Опасность разрядов статического электричества в производственных условиях

Тема №13: «Защита от СТАТИЧЕСКОГО И АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА»

 

Ин­тен­си­фи­ка­ция тех­но­ло­ги­че­ских про­цес­сов, уве­ли­че­ние ско­ро­стей транс­пор­ти­ро­ва­ния и пе­ре­ра­бот­ки твер­дых, жид­ких и га­зо­об­раз­ных ма­те­риа­лов при­во­дят к по­яв­ле­нию элек­три­че­ских за­ря­дов на пе­ре­ра­ба­ты­вае­мом ма­те­риа­ле и по­верх­но­сти сте­нок ап­па­ра­тов. Та­кие за­ря­ды в оп­ре­де­лен­ных ус­ло­ви­ях пред­став­ля­ют опас­ность как ис­точ­ни­ки электрического разряда и за­жи­га­ния го­рю­чих сме­сей, что является опас­ным про­из­вод­ст­вен­ным фак­то­ром.

 

Возникновение зарядов статического электричества

На про­мыш­лен­ных пред­при­яти­ях ши­ро­ко ис­поль­зу­ют и по­лу­ча­ют в боль­ших ко­ли­че­ст­вах ве­ще­ст­ва и ма­те­риа­лы, об­ла­даю­щие спо­соб­но­стью к на электризации, т. е. к воз­ник­но­ве­нию за­ря­дов ста­ти­сти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва. Элек­три­че­ские раз­ря­ды час­то яв­ля­ют­ся при­чи­ной по­жа­ров и взры­вов. Кро­ме это­го, ста­ти­сти­че­ское элек­три­че­ст­во - при­чи­на на­ру­ше­ния тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са, сни­же­ния точ­но­сти по­ка­за­ний при­бо­ров и ав­то­ма­ти­ки.

При тре­нии ди­элек­три­ков или ди­элек­три­ков и про­вод­ни­ков на по­верх­но­сти со­при­кос­но­ве­ния об­ра­зу­ет­ся двой­ной элек­три­че­ский слой, пред­став­ляю­щий со­бой рас­по­ло­жен­ные оп­ре­де­лен­ным об­ра­зом элек­три­че­ские за­ря­ды с про­ти­во­по­лож­ны­ми зна­ка­ми.

За­ря­ды ста­ти­сти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва на­ка­п­ли­ва­ют­ся в них глав­ным об­ра­зом при со­уда­ре­нии час­тиц о по­верх­но­сти тру­бо­про­во­дов. Ин­тен­сив­ная элек­три­за­ция на­блю­да­ет­ся при пнев­мотранс­пор­те пы­ле­вид­ных и сы­пу­чих ма­те­риа­лов, дроб­ле­нии и пе­ре­ме­ши­ва­нии, сли­ве и на­ли­ве жид­ко­стей.

Па­ры и га­зы в чис­том ви­де не элек­три­зу­ют­ся. При ис­те­че­нии из ап­па­ра­тов или бал­ло­нов газ мо­жет элек­три­зо­вать­ся, что объ­яс­ня­ет­ся при­сут­ст­ви­ем в нем твер­дых или жид­ких при­ме­сей или про­дук­тов кон­ден­са­ции. Прак­ти­че­ски все­гда при­хо­дит­ся счи­тать­ся с воз­мож­но­стью элек­три­за­ции га­за, так как в сталь­ных тру­бах, ап­па­ра­тах или бал­ло­нах мо­жет об­ра­зо­вы­вать­ся ржав­чи­на, а в га­зе мо­гут про­явить­ся кри­стал­ли­ки дву­оки­си уг­ле­ро­да или ка­п­ли кон­ден­са­та. Элек­три­за­ция га­за мо­жет но­сить ад­сорб­ци­он­ный или ин­дук­тив­ный ха­рак­тер.

