Protecția ESD în procesele de producție
Un șoc electric poate apărea ca urmare a expunerii la electricitate statică.
Electricitate statica — aceasta este electricitatea de frecare, care apare din cauza fenomenului fizic de electrificare în timpul frecării unui dielectric și a unui conductor, când dielectricii se freacă unul de celălalt, când un dielectric este fragmentat, când un dielectric este lovit, când acesta se rupe.
Procesul de acumulare și dispariție a sarcinilor din electricitatea statică are loc lent, treptat. Distingeți între electricitatea statică rezultată din derularea diferitelor procese tehnologice și electricitatea statică atmosferică.
În practică, electricitatea statică este generată:
- la transportul dielectricului lichid prin conducte;
- la umplerea și golirea rezervoarelor cu produse petroliere;
- la mutarea hârtiei în mașinile de tăiat hârtie;
- în producția de lipici de cauciuc în malaxorele de lipici;
- în timpul funcționării mașinilor de filat și țesut, când firele se deplasează pe o suprafață metalică;
- atunci când lucrați cu transmisii cu curele;
- când gazele se deplasează prin conducte;
- în încăperi cu mult praf organic;
- în multe alte procese tehnologice,
- când o persoană poartă haine din mătase, lână, nailon, lavsan, nailon etc.
În timpul proceselor de fabricație, sarcinile de electricitate statică trebuie să fie descărcate în pământ sau neutralizate în aer.
Dacă acest lucru nu se întâmplă, atunci încărcările acumulate pe părțile metalice individuale ale echipamentului creează potențiale ridicate în raport cu pământul, care pot atinge valori de câteva zeci de mii de volți.
Acest lucru face ca electricitatea statică să se descarce prin corpul uman, provocând leziuni ale sistemelor nervos și cardiovascular.
În plus, încărcările de electricitate statică dăunează produselor, strică materiile prime și materialele și încetinesc progresul proceselor tehnologice.
Descărcarea de scântei statice poate provoca o explozie sau un incendiu dacă are loc într-un mediu combustibil (combustibili și agenți oxidanți), ceea ce poate duce la daune materiale grave și vătămări corporale.
În astfel de industrii, este imperativ să se implementeze măsuri speciale de protecție care să reducă potențialul electricității statice față de pământ la valori sigure.
De asemenea, ar trebui luate măsuri pentru a proteja protecția personală a persoanelor care deservesc astfel de industrii de acumularea sarcinilor de electricitate statică.
În procesele industriale, pentru a preveni formarea scânteilor din electricitatea statică, sunt luate multe măsuri tehnice diferite pentru a reduce potențialele electrostatice ridicate la valori sigure. Acestea includ următoarele activități:
1.3 Împământarea pieselor metalice ale echipamentului, care în majoritatea cazurilor este cea mai fiabilă metodă de protecție
În acest caz, electricitatea statică curge la pământ. Legarea la pământ a diferitelor rezervoare, rezervoare de gaz, conducte de petrol, transportoare de cărbune, dispozitive de descărcare etc. trebuie efectuată în cel puțin două puncte.
Camioanele cisternă, aeronavele sunt conectate la un electrod special de împământare în timpul descărcarii și realimentării. Pe drum, cisternele sunt legate la pământ cu un lanț metalic special.
Urechile metalice ale furtunurilor de cauciuc pentru turnarea substanțelor inflamabile, pâlniile metalice, butoaiele și alte recipiente la umplere trebuie împământate.
Rezistența dispozitivului de împământare în toate cazurile nu trebuie să depășească 100 ohmi. De regulă, împământarea protecției împotriva electricității statice este combinată cu împământarea de protecție a echipamentelor electrice.
2. Umidificarea generală sau locală a aerului sau a suprafeței unui material electrizant, care ajută la neutralizarea sarcinilor de electricitate statică
3. Utilizarea materialelor care cresc conductivitatea electrică a dielectricilor
De exemplu, acoperirea suprafeței curelei adiacente scripetelui cu un compus special conductiv electric (82% negru de fum și 18% glicerină). Conductivitatea electrică a produselor petroliere este mărită prin introducerea de aditivi antistatici.
4. Reducerea capacității dielectricilor de a se electriza
Acest lucru este facilitat de aparatele de umplere, containere, dispozitive de transport închise cu gaz inert, limitarea vitezei gazului, a produselor petroliere lichide, a prafului prin conducte, reducerea numărului de supape, supape, filtre de-a lungul conductelor, interzicerea umplerii cu lichide inflamabile și combustibile. în recipiente cu jet în cădere liberă, prevenind agitarea lor violentă etc.
