11.3. Способы предупреждения возникновения и накопления зарядов статического электричества

Способы защиты от статического электричества вытекает из механиз­ма электрических явлений, проходящих при разделении поверхностей, описанных ранее и показанных на рис. Они сводятся к следующим мероприятиям:

Уменьшение энергии электростатических разрядов до безопасной величины;

для заряженных проводящих материалов уменьшает электрический потенциал или увеличивают емкость системы аппарат-земля;

Исключение из техпроцесса горючих сред и замена их негорючими.

Поддержание концентрации горячих сред вне пределов взрываемости;

Применение электростатических разрядников (параллельно промежутку между изолированной частью аппарата и его заземленной частью подсоеди­няют разрядник, в котором межэлектродное расстояние меньше, тогда искровой пробой будет происходить в разряднике, последний может быть внесен за пределы взрывоопасной зоны).

Допустимое напряжение пробоя может быть оценено по формуле:

где С - емкость изолированного участка, Ф

Оборудование считается электростатически заземленном, если сопро­тивление утечке тока в любой точке не превышает 10 Ом.

Аппараты, машины, устройства типа смесителей, вальцов, каландров, абсорберов, сушилок, мельниц, сита, транспортеров, сливно-наливных устройств должны заземляться путем параллельного присоединении к контакту. Сопротивление контура заземления для защиты от статического электри­чества допускается до 100 Ом. Так как отводимые токи малы, пригодны проводники малого сечения с сопротивлением 1 мОм. Все соединения должны быть выполнены сваркой.

11.4. Отвод статического электричества с персонала

Емкость человеческого тела колеблется от 100 до З80 пФ. Человек может зарядиться при хождении по полу, по индукции, контакт с оборудо­ванием. Необходимо снабжать работающих токопроводящей обувью; предус­матривать устройство токопроводящих полов (бетон толщиной З см, настил из резины, удельное сопротивление утечки не более 10⁴ Ом*см).

Увлажнение окружающей атмосферы до 702.

Увеличение объемной проводимости диэлектриков.

Уменьшение объемной проводимости жидкостей до 10⁸ Ом*м.

Введение антистатических добавок (олеаты хрома, кобальта, диоматсалицилат хрома, хромовые соли синтетических жирных кислот, олеаты и нафтенаты кобальта). Трубы для транспортирования ВВ изготавливаются из проводящего материала на основе полиэтилена.

Увеличение поверхностной проводимости диэлектриков.

Ионизация воздуха.

Уменьшение скорости транспортировки потоков

Исключение шероховатостей в трубах и крупных поворотов

Использование инертных газов. Энергия инициирования пылевоздушных горючих смесей уменьшает в десятки, сотни раз при использовании инертных газов, особенно в предварительно вакуумированных аппаратах.

Гранулирование материалов. Чем мельче пыль, тем больше суммарная поверхность частиц, что имеет решающее значение при реакции с кислородом воздуха. От искровых разрядов способна загореться производственная пыль с частицами мельче 300 мкм. Следовательно, использование гранулированных материалов вместо пылевидных может служить одним из способов защиты от опасных проявлений статического электричества.

Увлажнение сильно электризующихся при трении материалов, опасных в обращении. Например, нитраты целлюлозы в присутствии более 0,5% влаги не проявляют свойств электризации.

Разработка мокрых технология переработки порошкообразных матери­алов. Например, при изготовлении ДРН.

Воздействие статического электричества на человека.

Зависимость энергии электрического разряда и физиологического воздействия от потенциала заряда статического электричества (емкость тел 100-350 пФ) показана на рисунке. Человек является емкостью относи­тельно Земли, если его изолировать от пола. Таким изолятором является резиновая обувь. Обувь считается электропроводящей; если удельное сопротивление подошвы меньше 10 Ом.см. Для определения энергии искрового разряда - тела человека на заземленной предмет можно воспользоваться электрической формулой:

Зависимость энергии электрического разряда и физиологического воз­действия от потенциала заряда статического электричества.

где Н - рост человека, см.

В - коэффициент, характеризующий материал покрытия пола

изменяется 0,1-0,45.

И - потенциал тела человека относительно Земли. При Н=180 см, U=25 кВ, В=0,45 для металла W = 44,7.

Этой энергии достаточно для инициирования практически всех газов, и некоторых пылевоздушных горючих смесей.