Ochrona ESD w procesach produkcyjnych

Porażenie prądem elektrycznym może wystąpić w wyniku narażenia na elektryczność statyczną.

Elektryczność statyczna — jest to elektryczność tarcia, która powstaje w wyniku fizycznego zjawiska elektryzacji podczas tarcia dielektryka i przewodnika, gdy dielektryki ocierają się o siebie, gdy dielektryk ulega rozdrobnieniu, gdy dielektryk jest uderzany, gdy dielektryk pęka.

Proces gromadzenia się i zanikania ładunków z elektryczności statycznej zachodzi powoli, stopniowo. Rozróżnij elektryczność statyczną wynikającą z przebiegu różnych procesów technologicznych i elektryczność statyczną atmosferyczną.

W praktyce elektryczność statyczna powstaje:

• podczas transportu płynnych dielektryków rurociągami;
• podczas napełniania i opróżniania zbiorników produktami naftowymi;
• podczas przenoszenia papieru w maszynach do cięcia papieru;
• w produkcji kleju kauczukowego w mieszarkach klejowych;
• podczas pracy maszyn przędzalniczych i tkackich, gdy nitki poruszają się po powierzchni metalowej;
• podczas pracy z napędami pasowymi;
• kiedy gazy przepływają przez rurociągi;
• w pomieszczeniach z dużą ilością pyłu organicznego;
• w wielu innych procesach technologicznych,
• kiedy osoba nosi ubrania wykonane z jedwabiu, wełny, nylonu, lavsanu, nylonu itp.

Podczas procesów produkcyjnych ładunki elektrostatyczne muszą być odprowadzane do gruntu lub neutralizowane w powietrzu.

Jeśli tak się nie stanie, to ładunki zgromadzone na poszczególnych metalowych częściach sprzętu tworzą wysokie potencjały względem ziemi, które mogą osiągnąć wartości kilkudziesięciu tysięcy woltów.

Powoduje to wyładowanie elektryczności statycznej przez ludzkie ciało, powodując uszkodzenie układu nerwowego i sercowo-naczyniowego.

Ponadto ładunki elektrostatyczne niszczą produkty, psują surowce i materiały oraz spowalniają postęp procesów technologicznych.

Wyładowanie iskry statycznej może spowodować wybuch lub pożar, jeśli wystąpi w środowisku łatwopalnym (substancje palne i utleniacze), co może prowadzić do poważnych szkód materialnych i obrażeń ciała.

W takich gałęziach przemysłu konieczne jest wdrożenie specjalnych środków ochronnych, które zredukują potencjał elektryczności statycznej względem ziemi do bezpiecznych wartości.

Należy również podjąć środki w celu ochrony ochrony osobistej osób obsługujących takie branże przed gromadzeniem się ładunków elektrostatycznych.

W procesach przemysłowych, aby zapobiec powstawaniu iskier z elektryczności statycznej, podejmuje się wiele różnych środków technicznych w celu obniżenia wysokich potencjałów elektrostatycznych do bezpiecznych wartości. Obejmują one następujące działania:

1.3 Uziemienie metalowych części sprzętu, które w większości przypadków jest najbardziej niezawodną metodą ochrony

W tym przypadku elektryczność statyczna przepływa do ziemi. Uziemianie różnych zbiorników, zbiorników gazu, rurociągów naftowych, przenośników węgla, urządzeń rozładunkowych itp. należy wykonać w co najmniej dwóch punktach.

Cysterny samochodowe, samoloty są podłączone do specjalnego uziomu podczas rozładunku i tankowania. Po drodze cysterny są uziemiane specjalnym metalowym łańcuchem.

Metalowe uszy węży gumowych do wlewania substancji łatwopalnych, metalowe lejki, beczki i inne pojemniki podczas ich napełniania muszą być uziemione.

Rezystancja urządzenia uziemiającego we wszystkich przypadkach nie powinna przekraczać 100 omów. Z reguły uziemienie ochrony przed elektrycznością statyczną jest łączone z uziemieniem ochronnym urządzeń elektrycznych.

2. Ogólne lub miejscowe nawilżanie powietrza lub powierzchni materiału elektryzującego, które pomaga zneutralizować ładunki elektrostatyczne

3. Zastosowanie materiałów zwiększających przewodnictwo elektryczne dielektryków

Na przykład powlekanie powierzchni pasa przylegającej do koła pasowego specjalną masą przewodzącą prąd elektryczny (82% sadzy i 18% gliceryny). Przewodnictwo elektryczne produktów ropopochodnych zwiększa się poprzez wprowadzenie dodatków antystatycznych.

4. Zmniejszenie zdolności dielektryków do elektryzowania się

Ułatwia to napełnianie gazem obojętnym aparatów, zbiorników, zamkniętych urządzeń transportowych, ograniczanie prędkości przepływu gazów, ciekłych produktów ropopochodnych, pyłów przez rurociągi, zmniejszanie liczby zaworów, zaworów, filtrów wzdłuż rurociągów, zakaz napełniania płynami łatwopalnymi i łatwopalnymi w pojemnikach ze swobodnie opadającym strumieniem, zapobiegając ich gwałtownemu poruszaniu itp.

