Elettricità statica e metodi per combatterla. Precauzioni antistatiche

29.06.2022

Lo studio del problema dell'elettricità statica è causato dall'uso sempre più diffuso di materiali polimerici, tessuti sintetici e fibre che possono accumulare grandi cariche di elettricità statica durante la lavorazione o il funzionamento. La manifestazione dannosa dell'elettricità statica comporta una serie di conseguenze:

– in primo luogo, a potenziali elevati di elettricità statica, che raggiungono decine di migliaia di volt, in un ambiente esplosivo o a rischio di incendio, si verificano esplosioni e incendi a seguito di scintille, causando vittime e lesioni gravi;

– in secondo luogo, l’elettricità statica ha effetti dannosi sulla salute di chi lavora con materiali elettrizzati;

– in terzo luogo, in numerosi settori, a causa dell’elevata elettrificazione, i processi tecnologici vengono interrotti, compaiono difetti e la produttività del lavoro diminuisce.

L'elettricità statica rappresenta il pericolo maggiore per le industrie associate alla lavorazione e al trasporto di sostanze e materiali infiammabili, soprattutto in ambienti con aria esplosiva. L'uso di polimeri sintetici e dielettrici in condizioni esplosive e pericolose per l'incendio è quasi sempre associato a una reale minaccia di accensione, poiché l'energia termica rilasciata durante una scarica di scintilla è molte volte superiore all'energia minima di accensione delle miscele d'aria: metano, acetilene, vapori di benzina, acetone e molte altre sostanze.

Oltre agli effetti dannosi sul corpo umano e al pericolo immediato di esplosioni e incendi, l'elettricità statica in alcuni casi provoca una diminuzione della produttività del lavoro. Un'elettrificazione dannosa si osserva in molte imprese: nell'industria chimica, della stampa, tessile e leggera, nella raffinazione del petrolio e nella produzione di petrolio. L’elettricità statica è un problema in quasi la metà dei processi tecnologici. Il pericolo di un eccessivo accumulo di cariche elettrostatiche limita la velocità di caricamento dei prodotti petroliferi a 1 m/s e costringe molti processi tecnologici (ad esempio la produzione di polipropilene) a essere eseguiti sotto la pressione di gas inerti, il che riduce significativamente la produttività e aumenta i costi di produzione. L'elettrificazione porta alla rottura delle tubazioni sintetiche, al guasto dei sigilli dei prodotti, al guasto dei dispositivi a semiconduttore, all'esposizione di materiali fotosensibili, all'accumulo di polvere e alla riduzione della qualità del prodotto. La portata delle manifestazioni dannose e pericolose dell'elettricità statica è tale che la protezione contro di essa è diventata uno dei problemi più urgenti.

L’elettricità statica causa molti danni. Pertanto, è necessario sviluppare e attuare misure efficaci per la protezione dall’elettrificazione in vari settori. Esistono già un numero sufficiente di metodi e mezzi per prevenire l'elettrificazione indesiderata di sostanze e materiali. Tra le numerose misure esistenti per la protezione dall'elettricità statica, le più efficaci sono le seguenti: aumento dell'umidità dell'aria; messa a terra di apparecchiature e persone; uso di additivi antistatici; limitare la velocità di trasporto di una sostanza; neutralizzazione delle cariche elettriche statiche.

È stato stabilito che con un aumento dell'umidità dell'aria, sulla superficie dei materiali si forma un sottile film di umidità con sali disciolti in esso. Questo film ha proprietà semiconduttrici che favoriscono la dissipazione della carica. Ma questo effetto non si osserva se il vapore acqueo non viene adsorbito su superfici idrofobiche (materiali polimerici, fibre, ecc.) o se la temperatura dell'aria nell'area di lavoro è superiore alla temperatura alla quale il film può essere mantenuto sul dielettrico, e anche quando la velocità di movimento del dielettrico è superiore alla velocità di formazione del film d'acqua adsorbito (questo dipende dalla struttura chimica della sostanza e dal grado di contaminazione superficiale). Dov'è l'aumento umidità relativa l'aria è mezzi efficaci Nella lotta all'elettrificazione, molti studi hanno dimostrato che quando l'umidità dell'aria aumenta al 65-80%, l'elettrificazione viene quasi completamente eliminata. In pratica, l'umidificazione degli ambienti viene effettuata mediante apparecchi di climatizzazione, appositi umidificatori e in alcuni casi mediante periodica pulizia a umido.

In GOST 12.4.124-83 SSBT. “Mezzi di protezione contro l’elettricità statica. Requisiti tecnici generali” descrive vari mezzi tecnici per proteggere le persone dall’elettricità statica.

Una misura obbligatoria per eliminare le cariche elettrostatiche dalle apparecchiature metalliche è la messa a terra. Le apparecchiature senza messa a terra sono una fonte di pericolo maggiore, poiché l'energia di una scintilla proveniente da strutture metalliche è molte volte superiore all'energia di una scarica da un dielettrico.

L'apparecchiatura è considerata collegata a terra elettrostaticamente se la resistenza alle dispersioni in qualsiasi punto delle condizioni più sfavorevoli (bassa umidità dell'aria, ecc.) non supera i 10 6 Ohm. I conduttori di messa a terra elettrostatica non sono soggetti a requisiti così rigorosi come quando si mettono a terra le apparecchiature per proteggere le persone dalle scosse elettriche. La resistenza del conduttore di terra durante la scarica di cariche elettriche è consentita fino a 100 Ohm. L'affidabilità del collegamento delle apparecchiature con conduttori di terra è solitamente garantita mediante saldatura, meno spesso mediante bullonatura. Facendo collegamenti a flangia La resistenza tra le flange adiacenti non deve essere inferiore a 10 Ohm e non è necessario utilizzare ponticelli speciali. Quando si installa una messa a terra temporanea (serbatoi, dispositivi di misurazione ecc.) la scelta del tipo di conduttori di terra è determinata esclusivamente dalla loro resistenza meccanica.

In alcuni casi è necessario mettere a terra una persona che potrebbe elettrizzarsi durante il lavoro o a causa dell'induzione elettrostatica. A tale scopo utilizzare pavimenti elettricamente conduttivi, aree collegate a terra vicino ai luoghi di lavoro in combinazione con scarpe conduttive o semiconduttive. I pavimenti elettricamente conduttivi includono pavimenti in cemento, cemento espanso e xilolite che non sono contaminati da vernici, oli e altre sostanze isolanti. Se l’umidità relativa è sufficientemente elevata, i pavimenti in legno dissipano bene anche l’elettricità statica. Se vengono utilizzate piattaforme metalliche messe a terra vicino al luogo di lavoro, è necessario escludere completamente la possibilità che una persona tocchi parti sotto tensione con tensione pericolosa.

Le possibilità di utilizzo di indumenti protettivi speciali sono descritte nella norma GOST R EN 1149-5-2008 SSBT “Indumenti protettivi speciali. Proprietà elettrostatiche. Parte 5. Requisiti tecnici generali".

È possibile conferire proprietà antistatiche ai pavimenti non conduttivi ricoperti con piastrelle di linoleum, relin e cloruro di polivinile mediante pulizia a umido con una soluzione acquosa al 10–20% di cloruro di calcio. Ma aumentare la conduttività elettrica dei pavimenti è inefficace senza l’uso di scarpe conduttive. Le scarpe sono conduttive: 1 - con suola in cuoio leggermente inumidito o gomma semiconduttiva; 2 - forato con rivetti in rame, ottone o alluminio che non scintillano quando si cammina.

Durante la lavorazione e l'utilizzo di materiali con una resistenza elettrica specifica superiore a 106–107 Ohm cm (per liquidi organici superiore a 109–1010 Ohm cm), la messa a terra delle strutture metalliche è consentita solo

misure aggiuntive per rimuovere le cariche elettrostatiche.

Va notato che i dielettrici liquidi e gassosi, che hanno una resistività molto elevata (superiore a 1017-1018 Ohm cm), non sono praticamente elettrificati. I materiali “assolutamente puri” che non contengono impurità hanno resistività così elevate. A questo proposito, la purificazione fine delle sostanze può essere raccomandata come una delle misure per proteggere liquidi e gas dall'elettrificazione.

Nella maggior parte dei casi, un mezzo efficace di protezione contro l'elettricità statica consiste nel ridurre la resistività volumetrica delle sostanze. Il metodo più comune è l'introduzione di composizioni conduttive nella struttura del materiale durante la sua fabbricazione. Si ottennero così gomme conduttrici, linoleum, pitture e vernici antistatiche e plastiche non elettrizzanti. Come composizioni elettricamente conduttive vengono utilizzati nerofumo, grafite, rame in polvere, argento, nichel petalo e altri additivi. Per aumentare la conduttività superficiale dei dielettrici solidi, sono state sviluppate varie paste, composizioni ed emulsioni che vengono applicate alla superficie elettrizzante. La metallizzazione delle superfici e il rivestimento con composti di cloruro e fluoro vengono utilizzati con successo.

Le cariche vengono talvolta rimosse dalla superficie esterna di tubi e condutture avvolgendo su di essi una spirale di conduttore messo a terra in rame o acciaio. I nastri trasportatori e alcuni tessuti sono cuciti con sottili conduttori elettrici e vengono utilizzati anche tessuti antistatici.

Un modo efficace per combattere l'elettricità statica nel settore tessile e in una serie di altri settori è mescolare (combinare) fibre elettrificate o selezionare coppie di contatti. Ad esempio, nei tessuti costituiti da una combinazione di due fibre elettrificate - nylon e dacron - l'effetto desiderato si ottiene dal fatto che ciascuna fibra individualmente, durante l'attrito, viene elettrizzata neutralizzando reciprocamente cariche di segno opposto. Selezionando in questo modo le coppie di contatti durante la produzione di parti di apparecchiature tecnologiche, è possibile eliminare le manifestazioni di elettricità statica in molti settori. Per ridurre le cariche elettrostatiche, a volte si adotta la strada della riduzione dell'area di contatto del materiale elettrizzato con la superficie di lavoro delle parti e dei dispositivi della macchina. In questo caso, le superfici dei tavoli di lavoro, degli alberi delle macchine e delle altre attrezzature sono ricoperte da una rete o realizzate nervate.

Come è noto, la riduzione dell'elettrificazione può essere ottenuta riducendo la velocità dei processi tecnologici, ma questa misura è estremamente indesiderabile nelle condizioni della produzione moderna. Pertanto, per eliminare l'elettrificazione durante il trasporto di liquidi elettrificati, la velocità è limitata solo in una delle sezioni della tubazione. Questo evento è noto come “rilassamento elettrostatico”. Il principio del rilassamento si basa sul mantenimento di un liquido dielettrico per un certo tempo in relativo riposo in una vasca di rilassamento (una sezione di una tubazione con un diametro molto maggiore). Mentre il liquido si trova nel rilassante, le cariche riescono a fluire sulle sue pareti messe a terra. È stato stabilito che i contenitori di rilassamento rimuovono le cariche elettrostatiche del 95–98%.

Quando si riempiono i serbatoi con liquidi dielettrici, in caso di spruzzi possono formarsi cariche. Pertanto, il riempimento dei contenitori inizia a bassa velocità di movimento dei liquidi elettrizzati con un aumento graduale della velocità man mano che il serbatoio viene riempito. Non dovrebbero essere consentite curve strette nelle tubazioni e non dovrebbero esserci parti sporgenti al loro interno, poiché ciò porta ad un'ulteriore elettrificazione dei liquidi trasportati.

I neutralizzatori di elettricità statica rappresentano un gruppo indipendente di dispositivi di protezione. Il principio di funzionamento di tutti i neutralizzatori si basa sulla generazione di ioni nella zona del materiale caricato. Questi ioni sono attratti dalle forze di campo della sostanza carica e neutralizzano le cariche. La ionizzazione dell'aria si verifica quando viene irradiata con raggi ultravioletti o raggi X, radiazioni termiche, infrarosse o radioattive, nonché a causa della scarica corona.

Attualmente, per ionizzare l'aria, viene solitamente utilizzato

Includono la radiazione del radioisotopo α e β, la scarica corona elettrica e la cosiddetta scarica scorrevole. Nelle industrie a prova di esplosione, gli ionizzatori con scarica corona sulle punte vengono solitamente utilizzati per combattere l'elettrificazione. Forniscono la massima densità di ionizzazione. A seconda di cosa è più importante garantire in questo caso: una carica residua minima o una neutralizzazione grande quantità elettricità: vengono utilizzati neutralizzatori elettrici o ad induzione.

