиени­ческие нормы допустимой напряженности электростатического поля" № 1757- 77).

Методы защитыот статического электричества охватывают технологи­ческие приемы, направленные на уменьшение генерации зарядов, примене­ния заземления для их отвода, а также различных нейтрализаторов и разрядников, ионизаторов и увлажнителей, которые увеличивают проводи­мость воздуха от чего происходит взаимная компенсация и релаксация зарядов, накопленных на деталях оборудования и материалах.

Уменьшение заряда горючих жидкостей достигается ограничением ско­рости движения в трубопроводе при перекачке и введением добавок, сни­жающих удельное объемное электрическое сопротивление топлива. Часто используют релаксационные трубопроводы увеличенного диаметра, имеющие заземление, через которые производится слив топлива, освобожденного от зарядов, в бак или резервуар. Тщательный подбор конструкционных и технологических материалов с учетом их способности к взаимной электри­зации на минимальном уровне, а также с разноименными зарядами, которые компенсируются; уменьшение трения, площади контакта и шероховатости поверхности (хромирование) при транспортировке, создание воздушной подушки для перемещающихся материалов позволяет заметно уменьшить накопление зарядов.

Заряды атмосферного электричества имеют потенциалы в миллионы вольт, поэтому в районах с интенсивной грозовой деятельностью для определенных предприятий сооружается молниезащита в виде вертикальных стержневых либо горизонтальных (наклонных) тросовых или сетчатых молниеотводов, присоединяемых к специальному заземляющему устройству, либо к общему на предприятии, согласно указаний на проектирование молниезащиты зданий и сооружений СН 305-77 и действующих ГОСТов.