ESD aizsardzība ražošanas procesos
Statiskās elektrības iedarbības rezultātā var rasties elektriskās strāvas trieciens.
Statiskā elektrība — tā ir berzes elektrība, kas rodas elektrifikācijas fizikālās parādības dēļ dielektriķa un vadītāja berzes laikā, dielektriķim berzējoties vienam gar otru, dielektriķim sadrumstalots, dielektriķim trāpot, plīst.
Statiskās elektrības lādiņu uzkrāšanās un izzušanas process notiek lēni, pakāpeniski. Atšķirt statisko elektrību, kas rodas dažādu tehnoloģisko procesu darbības rezultātā, un atmosfēras statisko elektrību.
Praksē statiskā elektrība tiek ģenerēta:
- transportējot šķidros dielektriķus pa cauruļvadiem;
- uzpildot un iztukšojot tvertnes ar naftas produktiem;
- pārvietojot papīru papīra griešanas mašīnās;
- gumijas līmes ražošanā līmes maisītājos;
- vērpšanas un aušanas mašīnu darbības laikā, kad pavedieni pārvietojas pa metāla virsmu;
- strādājot ar siksnu piedziņu;
- kad gāzes pārvietojas pa cauruļvadiem;
- telpās, kurās ir daudz organisko putekļu;
- daudzos citos tehnoloģiskajos procesos,
- kad cilvēks valkā drēbes no zīda, vilnas, neilona, lavsāna, neilona utt.
Ražošanas procesu laikā statiskās elektrības lādiņi ir jāizvada zemē vai neitralizē gaisā.
Ja tas nenotiek, tad uz atsevišķām iekārtas metāla daļām uzkrātie lādiņi rada augstu potenciālu attiecībā pret zemi, kas var sasniegt vairākus desmitus tūkstošu voltu.
Tas izraisa statiskās elektrības izlādes caur cilvēka ķermeni, radot bojājumus nervu un sirds un asinsvadu sistēmām.
Turklāt statiskās elektrības lādiņi bojā produktus, sabojā izejvielas un materiālus, palēnina tehnoloģisko procesu gaitu.
Statiskā dzirksteļaizlāde var izraisīt sprādzienu vai ugunsgrēku, ja tā notiek degošā vidē (degošās vielas un oksidētāji), kas var izraisīt nopietnus īpašuma bojājumus un miesas bojājumus.
Šādās nozarēs obligāti jāievieš īpaši aizsardzības pasākumi, kas samazina statiskās elektrības potenciālu attiecībā pret zemi līdz drošām vērtībām.
Jāveic arī pasākumi, lai aizsargātu cilvēku, kas apkalpo šādas nozares, personisko aizsardzību pret statiskās elektrības lādiņu uzkrāšanos.
Rūpnieciskajos procesos, lai novērstu dzirksteļu veidošanos no statiskās elektrības, tiek veikti daudzi dažādi tehniski pasākumi, lai samazinātu augstu elektrostatisko potenciālu līdz drošām vērtībām. Tie ietver šādas darbības:
1.3 Iekārtas metāla daļu zemējums, kas vairumā gadījumu ir visdrošākā aizsardzības metode
Šajā gadījumā statiskā elektrība plūst uz zemi. Dažādu tvertņu, gāzes tvertņu, naftas vadu, ogļu konveijeru, izkraušanas ierīču u.c. zemējums. jāveic vismaz divos punktos.
Autocisternas, lidmašīnas izkraušanas un degvielas uzpildes laikā ir savienotas ar īpašu zemējuma elektrodu. Pa ceļam tankkuģi ir iezemēti ar speciālu metāla ķēdi.
Gumijas šļūteņu metāla ausīm viegli uzliesmojošu vielu liešanai, metāla piltuvēm, mucām un citiem konteineriem, tos pildot, jābūt iezemētiem.
Zemējuma ierīces pretestība visos gadījumos nedrīkst pārsniegt 100 omi. Aizsardzības pret statisko elektrību zemējums parasti tiek apvienots ar elektroiekārtu aizsargzemējumu.
2. Vispārēja vai lokāla gaisa vai elektrizējoša materiāla virsmas mitrināšana, kas palīdz neitralizēt statiskās elektrības lādiņus.
3. Dielektriķu elektrovadītspēju paaugstinošu materiālu izmantošana
Piemēram, skriemelim blakus esošās siksnas virsmas pārklāšana ar īpašu elektriski vadošu savienojumu (82% ogļu un 18% glicerīna). Naftas produktu elektrovadītspēja tiek palielināta, ieviešot antistatiskas piedevas.
4. Dielektriķu elektrifikācijas spējas samazināšana
To veicina aparātu, konteineru, slēgtu transporta ierīču uzpildīšana ar inertu gāzi, gāzes, šķidro naftas produktu, putekļu ātruma ierobežošana cauruļvados, vārstu, vārstu, filtru skaita samazināšana cauruļvados, uzliesmojošu un degošu šķidrumu pildīšanas aizliegums. konteineros ar brīvi krītošu straumi, novēršot to vardarbīgu satraukumu utt.