Un neutralizzatore a induzione è un'asta conduttiva o dielettrica su cui sono fissati aghi o fruste metalliche con messa a terra. Quando un neutralizzatore viene installato sopra una superficie carica alle estremità degli aghi, viene creato un campo elettrico così forte che si verifica la ionizzazione per impatto, a seguito della quale gli ioni risultanti neutralizzano le cariche sulla superficie del materiale elettrizzato. La differenza principale tra i neutralizzatori elettrici e quelli a induzione è che agli aghi viene fornita una tensione continua o alternata elevata (10-15 kV) da una fonte speciale, che aumenta l'efficienza della neutralizzazione. L'efficacia dei neutralizzatori viene spesso valutata in base all'entità della corrente di ionizzazione che fluisce attraverso il neutralizzatore verso l'apparecchiatura collegata a terra. Questa corrente è tanto maggiore quanto più alto è il livello di elettrificazione del materiale.

A volte un conduttore sottile teso vicino ad una superficie carica o nel percorso di movimento di liquidi e materiali sfusi viene utilizzato efficacemente come neutralizzatore. Nella maggior parte dei casi non vi è alcuna necessità particolare di ridurre a zero il grado di elettrificazione. Per varie sostanze e materiali esiste una densità di carica minima che non influisce sul corso del processo tecnologico. Pertanto, il lavoro di un particolare neutralizzatore può essere valutato dai valori della densità di carica iniziale (prima del neutralizzatore) e finale (dopo il neutralizzatore). In pratica, per un tipo specifico di neutralizzatore, le dipendenze delle densità di carica iniziale e finale a vari parametri processo tecnologico.

Sono sempre più diffusi i cosiddetti neutralizzatori combinati, che combinano radioisotopi e neutralizzatori a induzione in un unico dispositivo. Allo stesso tempo, l'efficienza della neutralizzazione aumenta in modo significativo, poiché le cariche grandi vengono ridotte per induzione e quelle piccole mediante neutralizzatori di radioisotopi.

Il campo di applicazione dei neutralizzatori elettrici e radioisotopici utilizzati per ionizzare il flusso d'aria, che viene pompato nell'area in cui è necessario ridurre le cariche elettrostatiche, si è notevolmente ampliato. Questo metodo consente di garantire la sicurezza contro le esplosioni anche nell'uso di neutralizzatori ad alta tensione. Tuttavia, l’efficienza dei neutralizzatori con iniezione di aria ionizzata è bassa a causa della ricombinazione degli ioni nel flusso d’aria. Anche un forte aumento della densità ionica direttamente alla fonte non può modificare in modo significativo il raggio d'azione di un tale neutralizzatore, poiché l'intensità della ricombinazione aumenta con l'aumentare della densità. Il metodo più promettente, quando è necessario creare una regione di ionizzazione estesa in una direzione, è da considerarsi l'utilizzo del laser.

Nei casi in cui la rimozione e la neutralizzazione delle cariche di elettricità statica è molto difficile, è possibile utilizzare un metodo per prevenire scariche pericolose senza rimuovere o neutralizzare le cariche. Questo metodo si basa sul meccanismo della scarica elettrica, per il cui verificarsi è necessario che la differenza di potenziale tra il corpo carico e le parti dell'apparecchiatura messe a terra non superi il livello determinato dalla forza elettrica dell'aria. Per ridurre il potenziale di una superficie carica, si sforzano di aumentare la capacità elettrica specifica della superficie carica (o delle particelle cariche) rispetto al suolo. All'aumentare della capacità di un corpo, diminuisce corrispondentemente l'energia di carica di questo corpo e diminuisce il pericolo di accensione delle miscele vapore-gas-aria. A volte questo metodo viene utilizzato per ridurre il rischio di dimissioni da parte di una persona. A questo scopo vengono create aree messe a terra nelle aree di lavoro (a volte sotto un rivestimento isolante del pavimento), che servono ad aumentare le capacità umane. Gli studi hanno dimostrato che in questo modo è possibile aumentare la capacità di una persona di 3-4 volte.

A volte vengono utilizzate le misure consuete per prevenire la possibilità di accensione: riducendo la concentrazione di sostanze infiammabili al di sotto del limite inferiore di esplosività, creando un'atmosfera di gas inerte, utilizzando schermi elettrostatici, sostituendo le sostanze infiammabili con altre non infiammabili.

Va notato che l'introduzione di qualsiasi misura per prevenire l'elettrificazione dovrebbe essere preceduta da uno studio approfondito delle condizioni di produzione. Di norma, il più efficace è l'uso di diversi metodi considerati contemporaneamente.

Secondo le norme attuali, la protezione contro le scariche di elettricità statica dovrebbe essere effettuata nelle industrie a rischio di esplosione e incendio in presenza di zone di classe B-I, B-Ia, B-II, B-IIa, P-I e P-II, in cui sostanze con resistenza elettrica volumetrica specifica Ohm∙m.

In altri casi, la protezione viene fornita solo quando l'elettricità statica rappresenta un pericolo per il personale operativo o influisce negativamente sul processo tecnologico o sulla qualità del prodotto.

I modi principali per eliminare il pericolo derivante dall'elettricità statica sono (slide):

1) messa a terra di apparecchiature, comunicazioni, dispositivi e navi, nonché garantire un contatto elettrico costante con la messa a terra del corpo umano;

2) ridurre la resistenza elettrica volumetrica specifica e superficiale aumentando l'umidità dell'aria o utilizzando impurità antistatiche;

3) ionizzazione dell'aria o dell'ambiente, in particolare all'interno di un apparecchio, recipiente, ecc.

Oltre a questi metodi, utilizzano: prevenire la formazione di concentrazioni esplosive, limitare la velocità di movimento dei liquidi, sostituire liquidi infiammabili con solventi non infiammabili, ecc. Il metodo pratico per eliminare i rischi legati all'elettricità statica viene selezionato in base all'efficienza e alla fattibilità economica.

Soffermiamoci più in dettaglio sui metodi di cui sopra per eliminare il pericolo derivante dall'elettricità statica.

Messa a terra (18 minuti)– la misura di protezione contro l’elettricità statica più comunemente utilizzata. Il suo scopo è eliminare il rischio di scariche elettriche dalle parti conduttrici delle apparecchiature. Pertanto, tutte le parti conduttrici delle apparecchiature e gli oggetti non metallici elettricamente conduttivi devono essere messi a terra, indipendentemente dal fatto che vengano utilizzati altri metodi di protezione contro l'elettricità statica. È necessario mettere a terra non solo quelle parti dell'apparecchiatura coinvolte nella generazione di elettricità statica, ma anche tutte le altre parti con le proprietà di cui sopra, poiché possono essere caricate secondo la legge dell'induzione elettrostatica.

Nei casi in cui le apparecchiature sono costituite da materiali elettricamente conduttivi, la messa a terra è il metodo di protezione principale e quasi sempre sufficiente.

Se sulla superficie esterna o sulle pareti interne di dispositivi metallici, serbatoi e tubazioni si formano depositi di sostanze non conduttrici (resine, pellicole, sedimenti), la messa a terra diventa inefficace. La messa a terra non elimina il pericolo quando si utilizzano dispositivi con rivestimenti smaltati o altri rivestimenti non conduttivi.

Le apparecchiature non metalliche sono considerate collegate a terra elettrostaticamente se la resistenza al flusso di corrente verso terra da qualsiasi punto della sua superficie esterna ed interna è Ohm a umidità relativa. Tale resistenza fornisce il valore richiesto della costante di tempo di rilassamento entro un decimo di secondo in ambiente non esplosivo e millesimi di secondo in ambiente esplosivo. La costante di tempo di rilassamento è legata alla resistenza R messa a terra del dispositivo o dell'apparecchiatura e della sua capacità C rapporto τ = R∙ C.

Le condotte degli impianti esterni (su cavalcavia o nei canali), le attrezzature e le condotte situate nelle officine devono fornire un circuito elettrico per tutta la loro lunghezza ed essere collegate ai dispositivi di messa a terra. Si ritiene che la conduttività elettrica delle connessioni flangiate di tubazioni e apparecchi, delle connessioni delle coperture con i corpi delle apparecchiature, ecc. sufficientemente alto da non richiedere speciali ponticelli paralleli.

Ogni sistema di apparecchi e tubazioni all'interno dell'officina deve essere collegato a terra in almeno due punti. Tutti i serbatoi e contenitori con una capacità superiore a 50 m 3 e un diametro superiore a 2,5 m sono messi a terra in almeno due punti opposti. Non dovrebbero esserci oggetti galleggianti sulla superficie dei liquidi infiammabili nei serbatoi.

I montanti di carico dei tralicci per il riempimento delle cisterne ferroviarie e le rotaie dei binari ferroviari all'interno del fronte di carico devono essere collegati elettricamente tra loro e collegati a terra in modo affidabile. Anche le navi cisterna, le navi cisterna e gli aeromobili in fase di carico (scarico) di liquidi infiammabili e gas liquefatti devono essere messi a terra. I dispositivi di contatto (senza protezione contro le esplosioni) per il collegamento dei conduttori di terra devono essere installati all'esterno della zona esplosiva (almeno 5 m dal punto di riempimento o scarico, PUE). In questo caso, i conduttori vengono prima collegati al corpo dell'oggetto messo a terra e poi al dispositivo di messa a terra.

Va notato che i conduttori di terra ancora utilizzati per la messa a terra delle autocisterne non forniscono il livello richiesto di sicurezza contro gli incendi e le esplosioni per la tecnologia di carico o scarico di carburante e altri liquidi infiammabili. Pertanto, attualmente, sono stati sviluppati e prodotti in serie speciali dispositivi di messa a terra per autocisterne (UZA) dei tipi UZA-2MI, UZA-2MK e UZA-2MK-03, che soddisfano i requisiti di GOST e possono essere installati in zone esplosive di classe B-Ig.

Quando la messa a terra viene utilizzata per proteggere dall'elettricità statica apparecchiature conduttive, non metalliche e rivestite conduttivamente, si applicano gli stessi requisiti previsti per la messa a terra delle apparecchiature metalliche. Ad esempio, la messa a terra di una tubazione realizzata in materiale dielettrico, ma con rivestimento conduttivo (vernice, vernice), può essere effettuata collegandola al circuito di terra mediante fascette e conduttori metallici dopo 20÷30 m.

Ma la messa a terra non risolve il problema della protezione di un serbatoio pieno di liquido elettrizzato dall'elettricità statica, elimina solo l'accumulo di carica (che scorre dal volume del liquido) sulle sue pareti, ma non accelera il processo di dissipazione della carica nel liquido. Ciò è spiegato dal fatto che la velocità di rilassamento delle cariche di elettricità statica nel volume del liquido dielettrico dei prodotti petroliferi è determinata dalla costante di tempo di rilassamento. Di conseguenza, in un serbatoio riempito con prodotti elettrificati, durante l'intero tempo di iniezione del liquido e per circa lo stesso tempo dopo il suo completamento, esiste un campo elettrico di cariche, indipendentemente dal fatto che questo serbatoio sia pieno o meno. È durante questo periodo che può esserci il pericolo di accensione della miscela vapore-aria di prodotti petroliferi nel serbatoio a causa di scariche di elettricità statica.

Considerato quanto sopra, esiste un notevole pericolo nel prelevare campioni da un serbatoio immediatamente dopo che è stato riempito. Ma dopo un periodo di tempo pari a circa , dopo aver riempito il serbatoio messo a terra, le cariche di elettricità statica in esso contenute praticamente scompaiono e il prelievo di campioni liquidi diventa sicuro.

Per i prodotti petroliferi leggeri con bassa conduttività elettrica (a Ohm∙m), il tempo di permanenza richiesto dopo il riempimento del serbatoio, garantendo la sicurezza di ulteriori operazioni, deve essere di almeno 10 minuti.

Mettere a terra il serbatoio e attendere il tempo necessario dopo il riempimento non garantirà l'effetto di sicurezza desiderato se il serbatoio contiene oggetti isolati galleggianti sulla superficie del liquido, che possono acquisire una carica di elettricità statica durante il riempimento del serbatoio e trattenerla per un periodo di tempo notevolmente superiore. In questo caso, quando un oggetto galleggiante entra in contatto con un corpo conduttivo messo a terra, può verificarsi una scintilla pericolosa.

