ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ
Электризация — это комплекс физических и химических процессов,
приводящих к разделению в пространстве зарядов противоположных знаков
или к накоплению зарядов одного знака.
Суть электризации заключается в том, что нейтральные тела, не
проявляющие в нормальном состоянии электрических свойств, в условиях
отрицательного контакта или взаимодействия становятся электрозаряженными.
Экспериментально установлено, что положительные заряды скапливаются на
поверхности того из двух соприкасающихся (трущихся) веществ,
диэлектрическая проницаемость которого больше. Если соприкасающиеся
вещества имеют одинаковую диэлектрическую проницаемость, то
электрические заряды не возникают.
При статической электризации напряжение относительно земли достигает
десятков, а иногда и сотен тысяч вольт. Значения токов при явлениях
статической электризации составляют, как правило, доли микроампера (10-7
—10-3 А).
Опасность возникновения статического электричества проявляется в
возможности образования электрической искры и вредном действии его на
организм человека. Эта
искра может служить причиной воспламенения горючих
пли взрывоопасных смесей газов, паров или пыли с воздухом.
Для воспламенения от электрической искры требуется минимальная энергия,
так как малый объем газа от искры нагревается до высокой температуры за
предельно короткое время.
Минимальная энергия искры, необходимая для воспламенения взрывоопасной
смеси при ее оптимальной концентрации, определяется экспериментально.
Для воспламенения горючих газов, паров и жидкостей достаточно
возникновения искры при разности потенциалов в 300—3000 В.
Например, пары бензина воспламеняются от искры при разности
потенциалов—300 В, бензин — 1000 В, бензол — 300 В, почти все горючие
газы — 3000 В. Большинство горючих пылей воспламеняется от искры при
разности потенциалов в 5000 В.
Анализ причин пожаров и взрывов на производствах, на которых
перерабатываются или используются взрывоопасные смеси, показал, что
почти 60 % всех взрывов происходят по причине возникновения статического
электричества.
Статическое электричество оказывает вредное воздействие на организм
человека, причем не только при непосредственном контакте с зарядом, но и
за счет действия электрического поля, возникающего вокруг заряженных
поверхностей.
Основные способы защиты от статического электричества следующие:
заземление оборудования, сосудов и коммуникаций, в которых накапливается
статическое электричество; увеличение поверхностной проводимости
диэлектриков; увлажнение окружающего воздуха; ионизация воздуха или
среды нейтрализаторами статического электричества; подбор контактных
пар; изменение режима технологического процесса.
Ниже приводятся способы устранения зарядов статического электричества.
Заземление
Оно является наиболее часто применяемой мерой
защиты от статического электричества; его цель — устранение
электрических разрядов на проводящих элементах оборудования.
При заземлении изолированного проводника разность потенциалов между
проводником и землей становится
равной нулю, а генерируемые электростатические
заряды стекают на землю.
Аппараты, машины и устройства, являющиеся источниками интенсивного
возникновения зарядов статического электричества, следует выделять и
заземлять независимо от заземления всей технологической цепи.
Сопротивление заземляющего устройства (контура заземления),
предназначенного для защиты от статического электричества, ввиду малых
токов утечки допускается до 100 Ом.
При сливе горючих жидкостей по резиновым рукавам (шлангам) на них
надевают наконечники из цветного металла, которые электрически
соединяются через тросики или спирали рукавов с металлическим корпусом
сосуда. Такие заземляющие проводники весьма малого сечения достаточно
эффективны.
Для этих же целей пригоден проводник весьма малого сечения с
сопротивлением до 1 мОм, однако на практике •сечения таких проводников
определяются из условий механической прочности.