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).