Diminuzione della resistività elettrica volumetrica e superficiale (8 min).

Ciò aumenta la conduttività elettrica e garantisce la capacità del dielettrico di rimuovere le cariche di elettricità statica. L'eliminazione del pericolo di elettrificazione statica dei dielettrici con questo metodo è molto efficace e può essere ottenuta aumentando l'umidità dell'aria, il trattamento chimico della superficie e l'uso di rivestimenti elettricamente conduttivi e sostanze antistatiche (additivi).

A. Aumento dell'umidità relativa dell'aria.

La maggior parte degli incendi causati da scintille di elettricità statica si verificano solitamente in inverno, quando l’umidità relativa è elevata. Con un'umidità relativa del 65÷70%, come dimostrano la ricerca e la pratica, il numero di focolai e incendi diventa insignificante.

L'accelerazione del drenaggio delle cariche elettrostatiche dai dielettrici ad alta umidità è spiegata dal fatto che sulla superficie dei dielettrici idrofili viene adsorbito un sottile film di umidità, solitamente contenente un gran numero di ioni di contaminanti e sostanze disciolte, per cui è sufficiente è assicurata una conduttività elettrica superficiale di natura elettrolitica.

Tuttavia, se il materiale si trova ad una temperatura superiore a quella alla quale la pellicola può essere trattenuta sulla superficie, detta superficie potrebbe non diventare conduttiva anche in caso di umidità dell'aria molto elevata. L'effetto non sarà raggiunto anche se la superficie carica del dielettrico è idrofoba (non bagnabile: zolfo, paraffina, oli e altri idrocarburi) o la velocità del suo movimento è maggiore della velocità di formazione del film superficiale.

Un aumento dell'umidità si ottiene spruzzando vapore acqueo o acqua, facendo circolare aria umida e talvolta mediante evaporazione libera dalla superficie dell'acqua o raffreddando la superficie elettrizzante di 10 o C al di sotto della temperatura ambiente.

B. Trattamento superficiale chimico, rivestimenti elettricamente conduttivi.

Una diminuzione della resistenza superficiale specifica dei materiali polimerici può essere ottenuta trattando chimicamente la loro superficie con acidi (ad esempio acido solforico o clorosolfonico). Di conseguenza, le superfici del polimero (polistirolo, polietilene e pellicole di poliestere) vengono ossidate o solfonate e la resistività diminuisce a 10 6 Ohm con un'umidità relativa del 75%.

Un effetto positivo si ottiene anche durante la lavorazione di prodotti in polistirene e poliolefine immergendo i campioni in etere di petrolio e contemporaneamente esposti agli ultrasuoni. I metodi di trattamento chimico sono efficaci, ma richiedono una stretta aderenza alle condizioni tecnologiche.

Talvolta l'effetto desiderato si ottiene applicando al dielettrico una pellicola conduttiva superficiale, ad esempio una sottile pellicola metallica, ottenuta mediante spruzzatura, spruzzatura, evaporazione sotto vuoto o incollaggio di lamine metalliche. Le pellicole a base di carbonio vengono prodotte spruzzando carbonio in un mezzo liquido o in polvere con particelle inferiori a 1 micron.

B. Utilizzo di sostanze antistatiche.

La maggior parte dei liquidi infiammabili e infiammabili sono caratterizzati da un'elevata resistività elettrica. Pertanto, durante alcune operazioni, ad esempio con i prodotti petroliferi, si accumulano cariche di elettricità statica, che impediscono l'intensificazione delle operazioni tecnologiche e funge anche da fonte di esplosioni e incendi nelle raffinerie di petrolio e nelle imprese petrolchimiche.

Il movimento di idrocarburi liquidi rispetto a un mezzo solido, liquido o gassoso può portare alla separazione di cariche elettriche sulla superficie di contatto. Quando un liquido si muove attraverso un tubo, uno strato di cariche situato sulla superficie del liquido viene portato via dal suo flusso, e cariche di segno opposto rimangono sulla superficie del tubo a contatto con il liquido e, se il tubo metallico è radicato, scorre nel terreno. Se la tubazione metallica è isolata o realizzata con materiali dielettrici, acquisisce una carica positiva e il liquido acquisisce una carica negativa.

Il grado di elettrificazione dei prodotti petroliferi dipende dalla composizione e dalla concentrazione delle impurità attive in essi contenute, dalla composizione fisico-chimica dei prodotti petroliferi, dalle condizioni della superficie interna della tubazione o dell'apparato tecnologico (presenza di corrosione, rugosità, ecc. ), proprietà dielettriche, viscosità e densità del liquido, nonché velocità di movimento del fluido, diametro e lunghezza della tubazione. Ad esempio, la presenza dello 0,001% di impurità meccaniche trasforma un combustibile idrocarburico inerte in un combustibile elettrificato a livelli pericolosi.

Uno dei modi più efficaci per eliminare l'elettrificazione dei prodotti petroliferi è l'introduzione di speciali sostanze antistatiche. Aggiungendoli in millesimi o decimillesimi di percentuale è possibile ridurre la resistività dei prodotti petroliferi di diversi ordini di grandezza e rendere più sicure le operazioni con essi. Tali sostanze antistatiche includono: oleati e naftenati di cromo e cobalto, sali di cromo a base di acidi grassi sintetici, l'additivo Sigbal e altri. Pertanto, un additivo a base di acido oleico, cromo oleato, riduce ρ v della benzina B-70 di 1,2 ∙ 10 4 volte. Gli additivi “Ankor-1” e ASP-1 hanno trovato ampia applicazione nelle operazioni di lavaggio dei pezzi.

Per ottenere una conducibilità elettrica “sicura” dei prodotti petroliferi in qualsiasi condizione è necessario introdurre additivi nella misura dello 0,001÷0,005%. Di solito non influenzano le proprietà fisico-chimiche dei prodotti petroliferi.

Per ottenere soluzioni conduttive di polimeri (adesivi), vengono utilizzati anche additivi antistatici solubili in essi, ad esempio sali metallici di valenza variabile, acidi carbossilici e sintetici superiori.

Risultati positivi si ottengono utilizzando sostanze antistatiche negli impianti di lavorazione delle fibre sintetiche, poiché hanno la capacità di aumentare la loro conduttività ionica e quindi ridurre la resistenza elettrica delle fibre e dei materiali da esse ottenuti.

Per preparare sostanze antistatiche che alterano le proprietà elettriche delle fibre si utilizzano: idrocarburi paraffinici, grassi, oli, sostanze igroscopiche, tensioattivi

Gli agenti antistatici vengono utilizzati nell'industria dei polimeri, ad esempio nella lavorazione del polistirolo e del polimetilmetacrilato. Il trattamento dei polimeri con additivi antistatici viene effettuato sia per applicazione superficiale che per introduzione nella massa fusa. Ad esempio, i tensioattivi vengono utilizzati come tali additivi. Quando si applicano tensioattivi sulla superficie, il ρ s dei polimeri diminuisce di 5–8 ordini di grandezza, ma il periodo di azione effettivo è breve

(fino a un mese). L'introduzione dei tensioattivi per via orale è più promettente perché le proprietà antistatiche dei polimeri rimangono per diversi anni, i polimeri diventano meno sensibili ai solventi, all'abrasione, ecc. Per ciascun dielettrico, le concentrazioni ottimali di tensioattivo sono diverse e vanno dallo 0,05 al 3,0%.

Attualmente, sono ampiamente utilizzati tubi realizzati con composizioni polimeriche semiconduttrici con riempitivi: acetilene nero, polvere di alluminio. grafite, polvere di zinco. Il riempitivo migliore è il nero di acetilene, che riduce la resistenza di 10-11 ordini di grandezza anche al 20% in peso del polimero. La sua concentrazione di massa ottimale per creare un polimero elettricamente conduttivo è del 25%.

Per ottenere gomma elettricamente conduttiva o antistatica, vengono introdotti dei riempitivi: grafite in polvere, vari neri di carbonio e metalli fini. La resistenza specifica ρ v di tale gomma raggiunge 5 ∙10 2 Ohm∙m e fino a 10 6 Ohm∙m per la gomma ordinaria.

Le gomme antistatiche dei marchi KR-388, KR-245 vengono utilizzate nelle industrie esplosive, ricoprendo pavimenti, tavoli da lavoro, parti di attrezzature e ruote di trasporto all'interno dell'officina. Questo rivestimento rimuove rapidamente le cariche emergenti e riduce l'elettrificazione delle persone a un livello sicuro.

Recentemente, è stata sviluppata gomma elettricamente conduttiva resistente all'olio e alla benzina utilizzando gomme nitrali butadiene e policloroprene, ampiamente utilizzate per la produzione di tubi flessibili a pressione e tubi flessibili per il pompaggio di liquidi infiammabili. Tali tubi riducono significativamente il rischio di accensione durante lo scarico e il riempimento di liquidi infiammabili nei serbatoi stradali e ferroviari e in altri contenitori ed eliminano l'uso di dispositivi speciali per la messa a terra di imbuti e beccucci di riempimento.

Una riduzione efficace del potenziale delle trasmissioni a cinghia e dei nastri trasportatori costituiti da materiali con ρ s =10 5 Ohm∙m si ottiene aumentando la conduttività superficiale del nastro e mediante la messa a terra obbligatoria dell'impianto. Per aumentare la conduttività superficiale del nastro, la sua superficie interna è rivestita con un lubrificante antistatico, rinnovato almeno una volta alla settimana.

Ionizzazione dell'aria (9 min).

L'essenza di questo metodo è neutralizzare o compensare le cariche elettriche superficiali con gli ioni segno diverso, che vengono creati da dispositivi speciali: neutralizzatori. Gli ioni che hanno una polarità opposta alla polarità delle cariche dei materiali elettrizzati, sotto l'influenza del campo elettrico creato dalle cariche di tali materiali, si depositano sulle loro superfici e neutralizzano le cariche.

La ionizzazione dell'aria mediante un campo elettrico ad alta intensità viene effettuata utilizzando due tipi di neutralizzatori: induzione e alta tensione.

I neutralizzatori a induzione vengono forniti con punte (Fig. 2, a) e filo (Fig. 2, b). In un neutralizzatore con punte, punte con messa a terra, fili sottili o lamine sono fissati in un'asta di legno o metallo. Un neutralizzatore di fili utilizza un sottile filo di acciaio teso su un materiale carico in movimento. Funzionano come segue. Sotto l'influenza di un forte campo elettrico di un corpo elettrizzato, vicino alla punta o al filo si verifica la ionizzazione da impatto, a seguito della quale si formano ioni di entrambi i segni. Per aumentare l'efficacia dei neutralizzatori si cerca di ridurre la distanza tra le punte degli aghi o del filo e la superficie neutralizzata a 5÷20 mm. Tali neutralizzatori hanno un'elevata capacità di ionizzazione, in particolare i neutralizzatori con punte.

Riso. 2. Circuito neutralizzatore a induzione (slitta):

a- con punti; b-filo; 1- punti; 1" - filo; 2 - superficie caricata.

Il loro svantaggio è che funzionano se il potenziale del corpo elettrificato raggiunge diversi kV.

I loro vantaggi: semplicità di progettazione, basso costo, bassi costi operativi, non richiedono una fonte di alimentazione.

I neutralizzatori ad alta tensione (Fig. 3) funzionano con corrente alternata, continua e ad alta frequenza. Sono costituiti da un trasformatore ad alta tensione di uscita e da uno scaricatore ad ago. Il neutralizzatore DC comprende anche un raddrizzatore ad alta tensione. Il loro principio di funzionamento si basa sulla ionizzazione dell'aria ad alta tensione. La distanza massima tra l'elettrodo di scarica ed il materiale neutralizzato, mentre il neutralizzatore è ancora efficace, per tali neutralizzatori può raggiungere i 600 mm, ma solitamente la distanza di lavoro viene presa pari a 200÷300 mm. Il vantaggio dei neutralizzatori ad alta tensione è il loro sufficiente effetto ionizzante anche con un basso potenziale del materiale dielettrico elettrizzato. Il loro svantaggio è l'elevata energia delle scintille risultanti, che possono accendere qualsiasi miscela esplosiva, quindi per le aree pericolose possono essere utilizzate solo in versioni antideflagranti.