Жид­ко­сти, имею­щие низ­кую элек­тро­про­вод­ность, так ­же мо­гут под­вер­гать­ся элек­три­за­ции. На гра­ни­це раз­де­ла жид­кой и твер­дой фаз об­ра­зу­ет­ся двой­ной элек­три­че­ский слой. При дви­же­нии жид­ко­сти двой­ной слой час­тич­но раз­ру­ша­ет­ся и в жид­ко­сти на­ка­п­ли­ва­ет­ся из­бы­точ­ное чис­ло ио­нов од­но­го зна­ка.

Элек­три­за­ция жид­ко­стей в про­цес­се про­из­вод­ст­ва происходит в сле­дую­щих слу­ча­ях: при на­ли­ве, сли­ве и пе­ре­кач­ке элек­три­зую­щих­ся жид­ко­стей (се­ро­уг­ле­ро­да, бен­зо­ла, то­луо­ла, неф­ти и др.) из не­за­зем­лен­ных ре­зер­вуа­ров, цис­терн и дру­гих ем­ко­стей; при фильт­ро­ва­нии, пе­ре­ме­ши­ва­нии и раз­брыз­ги­ва­нии жид­ко­стей; при пе­ре­воз­ке жид­ко­стей в не­за­зем­лен­ных цис­тер­нах и боч­ках.

Опыт по­ка­зы­ва­ет, что ве­ли­чи­на за­ря­да ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва, воз­ни­каю­ще­го на плен­ке или лен­те, за­ви­сит от элек­тро­про­вод­но­сти ма­те­риа­лов, их от­но­си­тель­ной ди­элек­три­че­ской про­ни­цае­мо­сти, ско­ро­сти сколь­же­ния, ха­рак­те­ра кон­так­та ме­ж­ду по­верх­но­стя­ми, ли­ней­ных раз­ме­ров, элек­три­че­ских свойств сре­ды, скорости разделения материалов (см. рис. 15.1).

 

Рис. 13.1. Схема электризации материалов при их разделении

 

Влияние производственной среды на электризацию связано с относительной влажностью воздуха и его температурой. Резкое увеличение электризации наблюдается при относительной влажности воздуха менее 50 %.

Сте­пень элек­три­за­ции жид­ко­стей в ос­нов­ном за­ви­сит от ее ди­элек­три­че­ских свойств и ки­не­ма­ти­че­ской вяз­ко­сти, ско­ро­сти те­че­ния жид­ко­сти, диа­мет­ра и дли­ны тру­бо­про­во­да. С уве­ли­че­ни­ем ско­ро­сти те­че­ния раз­ность по­тен­циа­лов уве­ли­чи­ва­ет­ся.

 

Опасность разрядов статического электричества в производственных условиях

Раз­ряд ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва воз­ни­ка­ет то­гда, ко­гда на­пря­жен­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го по­ля над по­верх­но­стью ди­элек­три­ка или про­вод­ни­ка дос­ти­га­ет кри­ти­че­ской (про­бив­ной) ве­ли­чи­ны. Для воз­ду­ха про­бив­ное на­пря­же­ние со­став­ля­ет 30 кВ/см (при NTR).

Сте­пень элек­три­за­ции сре­ды счи­та­ет­ся безо­пас­ной, ес­ли из­ме­рен­ные мак­си­маль­ные зна­че­ния по­верх­но­ст­ной плот­но­сти за­ря­да не пре­вос­хо­дят пре­дель­но до­пус­ти­мые зна­че­ния для дан­ной сре­ды. За пре­дель­но до­пус­ти­мое при­ня­то та­кое зна­че­ние, при ко­то­ром мак­си­маль­но воз­мож­ная энер­гия за­ря­да (W) по­верх­но­сти дан­но­го ве­ще­ст­ва не пре­вы­ша­ет 0,25 ми­ни­маль­ной энер­гии вос­пла­ме­не­ния дан­ной сре­ды. Энер­гию раз­ря­да мож­но оп­ре­де­лить из сле­дую­ще­го со­от­но­ше­ния:

 

              W = 0,5 × C×U² = 0,5 × Q×U,                                      (13.1)

 

где W - энергия искры, Дж;

С - электрическая емкость, разряжаемая искрой, Ф;

 

U - разность потенциалов между электродами, В;

Q - величина заряда, вызвавшего искру, Кл.

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!