5. Stosowanie wzmocnionej wentylacji w pomieszczeniach z dużą ilością pyłu organicznego

6. Stosowanie neutralizatorów elektryczności statycznej, które są najskuteczniejszym sposobem ochrony w strefach pożarowych i zagrożonych wybuchem

Najczęściej spotykane są trzy rodzaje neutralizatorów:

a) Przetwornica indukcyjna

Ma na celu zmniejszenie gęstości ładunków elektrostatycznych w strumieniu cieczy elektryzującej przed jej wypłynięciem z rurociągu do zbiornika i jest w tym celu instalowany na rurociągach o średnicy od 20 do 100 mm.

b) Neutralizator wysokiego napięcia

Przeznaczony do neutralizacji ładunków elektrycznych przy dużych prędkościach ruchu materiału elektryzującego. Neutralizator składa się ze specjalnej instalacji z wysokim napięciem i ogranicznikami. Podczas instalowania instalacji wysokiego napięcia powietrze w pobliżu igły iskiernika jest jonizowane, a ładunki elektrostatyczne są neutralizowane w tym obszarze.

c) Radioaktywny neutralizator

Przeznaczony do neutralizacji ładunków elektrycznych przy dużych prędkościach materiału elektryzującego. Neutralizator tworzy strefę jonizacji powietrza pod wpływem promieniowania alfa lub beta - radioaktywnego, w której neutralizowane są ładunki elektrostatyczne.

Główną częścią neutralizatora jest metalowa płytka pokryta cienką warstwą substancji radioaktywnej i umieszczona w metalowej obudowie, która jednocześnie kieruje promieniowanie na powierzchnię materiału elektryzującego.

7. Odprowadzanie ładunków elektryczności statycznej nagromadzonych na ludziach odbywa się za pomocą przewodzących podłóg lub powierzchni uziemionych, poprzez uziemianie uchwytów urządzeń, urządzeń, maszyn i drzwi

Personelowi serwisowemu zaleca się noszenie antystatycznego (przewodzącego) obuwia i odzieży; podczas pracy zabrania się noszenia wełny, jedwabiu, sztucznych włókien oraz pierścionków i bransoletek. W celu powiadomienia personelu o wystąpieniu niebezpiecznych ładunków elektrostatycznych należy stosować alarmy elektryczności statycznej, emitujące dźwiękowe i wizualne sygnały zagrożenia.

Wyładowania atmosferycznej elektryczności statycznej, objawiające się w postaci wyładowań atmosferycznych, stanowią szczególne zagrożenie dla ludzi.

Błyskawica to wyładowanie elektryczności statycznej, które występuje między chmurami burzowymi a ziemią lub między chmurami.

Pioruny są niebezpieczne ze względu na możliwe bezpośrednie uderzenia i ich wtórne skutki. W przypadku bezpośredniego uderzenia pioruna możliwe jest częściowe zniszczenie cegieł, betonu, kamienia, konstrukcji drewnianych budynków i obiektów, a także wystąpienie pożarów i wybuchów w wyniku zetknięcia się pioruna z materiałami i substancjami palnymi i łatwopalnymi. Może to prowadzić do wielkich strat materialnych i stwarzać zagrożenie dla życia ludzi.

Do wtórnych przejawów wyładowań atmosferycznych zalicza się występowanie indukcji elektrostatycznej i elektromagnetycznej oraz odchylanie wysokich potencjałów.

W obu przypadkach wysokie indukowane potencjały mogą spowodować wyładowanie iskrowe i spowodować pożar lub wybuch, jeśli ma to miejsce w obszarach objętych pożarem lub wybuchem.

Dryf wysokich potencjałów to przenoszenie wysokich potencjałów w budynkach lub budowlach przewodami napowietrznych linii elektroenergetycznych, odpowiednimi dla nich liniami komunikacyjnymi, podczas bezpośrednich uderzeń w nie, a także w wyniku indukcji elektromagnetycznej podczas uderzenia pioruna do grunt.

W takim przypadku wyładowania iskrowe z przewodów elektrycznych, wtyczek, przełączników, urządzeń telefonicznych i radiowych itp. do podłoża lub uziemionych elementów budynku, co jest bardzo niebezpieczne dla przebywających tam osób.

W instalacjach elektrycznych przepięcia powstałe w wyniku uderzenia pioruna mogą doprowadzić do zniszczenia izolacji urządzeń elektrycznych, do ewentualnych uszkodzeń, długiej przerwy w dostawie prądu do odbiorców.

Dlatego każdy budynek i konstrukcja musi być chroniona przed bezpośrednim uderzeniem pioruna za pomocą specjalnych urządzeń — piorunochrony, a z jego wtórnych przejawów — stosowanie szeregu specjalnych technicznych środków ochronnych (omówionych powyżej).

Więcej o piorunach:

Co to jest piorun i jak powstaje?

Przepięcia atmosferyczne w sieciach elektrycznych

35 najczęściej zadawanych pytań na temat grzmotów i błyskawic