Fig. 3 Schema di un neutralizzatore ad alta tensione (diapositiva).

Per proteggere il personale di servizio dall'alta tensione, nel circuito ad alta tensione sono incluse resistenze di protezione che limitano la corrente ad un valore 50÷100 volte inferiore alla corrente pericolosa per la vita.

I neutralizzatori di radioisotopi sono molto semplici nel design e non richiedono una fonte di alimentazione. Abbastanza efficace e sicuro se utilizzato in ambienti esplosivi. Sono ampiamente utilizzati in vari settori. Quando si utilizzano tali neutralizzatori, è necessario garantire una protezione affidabile di persone, apparecchiature e prodotti dagli effetti dannosi delle radiazioni radioattive.

I neutralizzatori di radioisotopi assumono spesso la forma di lunghe piastre o piccoli dischi. Un lato contiene una sostanza radioattiva che crea radiazioni radioattive che ionizzano l'aria. Per non inquinare l'aria, i prodotti e le apparecchiature, la sostanza radioattiva è ricoperta da un sottile strato protettivo di smalto o pellicola speciale. Per proteggerlo dai danni meccanici, lo ionizzatore è inserito in un involucro metallico, che crea contemporaneamente la direzione desiderata dell'aria ionizzata. La tabella 3 mostra i dati sulle sostanze radioattive utilizzate nei neutralizzatori di radioisotopi.

Dati sulle sostanze radioattive dei neutralizzatori di radioisotopi (diapositiva).

Tabella 3

Le sostanze radioattive con particelle α sono le più efficaci e sicure. La capacità di penetrazione delle particelle α nell'aria arriva fino a 10 cm e negli ambienti più densi è molto inferiore. Ad esempio, un foglio di normale carta pulita lo assorbe completamente.

I neutralizzatori con tale radiazione sono adatti per la ionizzazione locale dell'aria e la neutralizzazione delle cariche nel punto della loro formazione. Per neutralizzare le cariche elettriche in dispositivi di grande volume, vengono utilizzati emettitori β.

Una sostanza radioattiva con studio γ non viene utilizzata nei neutralizzatori a causa della sua elevata capacità di penetrazione e del pericolo per le persone.

Lo svantaggio principale dei neutralizzatori di radioisotopi è la bassa corrente di ionizzazione rispetto ad altri neutralizzatori.

Per neutralizzare le cariche elettriche è possibile utilizzare neutralizzatori combinati, ad esempio l'induzione radioattiva. Tali neutralizzatori sono prodotti dall'industria e hanno caratteristiche prestazionali migliorate. Le caratteristiche prestazionali esprimono la dipendenza della corrente di ionizzazione di scarica dal potenziale del corpo carico.

Ulteriori modi per ridurre il pericolo derivante dall'elettricità statica (3 minuti, diapositiva n. 13).

Il pericolo di elettrificazione statica di liquidi infiammabili e liquidi infiammabili può essere notevolmente ridotto o addirittura eliminato riducendo la portata v. Pertanto si consiglia la seguente velocità v liquidi dielettrici:

A ρ ≤ 10 5 Ohm∙m accetto v≤ 10 m/s;

A ρ > 10 5 Ohm∙m accetto v≤ 5 m/sec.

Per liquidi con ρ > 10 9 Il trasporto e le portate Ohm∙m sono impostati separatamente per ciascun liquido. Per tali liquidi normalmente è sicura una velocità di movimento o di flusso di 1,2 m/s.

Per il trasporto di liquidi con ρ > 10 11 -10 12 Ohm∙m con la velocità v≥ 1,5 m/s si consiglia di utilizzare rilassanti (ad esempio tratti di tubo orizzontali di diametro maggiorato) direttamente all'ingresso del serbatoio ricevente. Diametro richiesto D R,m di questa sezione è determinato dalla formula

D R =1,4 D T ∙ . (7)

Lunghezza rilassante l P determinato dalla formula

l P ≥ 2.2 ∙ 10 -11 ξρ, (8)

dove ξ è la costante dielettrica relativa del liquido;

ρ – resistenza volumetrica specifica del liquido Ohm∙m.

Quando si riempie il serbatoio con liquido ρ >10 5 Ohm∙m finché il tubo di carico non risulta allagato, si consiglia di erogare i liquidi ad una velocità elevata v ≤ 1 m/s, quindi alla velocità specificata v ≤ 5 SM.

A volte è necessario aumentare la velocità dei liquidi nella tubazione fino a 4÷5 m/s.

Il diametro del rilassatore, calcolato con la formula (7), risulta in questo caso proibitivo. Pertanto, per aumentare l'efficacia del rilassante, si consiglia di utilizzarli con corde o aghi. Nel primo caso, le corde messe a terra vengono allungate all'interno del rilassatore e lungo il suo asse, riducendo la corrente di elettrificazione di oltre il 50%, e nel secondo, gli aghi messi a terra vengono introdotti nel flusso del liquido per rimuovere le cariche dal flusso del liquido.

Le modalità massime consentite e sicure (per quanto riguarda la possibilità di accensione di vapori liquidi in un serbatoio industriale) di trasporto di prodotti petroliferi attraverso tubi lunghi con un diametro di 100÷250 mm possono essere valutate dal rapporto

v T 2 D T ≤ 0.64 , (9)

Dove v T– velocità lineare del liquido nel tubo m/s, D T– diametro del tubo, m.

Nelle operazioni con materiali sfusi e finemente dispersi, la riduzione del pericolo derivante dall'elettrificazione statica può essere ottenuta adottando le seguenti misure: durante il trasporto pneumatico, utilizzare tubi in polietilene o lo stesso materiale (o una composizione simile alla sostanza trasportata); l'umidità relativa dell'aria all'uscita del trasporto pneumatico deve essere almeno del 65% (se questa non è accettabile si consiglia di ionizzare l'aria o utilizzare un gas inerte).

Si deve evitare la formazione di miscele infiammabili di polvere e aria e non si deve permettere che la polvere cada, si muova o muoia. È necessario pulire l'attrezzatura e le strutture edili dalla polvere depositata.

Quando si opera con gas infiammabili, è necessario garantirne la pulizia e l'assenza di parti di apparecchiature o dispositivi non collegate a terra lungo i percorsi del loro movimento.

Un buon effetto in termini di sicurezza contro incendi ed esplosioni derivanti da scintille di elettricità statica e tutte le altre fonti di accensione si ottiene sostituendo solventi organici e liquidi infiammabili con solventi non infiammabili se tale sostituzione non interrompe il processo tecnologico ed è economicamente fattibile.

L'elettricità statica è la comparsa di carica gratuita sulle superfici dei dielettrici. L'insorgere di un campo elettrostatico costituisce un grave pericolo per i cicli produttivi che coinvolgono sostanze infiammabili, polveri e vapori infiammabili. Tali addebiti possono causare malfunzionamenti dispositivi elettronici e strumenti. La protezione contro l'elettricità statica è necessaria anche per la prevenzione di molte malattie.

La natura dell'elettricità statica

In uno stato di equilibrio, le molecole e gli atomi di qualsiasi sostanza hanno lo stesso numero di particelle cariche positivamente e negativamente. Le particelle caricate negativamente, gli elettroni, possono spostarsi da un atomo all'altro, creando così cariche diverse sugli atomi.

Quando appare un elettrone in più la carica è negativa. Dove manca l'elettrone è positivo. Queste cariche stazionarie nello spazio creano un campo elettrostatico. Si verifica nei seguenti casi:

È molto pericoloso trasportare la benzina in taniche di plastica. Quando il liquido sfrega contro le pareti, si genera elettricità statica che può provocare scintille e accendere i vapori di benzina.

Le scintille generate durante la scarica di campi elettrostatici possono provocare un incendio in ambienti polverosi e pieni di gas.

Pericolo per l'uomo

La necessità di eliminare i pericoli associati alla comparsa di un campo elettrostatico esiste sia nella produzione che nella vita di tutti i giorni. La protezione contro l'elettricità statica nella produzione è obbligatoria quando processi produttivi a rischio di esplosione e incendio. In conformità con le norme di sicurezza, è necessario proteggere i lavoratori delle imprese dalle scosse elettriche.

L'intensità del campo elettrostatico è bassa e, in caso di esposizione rara, non nuoce alla salute, ma in questo caso possono verificarsi reazioni muscolari e convulsioni che porteranno a un incidente. Esposizione a lungo termine ai campi elettrostatici possono influenzare il funzionamento del sistema cardiovascolare. Il campo elettrostatico ha un effetto negativo anche sui dispositivi elettronici. Come risultato dello scarico, spesso falliscono.

Tutela nelle imprese

L'elettricità statica e la protezione contro di essa sono questioni che vengono prese seriamente in considerazione quando si creano norme di sicurezza nelle imprese. Il loro rispetto dovrebbe proteggere il personale dalle scosse elettriche e prevenire interruzioni del processo tecnologico.

Le misure adottate nella produzione consistono nella riduzione dell'intensità della generazione del campo e nella rimozione della carica. Per ridurre l'intensità utilizzare:

Purificazione di gas e liquidi infiammabili dalla contaminazione da impurità solide e liquide.
Rifiuto, se possibile, di frantumazione e spruzzatura di sostanze nel ciclo tecnologico.
Rispetto della velocità di progettazione del movimento dei materiali nelle autostrade e nei dispositivi.

Per scaricare la carica è necessaria la messa a terra di tutte le parti metalliche ed elettricamente conduttive dell'apparecchiatura, degli involucri metallici e delle tubazioni. I dispositivi mobili e gli elementi rotanti che non hanno un contatto costante con il suolo devono essere messi a terra. Un aumento della conduttività dei materiali dielettrici favorisce anche la rimozione della carica. Ciò si ottiene utilizzando tensioattivi che aumentano la conduttività dei dielettrici. Mantenere l’umidità dell’aria almeno al 60-70% è un metodo efficace per combattere l’elettricità statica.

I neutralizzatori vengono utilizzati se le misure tecnologiche non sono sufficienti. Questi dispositivi vengono utilizzati per neutralizzare la superficie cariche elettriche di ioni di segno diverso. I neutralizzatori a induzione e ad alta tensione vengono utilizzati per ionizzare l'aria con un campo elettrico ad alta tensione.

Per neutralizzare le cariche nelle aree esplosive, vengono utilizzati con successo i neutralizzatori di radioisotopi. La ionizzazione avviene a causa della radiazione α o β attiva.

I metodi individuali di protezione sono scarpe e indumenti speciali.

Garantire la sicurezza della vostra casa e del vostro appartamento

La carica elettrica gratuita viene accumulata da: scarpe di gomma, indumenti sintetici, linoleum e plastica, tappeti, muri di cemento armato. Per proteggere i locali residenziali, è necessario innanzitutto assicurarsi che l'umidità dell'aria sia almeno del 60%.

Esiste un’ampia selezione di umidificatori che possono risolvere questo problema. Gli ionizzatori d'aria vengono utilizzati per neutralizzare le cariche elettrostatiche. Regole per la protezione contro l'elettricità statica:

Utilizzare la messa a terra e la messa a terra dei cavi elettrici nei locali residenziali.
Elimina la polvere ed evita che si accumuli sui tappeti.
Seguire le norme di sicurezza elettrica.
Trattare gli indumenti sintetici con un agente antistatico.

La protezione dalle cariche elettriche gratuite aiuterà a preservare la salute, a evitare esplosioni e incendi e a migliorare il funzionamento dei dispositivi tecnologici ed elettronici. Queste misure sono molto importanti sia per la protezione di ogni abitazione che per la sicurezza e il miglioramento delle condizioni dei lavoratori sul lavoro.

5.1. Disposizioni generali

5.1.1. Per prevenire la possibilità di scariche pericolose dalla superficie delle apparecchiature, dalle sostanze in lavorazione, nonché dal corpo umano, è necessario prevedere, tenendo conto delle caratteristiche della produzione, misure che possano garantire la rimozione della carica:

Ridurre l'intensità della generazione di carica elettrica statica;

Rimozione della carica mediante messa a terra di apparecchiature e comunicazioni, nonché garanzia di un contatto elettrico costante con la messa a terra del corpo umano;

Rimozione della carica riducendo il volume specifico e la resistenza elettrica superficiale;

Neutralizzazione della carica utilizzando vari mezzi di protezione contro l'elettricità statica in conformità con GOST 12.4.124-83.