5. Utilizarea ventilației îmbunătățite în încăperile cu o cantitate mare de praf organic
6. Utilizarea neutralizatorilor de electricitate statică, care este cel mai eficient mod de protecție în zonele de incendiu și explozive
Cele mai comune sunt trei tipuri de neutralizatori:
a) Convertor de inducție
Acesta urmărește reducerea densității sarcinilor de electricitate statică în fluxul de lichid electrizant înainte de a curge din conductă în rezervor și este instalat în acest scop pe conducte cu un diametru de 20 până la 100 mm.
b) Neutralizator de înaltă tensiune
Proiectat pentru a neutraliza sarcinile electrice la viteze mari de mișcare a materialului electrizant. Neutralizatorul constă dintr-o instalație specială cu înaltă tensiune și limitatoare. Când este instalată o instalație de înaltă tensiune, aerul din apropierea acului eclatorului este ionizat, iar sarcinile de electricitate statică sunt neutralizate în această zonă.
c) Neutralizator radioactiv
Proiectat pentru a neutraliza sarcinile electrice la viteze mari ale materialului electrizant. Neutralizatorul creează o zonă de ionizare a aerului datorită radiației radioactive alfa sau beta, în care sarcinile de electricitate statică sunt neutralizate.
Partea principală a neutralizatorului este o placă metalică acoperită cu un strat subțire de substanță radioactivă și plasată într-o carcasă metalică, care direcționează și radiația către suprafața materialului electrizant.
7. Descărcarea sarcinilor de electricitate statică acumulate asupra oamenilor se realizează prin pardoseli conductoare sau zone împământate, prin împământarea mânerelor aparatelor, aparatelor, mașinilor și ușilor.
Se recomandă personalului de service să folosească încălțăminte și îmbrăcăminte antistatică (conductivă); este interzisă purtarea de lână, mătase, fibre artificiale, precum și inele și brățări în timpul lucrului. Pentru a anunța personalul cu privire la apariția sarcinilor electrostatice periculoase, trebuie utilizate alarme de electricitate statică care oferă semnale sonore și vizuale de pericol.
Descărcările de electricitate statică atmosferică, manifestate sub formă de fulgere, reprezintă un pericol deosebit pentru oameni.
Fulgerul este o descărcare de electricitate statică care are loc între norii de furtună și sol sau între nori.
Fulgerul este periculos din cauza posibilelor lovituri directe și a efectelor sale secundare. În cazul loviturilor directe de trăsnet, este posibilă distrugerea parțială a cărămizilor, betonului, pietrei, structurilor din lemn ale clădirilor și instalațiilor, precum și apariția incendiilor și exploziilor atunci când fulgerul intră în contact cu materiale și substanțe inflamabile și combustibile. Acest lucru poate duce la pierderi materiale mari și poate reprezenta o amenințare pentru viața oamenilor.
Manifestările secundare ale fulgerului includ apariția inducției electrostatice și electromagnetice, precum și deviația potențialelor înalte.
În ambele cazuri, potențialele induse înalte pot provoca descărcarea de scântei și pot provoca incendiu sau explozie dacă acest lucru are loc în zone de incendiu sau explozive.
Deriva potențialelor înalte este transferul de potențiale înalte în clădiri sau structuri prin conductorii liniilor electrice aeriene, potrivite pentru acestea linii de comunicație, în timpul loviturilor directe în acestea, precum și ca urmare a inducției electromagnetice în timpul unei lovituri de trăsnet către sol.
În acest caz, descărcări de scântei de la cablurile electrice, prize, întrerupătoare, dispozitive telefonice și radio etc. la pământ sau elementele împământate ale clădirii, ceea ce este foarte periculos pentru oamenii de acolo.
În instalațiile electrice, supratensiunea rezultată în urma unei lovituri de trăsnet poate duce la distrugerea izolației echipamentelor electrice, la eventuale avarii, o întrerupere îndelungată a alimentării cu energie electrică a consumatorilor.
Prin urmare, fiecare clădire și structură trebuie protejată împotriva loviturilor directe de trăsnet prin intermediul unor dispozitive speciale - paratrăsnet, iar din manifestările sale secundare — utilizarea unui număr de măsuri tehnice speciale de protecție (discutate mai sus).
Mai multe despre fulgere:
Ce este fulgerul și cum se produce?