5. Uzlabotas ventilācijas izmantošana telpās ar lielu organisko putekļu daudzumu
6. Statiskās elektrības neitralizatoru izmantošana, kas ir visefektīvākais aizsardzības veids uguns un sprādzienbīstamās vietās.
Visizplatītākie ir trīs veidu neitralizatori:
a) Indukcijas pārveidotājs
Tā mērķis ir samazināt statiskās elektrības lādiņu blīvumu elektrificējošā šķidruma plūsmā, pirms tas izplūst no cauruļvada tvertnē, un šim nolūkam tiek uzstādīts uz cauruļvadiem ar diametru no 20 līdz 100 mm.
b) Augstsprieguma neitralizators
Paredzēts, lai neitralizētu elektriskos lādiņus lielā elektrifikējošā materiāla kustības ātrumā. Neitralizators sastāv no īpašas instalācijas ar augstu spriegumu un ierobežotājiem. Uzstādot augstsprieguma instalāciju, gaiss pie dzirksteles spraugas adatas tiek jonizēts, un šajā zonā tiek neitralizēti statiskās elektrības lādiņi.
c) Radioaktīvais neitralizators
Paredzēts, lai neitralizētu elektriskos lādiņus pie lieliem elektrizējoša materiāla ātrumiem. Neitralizators alfa vai beta radioaktīvā starojuma ietekmē rada gaisa jonizācijas zonu, kurā tiek neitralizēti statiskās elektrības lādiņi.
Neitralizatora galvenā daļa ir metāla plāksne, kas pārklāta ar plānu radioaktīvās vielas kārtu un ievietota metāla korpusā, kas arī novirza starojumu uz elektrizējošā materiāla virsmu.
7. Uz cilvēkiem uzkrātās statiskās elektrības lādiņu izlāde tiek veikta, izmantojot vadošās grīdas vai iezemētas zonas, iezemējot ierīču, ierīču, mašīnu un durvju rokturus.
Servisa personālam ieteicams lietot antistatiskus (vadošus) apavus un apģērbu; darba laikā aizliegts valkāt vilnu, zīdu, mākslīgās šķiedras, kā arī gredzenus un rokassprādzes. Lai informētu personālu par bīstamu elektrostatisko lādiņu rašanos, jāizmanto statiskās elektrības trauksmes signāli, kas nodrošina skaņas un vizuālus bīstamības signālus.
Īpašu bīstamību cilvēkiem rada atmosfēras statiskās elektrības izlādes, kas izpaužas zibens veidā.
Zibens ir statiskās elektrības izlāde, kas notiek starp negaisa mākoņiem un zemi vai starp mākoņiem.
Zibens ir bīstams iespējamo tiešu triecienu un tā sekundāro seku dēļ. Tieša zibens spēriena gadījumā iespējama daļēja ēku un iekārtu ķieģeļu, betona, akmens, koka konstrukciju bojāeja, kā arī ugunsgrēku un sprādzienu izcelšanās, zibenim saskaroties ar viegli uzliesmojošiem un degošiem materiāliem un vielām. Tas var radīt lielus materiālus zaudējumus un apdraudēt cilvēku dzīvības.
Sekundārās zibens izpausmes ietver elektrostatiskās un elektromagnētiskās indukcijas rašanos, kā arī augstu potenciālu novirzi.
Abos gadījumos augsts potenciāls var izraisīt dzirksteļu izlādi un izraisīt aizdegšanos vai sprādzienu, ja tas notiek ugunsgrēkā vai sprādzienbīstamā zonā.
Augstu potenciālu dreifs ir augstu potenciālu pārnešana ēkās vai būvēs pa gaisvadu elektropārvades līniju vadītājiem, tiem piemērotām sakaru līnijām, tiešu triecienu laikā tajās, kā arī elektromagnētiskās indukcijas rezultātā zibens spēriena laikā uz zeme.
Šajā gadījumā dzirksteļu izlāde no elektrības vadiem, kontaktdakšām, slēdžiem, telefona un radio ierīcēm utt. uz zemi vai iezemētiem ēkas elementiem, kas tur ir ļoti bīstami cilvēkiem.
Elektroinstalācijās zibens spēriena radītais pārspriegums var izraisīt elektroiekārtu izolācijas bojāšanos, iespējamus bojājumus, ilgus elektroenerģijas padeves pārtraukumus patērētājiem.
Tāpēc katra ēka un būve ir jāaizsargā no tiešiem zibens spērieniem ar speciālām ierīcēm — zibensnovedēji, un no tā sekundārajām izpausmēm - vairāku īpašu tehnisku aizsardzības pasākumu izmantošana (apskatīts iepriekš).
Vairāk par zibeni:
Kas ir zibens un kā tas notiek?