5.1.2. Per ridurre l'intensità della carica:

Ove tecnologicamente possibile, i gas infiammabili devono essere puliti da particelle liquide e solide sospese, liquidi - dalla contaminazione con impurità solide e liquide insolubili;

Laddove la tecnologia produttiva non lo richieda, devono essere esclusi spruzzi, frantumazioni e atomizzazioni delle sostanze;

La velocità di movimento dei materiali nei dispositivi e nelle autostrade non deve superare i valori previsti dal progetto.

5.1.3. La riduzione della sensibilità degli oggetti, dell'ambiente circostante e dell'ambiente che penetra in essi agli effetti di accensione delle scariche di elettricità statica dovrebbe essere garantita regolando i parametri dei processi di produzione (contenuto di umidità e dispersione aerodipendente, pressione e temperatura dell'ambiente, ecc. .) che influisconoW,e flemmatizzazione di mezzi infiammabili.

5.1.4. Nei casi in cui è impossibile garantire il drenaggio delle cariche emergenti, al fine di evitare che scariche di scintille accendano l'elettricità statica nell'ambiente all'interno dell'apparecchio durante la spremitura di liquidi infiammabili, il trasporto pneumatico di materiali fini e sfusi infiammabili, lo spurgo di apparecchiature durante l'avvio, ecc. , è necessario prevenire la formazione di miscele esplosive utilizzando sistemi chiusi con sovrapressione o gas inerti per riempire apparecchi, contenitori, sistemi di trasporto chiusi o altri metodi.

5.1.5. In caso di utilizzo di apparecchiature costituite da materiali con resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 5 Ohm · m, devi essere guidato dai requisiti della Sezione 5.8 di queste Regole.

5.1.6. In caso di lavorazione e trasporto in apparecchiature elettricamente conduttrici (vedere punto 5.8.1) senza spruzzi o spruzzi di sostanze con una resistività elettrica volumetrica specifica inferiore a 10 5 Ohm·m, l'uso di apparecchiature di protezione dall'elettricità statica in conformità con queste Regole non è necessario.

5.2. Rimozione della carica mediante messa a terra

5.2.1. I dispositivi di messa a terra per la protezione contro l'elettricità statica possono essere combinati con dispositivi di messa a terra per apparecchiature elettriche. Tali dispositivi di messa a terra devono essere realizzati in conformità con i requisiti delle "Regole per la costruzione di impianti elettrici" (PUE, sezione 1) e GOST 12.1.030-81, GOST 21130-75, SNiP 3.5.06-85 "Elettrici dispositivi".

La resistenza dei dispositivi di messa a terra, destinati esclusivamente alla protezione contro l'elettricità statica, non è superiore a 100 Ohm.

5.2.2. Tutte le parti metalliche e non metalliche elettricamente conduttrici delle apparecchiature di processo devono essere messe a terra, indipendentemente dal fatto che vengano adottate altre precauzioni ESD.

5.2.3. Le apparecchiature non metalliche sono considerate collegate a terra elettrostaticamente se la resistenza di qualsiasi punto sulla sua superficie interna rispetto al circuito di terra non supera 10 7 Ohm.

Le misurazioni di questa resistenza devono essere effettuate ad un'umidità relativa ambientale del 50 ± 5% e ad una temperatura di 23 ± 2 ° C e l'area di contatto dell'elettrodo di misurazione con la superficie dell'apparecchiatura non deve superare 20 cm 2 e durante le misurazioni l'elettrodo deve essere posizionato nei punti della superficie dell'apparecchiatura più distanti dai punti di contatto di questa superficie con elementi, parti, raccordi metallici messi a terra.

5.2.4. Le apparecchiature metalliche ed elettriche, le condotte, i condotti di ventilazione e gli involucri di isolamento termico delle condotte e degli apparecchi situati nell'officina, nonché su installazioni esterne, cavalcavia e canali, devono formare una catena continua su tutta la lunghezza, che all'interno dell'officina (reparto, installazione) deve essere collegato al circuito di terra ogni 40-50 m, ma almeno in due punti.

5.2.5. Gli oggetti sulla superficie e all'interno dei quali può formarsi una carica sono soggetti a collegamento al circuito di terra mediante un ramo separato (indipendentemente dalla presenza di messa a terra delle comunicazioni e delle strutture ad essi collegate): dispositivi, contenitori, unità in cui frantumazione, spruzzatura , si verificano spruzzi di prodotti; dispositivi rivestiti e smaltati (contenitori); macchine che stanno separatamente, unità, dispositivi che non sono collegati tramite condutture a un sistema comune di dispositivi e contenitori. Questi rami devono essere realizzati in conformità con SNiP 3.05.06-85 "Dispositivi elettrici".

5.2.6. Serbatoi e contenitori con un volume superiore a 50 m3, ad eccezione dei serbatoi verticali con diametro fino a 2,5 m, devono essere collegati all'impianto di terra utilizzando almeno due conduttori di terra in punti diametralmente opposti.

5.2.7. I collegamenti a flangia di tubazioni, dispositivi, alloggiamenti con coperchio e collegamenti sulla flangia, non verniciati con vernici non conduttive, hanno una resistenza sufficiente per rimuovere la carica di elettricità statica (non più di 10 Ohm) e non richiedono misure aggiuntive per creare un circuito elettrico continuo, ad esempio installando ponticelli speciali.

In questi collegamenti è vietato l'uso di rondelle realizzate con materiali dielettrici e verniciate con vernici non conduttive.

5.2.8. La messa a terra delle condotte situate sui cavalcavia esterni deve essere effettuata in conformità con le attuali "Istruzioni per l'installazione della protezione contro i fulmini di edifici e strutture" RD 34.21.122-87.

5.2.9. I montanti di carico dei cavalletti per il riempimento delle cisterne ferroviarie devono essere collegati a terra. Le rotaie dei binari ferroviari compresi nel fronte di scarico-riempimento devono essere collegate elettricamente tra loro e collegate ad un dispositivo di messa a terra; la rete di trazione elettrica non è collegata mediante messa a terra.

5.2.10. Le navi cisterna, così come i serbatoi dei contenitori per liquidi caricati e scaricati con gas liquefatti e liquidi infiammabili, devono essere collegati a un dispositivo di messa a terra durante tutto il tempo di riempimento e svuotamento.

I dispositivi di contatto per il collegamento dei conduttori di terra delle autocisterne e delle cisterne devono essere installati al di fuori della zona esplosiva.

Conduttori di terra flessibili con sezione di almeno 6 mm 2 devono essere permanentemente collegati ai corpi metallici delle autocisterne e delle cisterne delle autocisterne e avere all'estremità una fascetta o una punta per un bullone M10 per il collegamento al dispositivo di messa a terra. In assenza di conduttori di terra delle autocisterne e delle autocisterne collegati permanentemente, la messa a terra delle autocisterne e delle autocisterne deve essere effettuata dai conduttori di inventario nel seguente ordine: il conduttore di terra è collegato prima al corpo del serbatoio o del serbatoio), quindi al dispositivo di messa a terra.

Nelle zone esplosive è possibile utilizzare dispositivi di messa a terra con un livello adeguato di protezione contro le esplosioni.

5.2.11. L'apertura dei portelli delle autocisterne e dei serbatoi delle autocisterne e l'immersione dei tubi al loro interno devono essere effettuati solo dopo aver collegato i conduttori di terra al dispositivo di messa a terra.

5.2.12. I tubi in gomma o altri materiali non elettricamente conduttivi con punta metallica utilizzati per il riempimento di liquidi in cisterne ferroviarie, autocisterne, autocisterne e altre navi e apparecchi mobili devono essere avvolti in filo di rame con un diametro di almeno 2 mm (o un filo di rame cavo con sezione di almeno 4 mm2) con un passo di spira di 100-150 mm. Un'estremità del filo (o del cavo) è collegata mediante saldatura (o imbullonatura) alle parti metalliche messe a terra della tubazione del prodotto e l'altra alla punta del tubo.

Quando si utilizzano tubi rinforzati o tubi antielettrostatici, il loro avvolgimento non è richiesto, a condizione che i raccordi o lo strato di gomma elettricamente conduttivo siano necessariamente collegati alla tubazione del prodotto messa a terra e alla punta metallica del tubo.

Le estremità dei tubi devono essere in rame o altri metalli che non producono scintille meccaniche.

5.3. Dissipazione della carica riducendo la resistività elettrica volumetrica e superficiale

5.3.1. Nei casi in cui la messa a terra delle apparecchiature non impedisca l'accumulo di quantità pericolose di elettricità statica, è necessario adottare misure per ridurre la resistività elettrica volumetrica o superficiale dei materiali lavorati attraverso l'uso di dispositivi smorzatori o agenti antistatici.

5.3.2. Per ridurre la resistenza elettrica superficiale specifica dei dielettrici, si consiglia di aumentare l'umidità relativa dell'aria al 55-80% (se ciò è consentito dalle condizioni di produzione). Per fare ciò è necessario utilizzare un'umidificazione generale o locale dell'aria nella stanza con un monitoraggio costante della sua umidità relativa.

Nota.

Il metodo di ridurre la resistenza elettrica superficiale specifica aumentando l'umidità relativa dell'aria e creando così uno strato di umidità adsorbito sulla superficie del materiale non è efficace nei casi in cui:

Quando il materiale è elettrificato, è idrofobo;

Quando la temperatura del materiale da elettrificare è superiore alla temperatura ambiente;

Quando il tempo di movimento del materiale nella zona di influenza dell'aria umidificante è inferiore al tempo di formazione del film umido adsorbito;

Quando la temperatura dell'aria nell'area di lavoro è superiore alla temperatura alla quale può rimanere un film di umidità sul materiale.

5.3.3. Per aumentare localmente l’umidità relativa dell’aria nella zona in cui avviene l’elettrificazione dei materiali, si consiglia:

Fornitura di vapore acqueo alla zona (in questo caso, gli oggetti elettricamente conduttivi situati nella zona devono essere messi a terra;

Le superfici di raffreddamento sono elettrificate, ad una temperatura di 10°C inferiore alla temperatura ambiente;

Spruzzare acqua;

Libera evaporazione dell'acqua da grandi superfici.

Per aumentare in generale l'umidità nella stanza si può utilizzare un sistema fornire ventilazione con flusso d'aria nella camera di irrigazione.

5.3.4. Per ridurre la resistenza elettrica superficiale specifica, nei casi in cui l'aumento dell'umidità relativa dell'ambiente non sia efficace, è possibile consigliare inoltre l'uso di sostanze antielettrostatiche (Allegati 5, 6, 7).

La loro applicazione sulla superficie dei materiali elettrificati può essere effettuata mediante immersione, impregnazione o spruzzatura, seguita da asciugatura, pulendo la superficie del prodotto con un panno imbevuto di una soluzione antielettrostatica.

Nota.

L'effetto delle sostanze antielettrostatiche applicate superficialmente è di breve durata (fino a un mese) a causa dell'instabilità al lavaggio con solventi, alla conservazione a lungo termine e all'attrito.

La durata dell'azione antielettrostatica può essere aumentata introducendo nella composizione dei materiali lavorati vari leganti polimerici (ad esempio polivinilacetato) o utilizzando agenti antielettrostatici ad alto peso molecolare con proprietà filmogene.

L'introduzione di sostanze antielettrostatiche nella composizione dei materiali lavorati è meno efficace, ma queste sostanze mantengono la loro azione per diversi anni.

L’introduzione delle sostanze antielettrostatiche può essere effettuata in vari modi:

Aggiunta ai monomeri prima della loro polimerizzazione;

Introducendo direttamente al momento della polimerizzazione stessa;

Iniezione mediante laminazione, estrusione o miscelazione in un mixer.

5.3.5. Per ridurre la resistenza volumetrica specifica dei liquidi dielettrici e delle soluzioni polimeriche (adesivi), possono essere utilizzati vari additivi antielettrostatici disciolti in essi, in particolare sali metallici di valenza variabile, acidi grassi carbossilici superiori, naftenici e sintetici (vedere Appendici 8, 9).

