Основи охорони праці

Можливість нагромадження небезпечних електростатичних зарядів визначається як інтенсивністю виникнення (генерацією), так і умовами стікання (розсіювання) зарядів.

Найбільш небезпечним проявом статичної електрики в промисловості є іскрові розряди, енергія яких може перевищувати мінімальну енергію запалювання горючих середовищ.

В умовах вибухонебезпечних виробництв реальну небезпеку представляє запалення горючих середовищ іскрами, що виникають при дотиканні людини з заземленим устаткуванням. На тілі людини може накопичуватися статична електрика при користуванні взуттям з підошвами, що не проводять електричний струм, одягом і білизною з вовни, шовку і штучних волокон, при пересуванні по непровідному покриттю підлоги і при виконанні ряду ручних операцій з речовинами-діелектриками. Потенціал ізольованого від землі людського тіла може досягати 7000 В і більше, а максимальна енергія, що звільняється при іскровому розряді – 2,5-7,5 мДж. Такої енергії досить для підпалювання багатьох газо-, паро- і навіть пилеповітряних сумішей.

Визначити енергію іскрового розряду W з тіла людини (у мДж) на заземлений предмет можна за наступним емпіричним виразом:

 ,                         (8.1)

де Н – ріст людини, см; В – коефіцієнт, що характеризує матеріал покриття підлоги (дерево – 0,25; дерево-пластик – 0,18; керамічна плитка – 0,095; метал – 0,45); U – потенціал тіла людини щодо землі, В.

За сучасними даними, розряди статичної електрики є безпечними для здоров'я людини. Однак вони можуть викликати неприємні відчуття, а за певних умов (при розряді з тіла людини або через тіло людини на землю або заземлене устаткування) призвести до мимовільного різкого руху, що може бути причиною травми (особливо при падінні з висоти).

Загальні вимоги іскробезопеки від розрядів статичної електрики з метою забезпечення пожежо- і вибухобезпеки встановлені ГОСТ 12.1.018-79. За характером і умовами виникнення розрядів статичної електрики і за характеристиками вогненебезпечних речовин або виробів об'єкти підрозділяються на три класи електростатичної іскробезопеки (ЕСІБ): без іскрової електризації; слабкої електризації; та сильної електризації. Під електростатичною іскробезпекою (ЕСІБ) розуміється такий стан об'єкта, при якому виключається можливість вибуху і пожежі від статичної електрики.

Віднесення об'єкта до того або іншого класу ЕСІБ проводиться на основі даних: про електростатичні і електроміцнісні властивості матеріалів; про геометричні параметри об'єкта; про електростатичну напругу, що виникає в процесі електризації; про чутливість до запалюючого або ініціюючого вибух впливу розрядів статичної електрики. У ГОСТ 12.1.018-79 приведені гранично допустимі параметри для класів ЕСІБ і умови віднесення об'єктів до того або іншого класу. Наприклад, однією з умов віднесення об'єкта до класу ЕСІБ безіскрової електризації є наявність заземленого електропровідного устаткування, у якому виключене застосування речовин і матеріалів з питомим електричним опором більш ніж 104 Ом∙м і відсутні процеси розбризкування, розпилення, здрібнювання і диспергування. Якщо питомий електричний опір речовин і матеріалів перевищує 108 Ом м, то за цією умовою об'єкт відносять до класу ЕСІБ слабкої електризації.

Для класу ЕСІБ сильної електризації припустимі розряди з лінійною щільністю енергії, що не перевищує 40% від мінімальної лінійної щільності енергії запалювання. У ГОСТ наведена методика розрахунку лінійної щільності енергії для трубчастих і плоских зразків.

Захист від нагромадження і небезпечних проявів статичної електрики заснований на наступних принципах:

– зменшення процесу генерації електростатичних зарядів (обмеження швидкості переробки і транспортування матеріалів, відповідний підбір контактуючих пар і ін.); 

– виключення небезпечних розрядів статичної електрики (заземлення об'єктів, що проводять електричний струм, зміна розподіленої ємності наелектризованих діелектриків і ін.);

– розсіювання виникаючих електростатичних зарядів (збільшення провідності самих матеріалів і навколишнього середовища).

В окрему групу можна виділити способи, які не запобігають утворенню і нагромадженню зарядів статичної електрики, а спрямовані на те, щоб виниклий іскровий розряд статичної електрики не викликав запалення горючої суміші.

Усі накопичені на даний час відомості по способах захисту від статичної електрики узагальнені в «Правилах захисту від статичної електрики на виробництвах хімічної, нафтохімічної і нафтопереробної промисловості», і ГОСТ 12.4.124–83 «ССБТ. Засоби захисту від статичної електрики. Загальні технічні вимоги».

Зменшення швидкостей переробки і транспортування матеріалів є реальним засобом зниження рівня електризації матеріалів. Щоб не погіршувати параметри технологічних процесів, доцільно обмежувати швидкість тільки на певних ділянках транспортування рідин і сипучих матеріалів (наприклад, перед зливом у резервуари і над бункерами) шляхом застосування релаксаційних ємностей, де більша частина зарядів розсіюється (релаксується) за час перебування наелектризованого середовища в цій ємності.

Для зниження електризуємості матеріалу не допускають сильного розбризкування, перемішування матеріалів (так зване барботирування); ретельно очищають гази і рідини від сторонніх домішок, особливо якщо останні мають електропровідність, що суттєво відрізняється від основної речовини.

Немаловажне значення має правильний підбір контактуючих пар відповідно до експериментально встановлених електростатичних рядів. Правильно підібравши контактуючі пари, можна значно зменшити і навіть запобігти утворення електростатичних зарядів.

За принципом дії засоби колективного захисту від статичної електрики підрозділяються на: заземляючі пристрої, антиелектростатичні речовини, що зволожують пристрої, нейтралізатори, що екранують речовини (ГОСТ 12.4.124–83).

Заземлення устаткування усуває можливість нагромадження зарядів на провідниках і в деяких випадках сприяє процесу релаксації заряду з поверхні діелектрика в землю. Заземлення є обов'язковою мірою захисту від статичної електрики, але на процес накопичення електростатичних зарядів у діелектриках воно практично не впливає. Величина опору заземлення, призначеного