40 Статическое электричество и меры борьбы с ним.Молниезащита.
Статическое электричество – это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного эл. заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов изделий или на изолированных проводниках. Заряды накапливаются на оборудовании и материалах, а сопровождающие эл. разряды могут явиться причиной пожаров и взрывов, нарушения технологических процессов, точности показаний эл. приборов и средств автоматизации.
На предп. мол. пром. накопление электричества происходит при дроблении, измельчении и просеивании продуктов, транспортировании твердых и жидких продуктов с помощью конвейеров и по трубам.
При соприкосновении тел может происходить электризация. Она зависит от многих факторов: физ-хим свойств перерабатываемых веществ, вида и характера технологического процесса. Величина электростатического заряда зависит от электропроводности материалов, их относительной диэлектрической проницаемости, скорости движения, характера контакта между материалами, ел. свойств окр. среды, относит. влажности и температуры воздуха.
Если напряженность эл. поля над поверхностью диэлектрика достигает критической величины, то возникает эл. заряд.
Электростатическая искробезопастность – такое состояние, при котором исключается возможность взрыва или пожара от статического электричества.
Безопасная энергия искры (Дж):
где кб – коэффициент безопасности, =0,4-0,5;
Wmin – минимальная энергия, которая может вызвать воспламенение рассматриваемой горючей смеси.
Энергия разряда (искры) диэлектрика (Дж):
,
где С – эл. емкость, разряжаемой искрой, Ф;
V – разность потенциалов относительно земли, В.
Электростатические заряды, достаточные для воспламенения всех взрывоопасных смесей воздуха с газами, парами и некоторыми пылями, могут накапливаться на человеке или переходить на него с наэлектризованного оборудования и материалов.
Меры защиты от статического электричества разделяются на 3 группы:
- предупреждающие возможность возникновения электростатического заряда;
- снижающие величину потенциала электростатического заряда до безопасного уровня;
- нейтрализующие заряды статического электричества.
Основным способом предупреждения возникновения электростатического заряда является постоянный отвод статического электричества от технологического оборудования с помощью заземления. Каждую систему аппаратов и трубопроводов заземляют не менее чем в 2 местах. Резиновые шланги обвиваются заземленной медной проволокой с шагом 10 см. Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства, используемого только для отвода электростатического заряда, не должно превышать 100 Ом.
Для предупреждения образования статического электричества на элементах металлических конструкций, трубопроводах разного назначения, расположенных на расстоянии менее 10 см параллельно друг друга, применяют замкнутые контуры, создаваемые с помощью устанавливаемых между ними металлических заземленных перемычек через каждые 20 м.
Поверхностная проводимость материалов увеличивается обработкой ПАВ, использованием покрытий из электропроводящих эмалей, смазок. Заряды статического электричества нейтрализуются с помощью ионизации воздуха. Для этого используются индукционные, радиоизотопные и комбинированные ионизаторы.
Для непрерывного снятия электростатических зарядов с человека используются электропроводящие полы, заземленные зоны или рабочие площадки, оборудование, трапы, средства индивидуальной защиты ( Электростатические халаты, обувь с кожаной подошвой или из электропроводной резины).
Молниезащита
Разряды атмосферного электричества (молнии) могут явиться причиной взрывов, пожаров, поражения людей. Помимо прямого удара, опасность представляет вторичное проявление молнии в виде электростатической и электромагнитной индукций, заноса в производственное помещение высоких потенциалов по проводам через надземные или подземные металлические коммуникации. При этом в местах разрыва электроцепи может возникнуть искрение, достаточное для воспламенения горючей среды.
Одним из основных мероприятий защиты от воздействия молнии является устройство молниеотводов. Молниеотвод создает определенную зону защиты, в пределах которой обеспечивается безопасность зданий и сооружений от прямых ударов молнии.
По конструкции молниеотводы делят на стержневые, тросовые и сетчатые. Молниеотвод состоит из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода и заземлителя.
Каждый молниеотвод имеет определенную зону действия, т.е. часть пространства, внутри которого с достаточной степенью надежности обеспечивается защита здания или сооружения от прямых ударов молнии.