5.3.6. L'introduzione di tensioattivi e altri additivi e additivi antielettrostatici è consentita solo nei casi in cui vi sia l'autorizzazione delle autorità sanitarie e l'uso non comporti violazioni dei requisiti tecnici dei prodotti.

5.4. Neutralizzazione della carica sulla superficie dei materiali dielettrici solidi

5.4.1. Nei casi in cui gli effetti pericolosi dell'elettrificazione sono limitati a un determinato luogo o a un piccolo numero di luoghi nel processo tecnologico, o quando la rimozione dell'elettricità statica non può essere ottenuta utilizzando mezzi più semplici (divisione 5.2, 5.3), si raccomanda di trasportare neutralizzazione ionizzando l'aria in prossimità della superficie di un materiale caricato. A tale scopo, neutralizzatori di elettricità statica (GOST 12.4.124-83), tipi e principali specifiche che sono riportati nell'Appendice 10.

5.4.2. Per neutralizzare le cariche di elettricità statica nelle aree pericolose di tutte le classi, dovrebbero essere utilizzati neutralizzatori di radioisotopi, a meno che non siano vietati da altre normative. La loro installazione e funzionamento vengono eseguiti in conformità con i requisiti delle istruzioni fornite con loro.

Scelta tipo richiesto i neutralizzatori di radioisotopi vengono eseguiti in conformità con i metodi e le raccomandazioni del settore.

Nota.

Nella produzione di prodotti igienico-sanitari e per la casa (tovaglioli, tamponi, fazzoletti e carta velina, tessuti, ecc.), nonché di prodotti per notebook, è vietato l'uso di neutralizzatori di radioisotopi.

5.4.3. Nei casi in cui il materiale (pellicola, tessuto, nastro, foglio) è elettrizzato così fortemente che l'uso di neutralizzatori di radioisotopi non neutralizza la carica di elettricità statica, è consentita l'installazione di induzione combinata (induzione-radioisotopica) o antideflagrante e alta tensione (DC e tensione variabile) neutralizzatori.

5.4.4. In tutti i casi in cui la natura del processo tecnologico e la progettazione delle macchine lo consentono, dovrebbero essere utilizzati neutralizzatori a induzione.

Devono essere installati in modo tale che la distanza tra gli elettrodi corona (aghi, fili, nastri) e la superficie caricata sia minima e non superi 20-50 mm (a seconda del modello del neutralizzatore). Nelle aree esplosive è necessario adottare misure per escludere la possibilità di una scarica di scintilla tra la superficie caricata e gli elettrodi corona.

5.4.5. Se è impossibile utilizzare neutralizzatori ad induzione o la loro efficacia è insufficiente in un ambiente non esplosivo, è necessario utilizzare neutralizzatori ad alta tensione e neutralizzatori a scarica scorrevole.

Nota.

In caso di utilizzo dell'induzione dell'ago e dei neutralizzatori ad alta tensione, è necessario prevedere misure per prevenire la possibilità di lesioni al personale operativo dovute agli aghi dei neutralizzatori.

5.4.6. Per neutralizzare la carica dell'elettricità statica in luoghi difficili da raggiungere, sulla superficie di oggetti con una configurazione complessa, le dimensioni geometriche vengono continuamente modificate, ad es. dove è impossibile installare neutralizzatori in prossimità di una superficie carica, dovrebbero essere utilizzati neutralizzatori aerodinamici con apporto forzato di ioni mediante un getto d'aria.

Nel caso in cui questo metodo di neutralizzazione venga utilizzato in una stanza esplosiva, gli ionizzatori (eccetto quelli a radioisotopi) devono essere a prova di esplosione o situati in stanze adiacenti non esplosive.

Nota.

Nel caso in cui su un materiale carico siano presenti aree caricate sia positivamente che negativamente o quando il segno della carica non è noto, è necessario utilizzare ionizzatori che garantiscano la formazione di ioni sia positivi che negativi nel flusso d'aria.

Quando un materiale viene caricato prevalentemente con una carica di un segno, è auspicabile garantire la ionizzazione unipolare del flusso d'aria (da parte di ioni di segno opposto). In questo caso il grado di ionizzazione del flusso d'aria diminuisce più lentamente rispetto alla ionizzazione bipolare, il che consente di installare lo ionizzatore a una distanza maggiore.

5.5. Prevenire scarichi pericolosi di liquidi

5.5.1. Quando si trovano tubazioni e apparecchiature tecnologiche contenenti prodotti liquidi, è esclusa la possibilità di formazione di concentrazioni esplosive di miscele vapore-aria (la temperatura del liquido è inferiore al limite inferiore di temperatura di esplosione, l'ambiente non contiene ossidanti ed è in eccesso pressione; dispositivi e comunicazioni sono riempiti con gas inerti), la velocità di trasporto dei liquidi attraverso le condutture e il loro flusso nei dispositivi non è limitata.

In altri casi, la velocità di movimento dei liquidi attraverso le tubazioni e il loro flusso nei dispositivi (serbatoi) deve essere limitata in modo che la densità di carica, il potenziale e l'intensità del campo nel serbatoio (dispositivo) da riempire non superino il valore a cui può verificarsi una scarica di scintilla con energia, non supera 0,4 dell'energia minima di accensione ambientale.

Le velocità massime di sicurezza per il movimento dei liquidi attraverso le tubazioni e il loro flusso negli apparecchi (serbatoi) sono determinate in ogni singolo caso, in base alle proprietà del liquido e al contenuto di impurità insolubili in esso, alle dimensioni, alle proprietà dei materiali delle pareti di la tubazione (apparecchio), la pressione e la temperatura nell'apparecchio da riempire. Allo stesso tempo, è chiaramente sicuro trasportare liquidi con una resistenza elettrica volumetrica specifica fino a 10 attraverso tubazioni metalliche messe a terra. 5 Ohm m con velocità fino a 10 m/s e liquidi con resistività elettrica volumetrica fino a 10 9 Ohm m - con velocità fino a 5 m/s.

Per liquidi con resistività elettrica volumetrica maggiore di 10 9 Ohm m le velocità di trasporto e di deflusso consentite sono impostate separatamente per ciascun liquido; la velocità di deflusso sicura di tali liquidi dalle tubazioni metalliche messe a terra ai serbatoi metallici (dispositivi) collegati a terra è di 1,0 m/s.

5.5.2. Per ridurre la densità di carica ad un valore sicuro in un flusso di fluido avente una resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 9 Ohm · m, se è necessario trasportarlo attraverso tubazioni a velocità superiori a quelle di sicurezza, è necessario utilizzare dispositivi speciali per la rimozione della carica.

I dispositivi per rimuovere la carica da un prodotto liquido devono essere installati sulla tubazione di carico direttamente all'ingresso dell'apparato (serbatoio), che viene riempito in modo tale che alla massima velocità di trasporto, il tempo di movimento del prodotto lungo la tubazione di carico dopo l'uscita dal dispositivo finché non scorre nell'apparecchio non supera il 10% del tempo di rilassamento della carica costante nel liquido. Quando questa condizione non può essere soddisfatta strutturalmente, la rimozione della carica formatasi nel tubo di carico deve essere assicurata al centro dell'apparecchio, che viene riempito (del serbatoio) fino a quando il flusso caricato raggiunge la superficie del liquido che si trova nel apparato.

5.5.3. I seguenti dispositivi possono essere utilizzati per rimuovere la carica da un prodotto liquido:

Neutralizzatori ad induzione con fili o aghi;

Vasche di rilassamento, che sono una sezione orizzontale di una tubazione di diametro maggiorato.

In questo caso il diametro di questo tratto di tubazione non deve essere inferiore a:

dove il dottor r - diametro della vasca di rilassamento, m;

Dt - diametro della tubazione, m;

V T - velocità del fluido nella tubazione, m/s.

La sua lunghezza (m) deve essere almeno

dove e - costante dielettrica del liquido;

R v è la resistenza elettrica volumetrica specifica del liquido, Ohm m.

5.5.4. Come dispositivo per scaricare una carica all'interno di un dispositivo (serbatoio) in fase di riempimento, è possibile utilizzare:

Gabbie con rete metallica messa a terra, che coprono un certo volume in prossimità dell'estremità del tubo di carico in modo che il flusso carico proveniente dal tubo scorra all'interno della cella.

In questo caso, il volume della cella deve essere almeno

Dove V- volume della cella, m 3;

Q- capacità di pompaggio di liquidi (costi), m 3/ora;

t = ee0r v è la costante di tempo di rilassamento della carica nel liquido, s;

e - costante dielettrica del liquido, adimensionale;

e 0 - costante elettrica, pari a 8.854 10-12 f/m;

R v è la resistenza elettrica volumetrica specifica del liquido, Ohm m;

Speciali ugelli posti all'estremità del tubo di carico, che formano e indirizzano il flusso carico in uscita per garantire il massimo tempo di diffusione sulla superficie del fondo e sulle pareti dell'apparecchiatura (serbatoio) che si sta riempiendo;

Neutralizzatori di tipo sommergibile, che sono un tubo dielettrico a pareti spesse con elettrodi a corda estesi installati al suo interno.

5.5.5. Per garantire la rimozione della carica dal flusso del liquido, è elettrificato in un'ampia gamma di variazioni di resistenza elettrica volumetrica specifica da 10 dal 9 al 13 ottobre ohm m può essere utilizzato come sistema autonomo di dispositivi di protezione ESD, costituito da un neutralizzatore di corde a induzione e un dispositivo di rilassamento.

5.5.6. Per evitare pericolose scariche di scintille, è necessario impedire la presenza di oggetti galleggianti elettricamente conduttivi senza messa a terra sulla superficie di liquidi infiammabili e infiammabili negli apparecchi e nei serbatoi.

I pontoni realizzati con materiali elettricamente conduttivi destinati a ridurre la perdita di liquidi per evaporazione devono essere messi a terra utilizzando almeno due conduttori di terra flessibili collegati al pontone in punti diametralmente opposti.

Appunti:

1. Quando si utilizzano indicatori di livello a galleggiante o dislocatore, i galleggianti devono essere realizzati in materiale elettricamente conduttivo e avere un contatto affidabile con la messa a terra in qualsiasi posizione.

2. Nel caso in cui, con la tecnologia di produzione esistente, sia impossibile impedire la presenza di oggetti galleggianti non messi a terra sulla superficie del liquido, è necessario adottare misure per escludere la possibilità di creare un'atmosfera esplosiva sopra di esso.

3. L'uso di dispositivi e oggetti galleggianti non elettricamente conduttivi (pontoni, sfere di plastica, ecc.) progettati per ridurre la perdita di liquidi per evaporazione è consentito solo in accordo con un'organizzazione specializzata.

5.5.7. I liquidi devono essere alimentati agli apparecchi, ai serbatoi e ai contenitori utilizzando l'intera sezione della tubazione in modo da evitare spruzzi o nebulizzazioni.

5.5.8. Non è consentito riempire il liquido con un getto in caduta libera. La distanza dall'estremità del tubo di carico al fondo del vaso ricevente non deve superare i 200 mm e quando ciò non è possibile il getto deve essere diretto lungo la parete. In questo caso, la forma dell'estremità del tubo e la velocità di alimentazione del liquido devono essere selezionate in modo tale da evitarne gli spruzzi.

Quando si carica dall'alto un dispositivo, un serbatoio, un serbatoio, ecc. utilizzando un tubo di gomma è necessario assicurarne la posizione verticale.

Le uniche eccezioni sono i casi in cui è garantito che nel recipiente ricevente non possano formarsi concentrazioni esplosive di miscele vapore-gas.

5.5.9. I liquidi devono entrare nei serbatoi al di sotto del livello del liquido rimanente al loro interno.

All'inizio del riempimento del serbatoio vuoto, devono essere ammessi liquidi aventi resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 5 Ohm · m, deve essere alimentato ad una velocità non superiore a 0,5 m/s fino all'immersione dell'estremità del tubo di carico.

Quando si riempie ulteriormente, la velocità deve essere selezionata tenendo conto dei requisiti della clausola 5.5.1.

5.5.10. Il prelievo manuale di liquidi da serbatoi e contenitori, così come la misurazione del livello con vari tipi di righelli e aste metriche attraverso portelli, è consentito solo dopo che sia trascorso un tempo superiore a 3 (vedi paragrafo 5.5.4) da quando il liquido ha smesso di muoversi quando è in stato di riposo. In questo caso i dispositivi per effettuare le misurazioni devono essere realizzati in materiale con resistenza elettrica volumetrica specifica inferiore a 10 5 Ohm e messo a terra.

