Электростатическое поле на рабочем месте

Электростатическое поле на рабочем месте

Электростатическое поле на рабочем месте

Электростатическое поле — это электрическое поле неподвижных
электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Как и
переменное электрическое поле, электростатическое поле характеризуется напряженностью,
силовые линии которой не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и
оканчиваются на отрицательных.

При статической электризации во время технологических про­цессов,
сопровождающихся трением, размельчением твердых ча­стиц, пересыпанием сыпучих
тел, переливанием жидкостей-ди­электриков на изолированных от земли
металлических частях производственного оборудования возникает относительно
земли электрическое напряжение порядка десятков киловольт.

Так, при движении резиновой ленты транспортера и в устройствах ременной
передачи на ленте (ремне) и на роликах (шкивах) возникают электростатические
заряды противоположных знаков большей величины, а потенциалы их: достигают 45
кВ. Основную роль при этом играют влажность и давление воздуха и состояние
поверхностей лент (ремней) и роликов (шкивов), а также скорость относительного
движения (пробуксовки). Аналогично происходит электризация: и при сматывании
тканей, бумаги, пленки и др.

При относительной влажности воздуха 85% и более электростатических
зарядов обычно не возникает. В аэрозолях электрические заряды образуются от
трения ча­стиц пыли друг о друга и о воздух.

Причинами электризации пыли могут быть непосредственная адсорбция  заряда
из окружающего воздуха вместе с адсорбируемым газом. Потенциалы заряженных
частиц пыли могут дости­гать значений: до 10 кВ в зависимости от концентрации
пыли в воздухе, размера и скорости движения частиц пыли и относи­тельной
влажности воздуха.

Применяемое на электроподстанциях минеральное (трансформаторное) масло в
процессе его переливания (например, слив из цистерны в бак) также подвергается
электризации. В случае если металлическая емкость или автоцистерна не
заземлены, то в про­цессе налива они окажутся электрически заряженными.

Электрические заряды на частях производственного оборудо­вания могут
взаимно нейтрализоваться при некоторой электро­проводности влажного воздуха, а
также стекать в землю по по­верхности оборудования. Но в отдельных случаях;
когда электростатические заряды велики, а влажность воздуха незначительна,
может возникнуть быстрый искровой разряд между частями оборудования или разряд
на землю.

Энергия такой электрической искры может оказаться доста­точно большой для
воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Например, для многих паро- и
газовоздушных взрывоопас­ных смесей требуется сравнительно небольшая энергия
воспла­менения, всего лишь около (0,2-0,5)103 Вт×с.

Практически при напряжении 3000 В искровой разряд может вызвать
воспламенение почти всех паро- и газовоздушных сме­сей, а при 5000 В
воспламенение большей части горючих пылей и волокон.

Таким образом, возникающие в производственных условиях электростатические
заряды могут служить импульсом, способным при наличии горючих смесей вызвать
пожар и взрыв. В ряде слу­чаев статическая электризация тела человека и затем
последую­щие разряды с тела человека на землю или заземленное про­изводственное
оборудование, а также электрический разряд с незаземленного оборудования через
тело человека на землю могут вызывать нежелательные болевые и нервные ощущения
и быть причиной непроизвольного резкого движения человека, в резуль­тате
которого он может получить ту или иную механическую трав­му (ушибы, ранение).

Устранение опасности возникновения электростатических за­рядов
достигается следующими мерами: заземлением производ­ственного оборудования и
емкостей для хранения легковоспла­меняющихся и горючих жидкостей; увеличением
электропровод­ности поверхностей электризующихся тел путем повышения влаж­ности
воздуха или применением антистатических примесей к ос­новному продукту
(жидкости, резиновые изделия и др.); иони­зацией воздуха с целью увеличения его
электропроводности.

Каждая система аппаратов и трубопроводов, заполняемых электризуемыми
жидкостями, должна быть в пределах цеха за­землена не менее чем в двух местах.
Автоцистерны во время налива или слива горючих жидкостей должны быть заземлены.

Эффективным методом для устранения электризации нефте­продуктов является
метод введения в основной продукт специ­альных антистатических веществ
(присадок).

Кроме того, для уменьшения статической электризации при сливе
нефтепродуктов и других горючих жидкостей необходимо избегать падения и
разбрызгивания струи с высоты, поэтому сливной шланг (рукав) следует опускать
до самого дна цистерны или другой какой-либо емкости. Металлические наконечники
этих сливных шлангов во избежание проскакивания искр на землю или заземленные
части оборудования следует заземлять гибким медным проводником.

В качестве присадки для увеличения электропроводности не­фтепродуктов
применяют в количестве около 0,001-0,003% олеат хрома, что практически не
влияет на их физико-химические свойства.

Антистатические вещества (графит, сажа) вводят и в состав
резинотехнических изделий, что повышает их электропроводность. Так, резиновые
шланги для налива и перекачки легковоспламеня­ющихся жидкостей изготовляют из
маслобензостойкой электро­проводящей резины, что в значительной степени снижает
опас­ность воспламенения этих жидкостей при переливании их в передвижные
емкости (автоцистерны, железнодорожные цис­терны).

Список литературы

1)
Новиков
Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие. – М: ФАИР-ПРЕСС,
1999. – 320 с.

2)
Хотунцев
Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. – М.: ACADEMA, 2002.
– 480с.