ESD ochrana ve výrobních procesech
V důsledku vystavení statické elektřině může dojít k úrazu elektrickým proudem.
Statická elektřina — jedná se o třecí elektřinu, která vzniká fyzikálním jevem elektrifikace při tření dielektrika a vodiče, při tření dielektrik o sebe, při fragmentaci dielektrika, při nárazu do dielektrika, při jeho rozbití.
Proces akumulace a mizení nábojů ze statické elektřiny probíhá pomalu, postupně. Rozlišujte statickou elektřinu vznikající při běhu různých technologických procesů a atmosférickou statickou elektřinu.
V praxi vzniká statická elektřina:
- při přepravě kapalných dielektrik potrubím;
- při plnění a vyprazdňování nádrží ropnými produkty;
- při přemísťování papíru ve strojích na řezání papíru;
- při výrobě kaučukového lepidla v mísičích lepidel;
- při provozu dopřádacích a tkacích strojů, když se nitě pohybují po kovovém povrchu;
- při práci s řemenovými pohony;
- když se plyny pohybují potrubím;
- v místnostech s velkým množstvím organického prachu;
- v mnoha dalších technologických procesech,
- když člověk nosí oblečení z hedvábí, vlny, nylonu, lavsanu, nylonu atd.
Během výrobních procesů se musí náboj statické elektřiny vybít do země nebo neutralizovat ve vzduchu.
Pokud se tak nestane, pak náboje nahromaděné na jednotlivých kovových částech zařízení vytvářejí vůči zemi vysoké potenciály, které mohou dosahovat hodnot několika desítek tisíc voltů.
To způsobuje výboj statické elektřiny lidským tělem, což způsobuje poškození nervového a kardiovaskulárního systému.
Náboje statické elektřiny navíc poškozují výrobky, kazí suroviny a materiály a zpomalují postup technologických procesů.
Statický výboj jisker může způsobit výbuch nebo požár, pokud k němu dojde v hořlavém prostředí (hořlaviny a oxidační činidla), což může vést k vážným škodám na majetku a zranění osob.
V takových průmyslových odvětvích je nutné zavést speciální ochranná opatření, která sníží potenciál statické elektřiny vzhledem k zemi na bezpečné hodnoty.
Měla by být rovněž přijata opatření na ochranu osobní ochrany osob sloužících takovým průmyslovým odvětvím před hromaděním nábojů statické elektřiny.
V průmyslových procesech, aby se zabránilo vzniku jisker ze statické elektřiny, se přijímá mnoho různých technických opatření ke snížení vysokých elektrostatických potenciálů na bezpečné hodnoty. Patří sem následující činnosti:
1.3 Uzemnění kovových částí zařízení, které je ve většině případů nejspolehlivějším způsobem ochrany
V tomto případě statická elektřina proudí do země. Uzemnění různých nádrží, plynojemů, ropovodů, dopravníků uhlí, vykládacích zařízení atd. musí být provedeny alespoň ve dvou bodech.
Cisternové vozy, letadla jsou při vykládání a doplňování paliva připojeny ke speciální zemnící elektrodě. Na své cestě jsou tankery uzemněny speciálním kovovým řetězem.
Kovová ucha pryžových hadic pro nalévání hořlavých látek, kovové nálevky, sudy a jiné nádoby při jejich plnění musí být uzemněny.
Odpor uzemňovacího zařízení by ve všech případech neměl překročit 100 ohmů. Uzemnění ochrany proti statické elektřině je zpravidla kombinováno s ochranným uzemněním elektrického zařízení.
2. Celkové nebo lokální zvlhčování vzduchu nebo povrchu elektrizujícího materiálu, které pomáhá neutralizovat náboje statické elektřiny
3. Použití materiálů zvyšujících elektrickou vodivost dielektrik
Například potažení povrchu řemenu přilehlého k řemenici speciální elektricky vodivou sloučeninou (82 % sazí a 18 % glycerinu). Elektrická vodivost ropných produktů se zvyšuje zavedením antistatických přísad.
4. Snížení schopnosti dielektrik elektrizovat
To je usnadněno plněním přístrojů, nádob, uzavřených přepravních zařízení inertním plynem, omezením rychlosti plynu, kapalných ropných produktů, prachu v potrubí, snížením počtu ventilů, ventilů, filtrů podél potrubí, zákazem plnění hořlavých a hořlavých kapalin v nádobách s volně padajícím proudem, zabraňujícím jejich prudkému rozhýbání apod.