Se questi dispositivi sono realizzati con materiali dielettrici, è necessario rispettare le condizioni di sicurezza intrinseca elettrostatica secondo GOST 12.1.018-93.

5.6. Prevenire scarichi pericolosi nei flussi di gas

5.6.1. Per prevenire il verificarsi di pericolose scariche di scintille durante lo spostamento di gas e vapori attraverso tubazioni e apparecchi, è necessario, ove tecnologicamente possibile, adottare misure per eliminare la presenza di particelle solide e liquide nei flussi di gas.

5.6.2. La condensazione di vapori e gas con una grande caduta di pressione provoca una forte elettrificazione dei getti di gas in caso di perdite. Ciò richiede una maggiore attenzione alle apparecchiature di tenuta che trattengono vapori e gas ad alta pressione.

5.6.3. Non è consentita la presenza di parti metalliche e di apparecchiature senza messa a terra nel flusso del gas.

5.7. Rimozione della carica durante la lavorazione di materiali sfusi e finemente dispersi

5.7.1. La lavorazione di materiali sfusi (soprattutto finemente dispersi) deve essere effettuata in apparecchiature metalliche o elettricamente conduttive (vedere clausola 5.8.1) non metalliche.

È particolarmente importante rispettare questo requisito negli impianti per il trasporto, l'essiccazione e la macinazione di materiali in flussi di gas (jet.

5.7.2. Nei casi in cui vengono utilizzate apparecchiature e tubazioni antielettrostatiche o dielettriche per la lavorazione di materiali sfusi (vedere paragrafi 5.8.2, 5.8.3), al fine di migliorare le condizioni per il drenaggio della carica dal materiale lavorato, particolare attenzione dovrà essere prestata soddisfare i requisiti di cui ai paragrafi. 5.8.5, 5.8.6, 5.8.8, 5.8.10, 5.8.11.

Per ridurre l'elettrificazione durante il trasporto pneumatico di materiali polimerici granulari, frantumati e in polvere attraverso tubazioni non metalliche, è necessario utilizzare tubi della stessa o simile composizione materiale polimerico(ad esempio è preferibile trasportare polietilene in polvere o granulare attraverso tubazioni in polietilene).

5.7.3. Negli impianti per il trasporto e la macinazione di materiali in flussi d'aria (getto), l'aria fornita deve essere umidificata in misura tale che l'umidità relativa dell'aria all'uscita del trasporto pneumatico, nonché nel luogo di macinazione dei materiali nei mulini , è almeno del 65%.

Quando le condizioni tecnologiche non consentono un aumento dell'umidità relativa dell'aria, si consiglia di utilizzare la sua ionizzazione (vedere sezione 5.4). Allo stesso tempo, i più adatti per l'uso nei bunker, nei cicloni e nelle sezioni terminali delle condotte di trasporto pneumatico sono dispositivi speciali con elettrodi messi a terra ad asta, ad ago o a filo (neutralizzatori a induzione).

5.7.4. Nel caso in cui per qualche motivo le misure indicate al paragrafo 5.7.3 non possano essere applicate, le lavorazioni elencate dovranno essere effettuate in flusso di gas inerte.

Nota.

L'uso dell'aria è consentito solo se i risultati delle misurazioni dirette del grado di elettrificazione dei materiali nelle apparecchiature operative confermano la sicurezza del processo.

5.7.5. Al fine di migliorare le condizioni per il drenaggio della carica dai sacchi di tessuto utilizzati per l'imballaggio di materiali granulari e altri materiali sfusi e per collegare gli elementi mobili delle apparecchiature con quelli fissi, nonché con i filtri a maniche, dovrebbero essere impregnati con soluzioni adeguate di tensioattivi (vedere Appendice 5) seguito dall'asciugatura, garantendo un contatto affidabile con gli elementi metallici messi a terra dell'apparecchiatura durante il fissaggio.

Per i filtri a tasche è opportuno scegliere un'impregnazione che non riduca le proprietà filtranti del tessuto dopo l'asciugatura.

È consentito l'uso di tessuto metallizzato.

5.7.6. È vietato caricare prodotti sfusi direttamente da carta, polietilene, cloruro di polivinile e altri sacchi nei portelli dei dispositivi che contengono liquidi a una temperatura superiore al punto di infiammabilità.

In questo caso è necessario utilizzare viti metalliche, settori e altri alimentatori.

5.7.7. Per evitare esplosioni di polvere dovute a scariche di scintille, è necessario:

Evitare la formazione di miscele esplosive polvere-aria;

Non permettere che la polvere cada, cada, formi nuvole di polvere o mulinelli;

Pulire sistematicamente le attrezzature e le strutture edili dei locali dalle polveri depositatesi nei tempi stabiliti dalle norme e regolamenti vigenti.

5.8. Protezione delle apparecchiature rivestite e non metalliche

5.8.1. Sono considerate apparecchiature elettricamente conduttrici le apparecchiature in cui le superfici a contatto con le sostanze (materie prime, semilavorati, prodotti finiti) lavorate sono costituite da materiali con resistenza elettrica volumetrica specifica non superiore a 10 5 Ohm m.

5.8.2. Sono considerate apparecchiature antielettrostatiche le apparecchiature nelle quali vengono lavorate superfici a contatto con sostanze, realizzate con materiali aventi resistenza elettrica volumetrica specifica non superiore a 10 8 ohm m.

5.8.3. Sono considerate apparecchiature dielettriche le apparecchiature in cui vengono lavorate superfici a contatto con sostanze, realizzate con materiali con resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 8 ohm m.

5.8.4. La protezione dall'elettricità statica delle apparecchiature non metalliche elettricamente conduttrici e delle apparecchiature con rivestimento elettricamente conduttivo deve essere effettuata con i metodi previsti nelle presenti Regole per le apparecchiature metalliche (vedere Sezione 5.2).

5.8.5. Nel caso di utilizzo di apparecchiature antielettrostatiche e dielettriche non metalliche non è ammessa la presenza di parti metalliche e di parti con resistenza verso terra superiore a 100 Ohm.

5.8.6. Superficie esterna delle tubazioni dielettriche attraverso le quali vengono trasportate sostanze e materiali con resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 5 Ohm · m, devono essere metallizzati o verniciati con smalti e vernici elettricamente conduttive (vedi Appendice 11). In questo caso deve essere garantito il contatto elettrico tra lo strato elettricamente conduttivo e i raccordi metallici messi a terra.

Invece di rivestimenti elettricamente conduttivi, è consentito avvolgere queste tubazioni con filo metallico con una sezione trasversale di almeno 4 mm 2 un passo di avvolgimento di 100-150 mm, che deve essere collegato ad un'armatura metallica messa a terra.

Il rivestimento (o avvolgimento) elettricamente conduttivo di superfici esterne, basi elettricamente conduttive continue, singoli elementi elettricamente conduttivi e raccordi di tubazioni dielettriche devono formare un circuito elettrico continuo su tutta la lunghezza, che all'interno dell'officina (reparto, installazione) deve essere collegato al anello di terra ogni 20-30 m, ma non meno di due punti.

5.8.7. Per garantire il necessario contatto con la messa a terra delle tubazioni non metalliche antielettrostatiche, è sufficiente avvolgerle con filo metallico secondo la clausola 5.8.6 o posarle su una base elettricamente conduttiva continua.

5.8.8. I supporti delle tubazioni in materiali polimerici devono essere realizzati con materiali elettricamente conduttivi e messi a terra, oppure avere guarnizioni di messa a terra realizzate con materiali elettricamente conduttivi nei punti in cui poggiano le tubazioni.

5.8.9. Liquidi con resistività volumetrica non superiore a 10 9 Ohm m praticamente non sono elettrizzati quando si muovono a velocità fino a:

2 m/s - in tubazioni e dispositivi realizzati con materiali dielettrici e con rivestimento dielettrico;

5 m/s - in tubazioni e dispositivi con materiale antielettrostatico e rivestimento antielettrostatico.

5.8.10. I contenitori e i dispositivi non metallici antielettrostatici e dielettrici devono essere rivestiti all'esterno (e quando l'ambiente nel dispositivo lo consente, anche all'interno) con vernici e smalti elettricamente conduttivi, a condizione che siano in contatto affidabile con raccordi metallici messi a terra .

Il contatto affidabile del rivestimento elettricamente conduttivo con la messa a terra può essere garantito verniciando uno strato continuo di smalto elettricamente conduttivo su tutte le superfici interne ed esterne dei dispositivi (contenitori) e installando guarnizioni metalliche messe a terra (o non metalliche elettricamente conduttive) sotto i suoi supporti.

Se è impossibile coprire le superfici interne ed esterne dell'apparecchio di messa a terra con uno strato continuo, lo strato interno elettricamente conduttivo è consentito utilizzando elettrodi o conduttori aggiuntivi.

5.8.11. Per rimuovere l'elettricità statica dalle sostanze che si trovano al centro di apparecchiature dielettriche e che sono in grado di accumulare cariche per contatto o azione induttiva dalla superficie elettrificata di questa apparecchiatura, è consentito introdurre almeno due elettrodi collegati a terra resistenti a questo ambiente .

In questo caso la tenuta dell'apparecchiatura non deve essere compromessa e gli elettrodi inseriti non devono sporgere al di sopra della superficie interna. Tali misure sono sufficienti quando la resistenza elettrica volumetrica specifica del fluido presente nell'apparecchio non supera 10 9 Ohm m per mezzi liquidi e 10 8 Ohm · m - per massa.

5.9. Scarico di oneri derivanti a persone, contenitori mobili e apparecchi

5.9.1. I dispositivi e le navi mobili, in particolare per il trasporto di combustibili dielettrici e liquidi infiammabili, devono essere realizzati con materiali elettricamente conduttivi (vedere punti 5.8.1, 5.8.2). Devono essere trasportati nelle officine dell'impresa su carrelli metallici con ruote realizzate con materiali elettricamente conduttivi e deve essere garantito il contatto della nave o dell'apparecchio con il corpo del carrello.

Durante il trasporto di sostanze esplosive elettrificate, su carrelli o veicoli elettrici con ruote non conduttive, è consentito garantire il contatto del carrello o del veicolo elettrico con il suolo e il pavimento elettricamente conduttivo (vedere paragrafo 5.9.7) utilizzando una catena di il rame o altro metallo attaccato al corpo che non provoca scintille meccaniche, ha una lunghezza tale che diversi anelli si trovano costantemente a terra o sul pavimento durante il trasporto.

Nota.

Per ridurre il rumore durante il movimento dei carrelli metallici, le loro ruote possono essere rivestite con gomma elettricamente conduttiva (vedi Appendice 12).

5.9.2. Nei luoghi in cui vengono riempiti i serbatoi mobili, il pavimento deve essere elettricamente conduttivo (vedere paragrafo 5.9.7) o su di esso devono essere posizionate delle lamiere metalliche messe a terra, sulle quali vengono installati i serbatoi durante il riempimento; È consentito mettere a terra le imbarcazioni mobili collegandole ad un dispositivo di messa a terra mediante cavo in rame con pinza.

5.9.3. Durante il riempimento di recipienti mobili, la punta del tubo flessibile deve essere abbassata sul fondo del recipiente ad una distanza non superiore a 200 mm.

Quando il diametro del collo di un recipiente con una capacità superiore a 10 litri non consente di abbassare il tubo all'interno, è necessario utilizzare un imbuto con messa a terra in rame o altro materiale elettricamente conduttivo che non produca scintilla meccanica , la cui estremità deve trovarsi ad una distanza non superiore a 200 mm dal fondo della nave.

Nel caso di utilizzo di un imbuto corto, è necessario fissare all'estremità dello stesso una catenella di materiale elettricamente conduttivo; essa non produce una scintilla meccanica, resistente al liquido versato, che, quando l'imbuto viene abbassato nel recipiente, dovrebbe giacere sul fondo.

5.9.4. Per evitare pericolose scariche di scintille che si verificano a seguito dell'accumulo di una carica di elettricità statica sul corpo umano attraverso il contatto o l'influenza induttiva di materiale elettrizzato o capi di abbigliamento che vengono elettrizzati per attrito l'uno contro l'altro, nelle industrie esplosive è necessario garantire che questa carica confluisca nel terreno.

Il metodo principale per soddisfare questo requisito è garantire che il pavimento sia elettrostaticamente conduttivo e utilizzare calzature antistatiche.

Nota.

A causa dell'uso diffuso di indumenti realizzati con materiali sintetici, che sono altamente elettrizzati durante il movimento e portano ad un rapido accumulo di carica sul corpo umano, l'installazione di maniglie, ringhiere e impalcature collegate a terra dovrebbe essere considerata un mezzo aggiuntivo per rimuovere carica dal corpo umano.

5.9.5. Le proprietà antielettrostatiche delle scarpe sono determinate da standard nazionali e internazionali e dalle specifiche tecniche di queste scarpe.

In alcuni casi, per fornire calzature con proprietà antielettrostatiche, è possibile cucire o forare la suola con materiali elettricamente conduttivi che non producono scintilla meccanica, e si ottiene un sottopiede.

Non è consentito l'uso di calze di lana e filati sintetici in quanto impediscono la fuoriuscita della carica dal corpo umano.

5.9.6. Nel caso in cui un dipendente svolga un lavoro con scarpe non conduttive stando seduto, si consiglia di rimuovere la carica di elettricità statica accumulata sul suo corpo utilizzando una tunica antielettrostatica in combinazione con un cuscino per sedia elettricamente conduttivo o utilizzando braccialetti elettricamente conduttivi che sono facilmente smontabili, collegati a terra tramite una resistenza da 10 5 - 10 7Ohm.

5.9.7. Per garantire la continua rimozione della carica dal corpo umano, dai recipienti mobili e dai dispositivi nelle aree pericolose, i pavimenti devono essere elettrostaticamente conduttivi.

Appunti:

1. Un rivestimento per pavimenti è considerato elettrostaticamente conduttivo quando la resistenza elettrica tra una piastra metallica con una superficie di 20 cm2, posizionato sul pavimento e premuto con una forza di 5 kgf, e il circuito di terra non supera i 10 6 Ohm.

2. Il pavimento dissipativo è un pavimento caratterizzato da una resistenza elettrica pari a 10 Da 6 ohm a 10 9 ohm.

3. Il pavimento astatico è un pavimento caratterizzato da una resistenza elettrica superiore a 10 9 Ohm e in cui la comparsa di cariche è ridotta al minimo quando si separa il contatto di superfici o durante l'attrito con un altro materiale, vale a dire le suole delle scarpe o delle ruote.

4. La resistenza elettrica volumetrica specifica di alcuni rivestimenti per pavimenti è riportata nell'Appendice 13.

5.9.8. È vietato eseguire lavori all'interno di contenitori e apparecchi dove è possibile la formazione di miscele esplosive di vapore, gas e polvere-aria; in tute, giacche e altri indumenti esterni realizzati con materiali elettrizzati.

Nota.

Per conferire ai capispalla proprietà antielettrostatiche, si consiglia di impregnarli con soluzioni di tensioattivi, seguiti da asciugatura, il cui utilizzo è stato approvato dall'Ispettorato sanitario statale dell'Ucraina.

5.9.9. Nel caso in cui il personale addetto alla manutenzione, durante il lavoro, si trovi costantemente in un campo elettrostatico creato da una carica su apparecchiature materiali, elettrificate o dielettriche, compresi i terminali di visualizzazione, l'intensità del campo elettrostatico sul posto di lavoro non deve superare i valori massimi consentiti stabilito da GOST 12.1. 045-84.

5.10. Rimozione della carica da trasmissioni rotanti e a cinghia

5.10.1. In grado di essere elettrificate o caricate da un materiale elettrificato, le parti elettricamente conduttrici di macchine e dispositivi che ruotano e il cui contatto con un corpo messo a terra può essere interrotto a causa della presenza di uno strato lubrificante nei cuscinetti o dell'uso di materiali antifrizione dielettrici devono avere dispositivi speciali per garantire una messa a terra affidabile. L'uso di cuscinetti o inserti di cuscinetti realizzati con materiali non conduttivi in aree esplosive dovrebbe essere evitato.

Il modo migliore per garantire il contatto nei cuscinetti elettricamente conduttivi è utilizzare lubrificanti elettricamente conduttivi.

Nel caso in cui non sia possibile garantire la rimozione della carica dalla rotazione metodi più semplici, è consentito l'uso di neutralizzatori (vedere paragrafo 5.4).

5.10.2. Nelle officine a rischio di esplosione e incendio, si consiglia di collegare direttamente il motore elettrico all'attuatore o utilizzare riduttori e altri tipi di ingranaggi in metallo che forniscano un contatto elettrico tra l'asse del motore e l'attuatore.

5.10.3. Se è necessario utilizzare trasmissioni a cinghia, queste e tutte le parti dell'impianto devono essere realizzate con materiali aventi resistenza elettrica volumetrica specifica non superiore a 10 5 Ohm · m, in particolare, le cinghie trapezoidali sono antielettrostatiche e l'intero impianto (recinzione e altri oggetti metallici vicino al passo) deve essere collegato a terra.

5.10.4. Nel caso di utilizzo di cinghie realizzate con materiali con resistenza elettrica volumetrica specifica superiore a 10 5 Ohm m dovrebbe essere usato uno dei mezzi per prevenire l'elettrificazione pericolosa:

Aumento dell'umidità relativa dell'aria nei punti della trasmissione a cinghia almeno al 70%;

Rivestimenti elettricamente conduttivi (lubrificanti) di passaggi;

In condizioni speciali: ionizzazione dell'aria con l'ausilio di neutralizzatori installati all'interno della cinghia, il più vicino possibile al punto in cui lascia la puleggia.

Appunti:

1. Come rivestimento elettricamente conduttivo per cinghie in pelle e gomma, consigliamo un olio della seguente composizione: per 100 v.h. glicerina 40 vg.h. fuliggine Questo lubrificante viene applicato sulla superficie esterna con un pennello quando il meccanismo viene arrestato entro i limiti di tempo stabiliti dall'amministrazione aziendale, ma almeno una volta alla settimana.

2. È necessario adottare misure per prevenire la contaminazione dei nastri con olio e altre sostanze liquide e solide con resistività volumetrica superiore a 10 5 Ohm m.

5.10.5. È vietato lubrificare le cinghie con colofonia, cera e altre sostanze che aumentano la resistenza superficiale in aree esplosive di tutte le classi.

Per eliminare manifestazioni dannose e pericolose dell'elettricità statica, vengono utilizzate misure quali: messa a terra degli alloggiamenti delle apparecchiature di produzione; messa a terra di contenitori per lo stoccaggio e il trasporto di liquidi infiammabili e combustibili; trattamento superficiale antistatico; introduzione di sostanze antistatiche nella composizione dei prodotti; aumento dell'umidità dei materiali lavorati e dell'ambiente; ionizzazione dell'ambiente; riduzione della velocità di lavorazione dei materiali.

La messa a terra è obbligatoria e viene utilizzata anche a scapito del processo tecnologico. Questo metodo è tradizionale e il più utilizzato. Gli alloggiamenti di apparecchi e meccanismi, le punte dei tubi di scarico, i veicoli per il trasporto di carburante e lubrificanti (camion di carburante), ecc. sono collegati a terra. La messa a terra viene eseguita secondo le regole per la messa a terra degli impianti elettrici. In questo caso, tuttavia, la resistenza di terra non deve superare i 100 Ohm.

La messa a terra è, sebbene un metodo di protezione affidabile, ma non sempre, poiché con il suo aiuto solo parte della carica accumulata sugli involucri delle apparecchiature elettricamente conduttive viene scaricata a terra e le cariche accumulate sui materiali dielettrici e sulle parti delle apparecchiature possono persistere a lungo tempo e creare il pericolo di scariche di scintille.

Poiché l'aumento dell'umidità riduce significativamente l'accumulo di cariche, anche questo metodo di protezione è ampiamente utilizzato. Pertanto, nell'industria, durante la produzione e la lavorazione delle fibre sintetiche, si consiglia di mantenere l'umidità al livello ottimale dell'85-90%. Tuttavia, va tenuto presente che ci sono materiali che non possono essere lavorati ad elevata umidità o la cui qualità potrebbe diminuire. Pertanto, questo metodo non è sempre applicabile.

Trattamento superficiale antistatico utilizzando alcuni composizioni chimiche aumenta la conduttività elettrica di queste superfici e riduce la probabilità che si formino cariche su di esse o addirittura ne impedisce l'elettrificazione. Inoltre, molti di questi materiali hanno buone proprietà lubrificanti e riducono l'attrito e possono anche essere igroscopici, il che può ridurre l'elettrificazione. Nella composizione dei prodotti vengono anche introdotte sostanze antistatiche. Ad esempio, nella produzione di tubi flessibili per il carico e il pompaggio di liquidi infiammabili, al materiale vengono aggiunte grafite e fuliggine. A volte ai liquidi vengono aggiunti anche additivi antistatici, che ne aumentano la conduttività elettrica. Tuttavia, questo metodo non ha ancora trovato un utilizzo diffuso in tutti i settori in cui esiste il pericolo di elettricità statica. Nell'industria delle polveri, ad esempio, viene utilizzato solo per determinate combinazioni di materiali.

Un metodo affidabile per neutralizzare le cariche di elettricità statica consiste nel creare cariche elettriche di polarità opposta e dirigerle verso un oggetto carico.

Quando le cariche si ricombinano si ottiene lo stato neutro desiderato. Questo metodo di protezione è diventato abbastanza diffuso nell'industria. A seconda di come vengono generate le cariche (ioni), i metodi differiscono l'uno dall'altro. Tra i numerosi modi per creare ioni nell'aria, i due seguenti sono di importanza pratica: ionizzazione dell'aria attraverso una scarica corona controllata; ionizzazione dell'aria mediante raggi X, radiazioni gamma e ultraviolette, nonché particelle a e b.

Ad esempio, si consideri lo schema elettrico di un apparato per la neutralizzazione dell'elettricità statica, in cui viene utilizzata una scarica corona per generare cariche elettriche (Fig. 2.3). In questo caso, le cariche vengono neutralizzate sul nastro sintetico 3, che viene azionato dai rulli 1 e 2. Lo ionizzatore 4, che è sotto alta tensione e ha la polarità opposta alle cariche del nastro elettrificato, crea una scarica corona. Corrente di scarica elettrica, ad es. il numero di cariche che si muovono verso il materiale aumenta con l'aumentare della tensione. Quindi le accuse

dirigendosi verso il materiale elettrificato ne compenserà le cariche al valore richiesto. La presenza della polarità e il numero di cariche sul materiale sono controllati dall'elettrometro 7. Regolando la tensione con il regolatore 5 fino a quando le letture dell'elettrometro diventano zero, è possibile ottenere la completa neutralizzazione delle cariche. Poiché una carica può accumularsi anche sulla superficie interna del nastro, per la completa neutralizzazione è possibile utilizzare un altro ionizzatore posto sotto il nastro. Tuttavia è stato dimostrato sperimentalmente che per una neutralizzazione quasi completa è sufficiente uno ionizzatore.

Riso. 2.3. Rappresentazione schematica di un apparecchio per la neutralizzazione dell'elettricità statica

I neutralizzatori radioattivi sono piuttosto semplici nel design e solitamente assumono la forma di una lunga piastra o disco con un farmaco radioattivo depositato su un lato. Le soluzioni più comunemente utilizzate sono il radio (Ra) e il polonio (Po). Il radio emette particelle a e b con un tempo di dimezzamento T 1/2 = 1590 anni, mentre il polonio emette particelle a con un tempo di dimezzamento T 1/2 = 138 giorni. La radiazione a è costituita da particelle di elio con una carica di 2e+ e una profondità di penetrazione nell'aria di 30 – 75 mm. La radiazione B è costituita da elettroni e ha una profondità di penetrazione di 1 m per il radio, mentre la radiazione gamma ha un potere di penetrazione inferiore rispetto alle particelle A e B.

Gli ionizzatori radioattivi si trovano a una distanza tale dal corpo da neutralizzare da ottenere la massima efficienza. Va notato qui che è abbastanza difficile regolare il numero di cariche generate (ioni) in questo tipo di neutralizzatori e, di norma, tale regolamentazione è assente.