5. Použití zesíleného větrání v místnostech s velkým množstvím organického prachu
6. Použití neutralizátorů statické elektřiny, což je nejúčinnější způsob ochrany v požárních a výbušných prostorech
Nejběžnější jsou tři typy neutralizátorů:
a) Indukční měnič
Jeho cílem je snížit hustotu nábojů statické elektřiny v proudu elektrizující kapaliny před jejím vytékáním z potrubí do nádrže a je k tomuto účelu instalován na potrubí o průměru 20 až 100 mm.
b) Neutralizátor vysokého napětí
Navrženo k neutralizaci elektrických nábojů při vysokých rychlostech pohybu elektrizujícího materiálu. Neutralizátor se skládá ze speciální instalace s vysokým napětím a omezovači. Při instalaci vysokonapěťové instalace se vzduch v blízkosti jehly jiskřiště ionizuje a v této oblasti se neutralizují náboje statické elektřiny.
c) Radioaktivní neutralizátor
Navrženo k neutralizaci elektrických nábojů při vysokých rychlostech elektrizujícího materiálu. Neutralizátor vytváří zónu ionizace vzduchu vlivem alfa nebo beta - radioaktivního záření, ve kterém dochází k neutralizaci nábojů statické elektřiny.
Hlavní částí neutralizátoru je kovová deska pokrytá tenkou vrstvou radioaktivní látky a umístěná v kovovém pouzdře, která rovněž směřuje záření k povrchu elektrizujícího materiálu.
7. Vybíjení nábojů statické elektřiny nahromaděné na lidech se provádí pomocí vodivých podlah nebo uzemněných ploch, uzemněním rukojetí přístrojů, přístrojů, strojů a dveří
Servisnímu personálu se doporučuje používat antistatickou (vodivou) obuv a oděv; při práci je zakázáno nosit vlnu, hedvábí, umělá vlákna, jakož i prsteny a náramky. Pro upozornění personálu na výskyt nebezpečných elektrostatických nábojů by se měly používat alarmy statické elektřiny poskytující zvukové a vizuální signály o nebezpečí.
Zvláštní nebezpečí pro lidi představují výboje atmosférické statické elektřiny, které se projevují ve formě blesku.
Blesk je výboj statické elektřiny, ke kterému dochází mezi bouřkovými mraky a zemí nebo mezi mraky.
Blesk je nebezpečný kvůli možným přímým úderům a jejich sekundárním účinkům. V případě přímého úderu blesku je možná částečná destrukce cihel, betonu, kamene, dřevěných konstrukcí budov a zařízení a také vznik požárů a výbuchů při kontaktu blesku s hořlavými a hořlavými materiály a látkami. To může vést k velkým materiálním ztrátám a ohrožovat životy lidí.
Mezi sekundární projevy blesku patří výskyt elektrostatické a elektromagnetické indukce a také vychylování vysokých potenciálů.
V obou případech mohou vysoké indukované potenciály způsobit jiskrový výboj a způsobit požár nebo výbuch, pokud k tomu dojde v požárních nebo výbušných oblastech.
Snos vysokých potenciálů je přenos vysokých potenciálů v budovách nebo konstrukcích přes vodiče nadzemního elektrického vedení, pro ně vhodného komunikačního vedení, při přímých úderech do nich, jakož i v důsledku elektromagnetické indukce při úderu blesku do přízemní.
V tomto případě výboje jisker z elektrického vedení, zástrček, vypínačů, telefonních a rádiových zařízení atd. k zemi nebo uzemněným prvkům budovy, což je pro tamní lidi velmi nebezpečné.
V elektroinstalacích může přepětí v důsledku úderu blesku vést ke zničení izolace elektrického zařízení, k možnému poškození, dlouhému přerušení dodávky energie spotřebitelům.
Proto musí být každá budova a stavba chráněna před přímým úderem blesku pomocí speciálních zařízení — hromosvody, a z jeho vedlejších projevů — použití řady speciálních technických ochranných opatření (diskutovaných výše).
Více o blesku:
Co je to blesk a jak k němu dochází?