Опасные и вредные факторы статического электричества

В настоящее время во всех отраслях промышленности широко используются диэлектрические материалы и органические вещества. В первую очередь, это полимеры и бумага, а также углеводороды и продукты нефтепереработки в разной форме. На их поверхности образуется электростатический заряд. Его накопление приводит к затруднению технологических процессов.

Оглавление

Что такое статическое электричество

Точное определение этому явлению дает ГОСТ 12.1.018, в котором статическое электричество рассматривается как совокупность явлений, связанных с появлением на поверхности (или в объеме) определенных материалом свободного электрического заряда. Накопление статического электричества на поверхности, возможно при двух условиях:

  • Имеет место контакт поверхностей, в том числе путем трения, в результате возникает двойной электрический слой, формирование которого обусловлено переходом электронов в результате донорско-акцепторных актов.
  • Одна из контактирующих поверхностей является диэлектриком.

Чаще всего электростатический заряд образуется либо при трении двух диэлектриков, либо при контакте диэлектрика с металлолом. Накапливающийся на трущихся поверхностях заряд может легко и без последствий стекать на землю, но только в том случае, если само тело является проводником электричества, и было заземлено.

Заряд может оставаться на поверхности в течение длительного времени после того, как контакт прекратится. Для сохранения нужно, чтобы время разрушения контакта было меньше, чем время, за которое происходит уменьшение напряжения и возвращение материалов в состояние равновесия.

Почему возникает статическое электричество

Основные причины образования статического электричества (статики) сводятся к следующему:

  • наличие контакта между поверхностями, изготовленными из разных материалов;
  • ультрафиолетовое излучение и радиация;
  • разделение физических тел;
  • быстрый перепад температуры.

Чаще всего причиной возникновения статики является именно контакт между двумя поверхностями. Хотя это явление еще недостаточно изучено, ясно, что оно связано со сложными процессами перераспределения ионов и электронов. Причем это касается не только твердых предметов. Статическое электричество может возникать и при контакте диэлектриков в жидких и газообразных формах. Главное условие – эти вещества должны иметь разную диэлектрическую проницаемость. Поэтому в чистом виде газ и не электризуется, а вот при утечке из баллона это вполне возможно. Кроме того, газ или жидкость могут содержать примеси. Например, в баллоне или резервуаре, в трубопроводе или другом коммуникационном устройстве внутри может оказаться ржавчина, и это спровоцирует образование и сохранение электростатического заряда. Вот почему очистке газов и жидкостей следует уделить максимум внимания.

На производстве статика чаще всего образуется при распылении, дроблении, смешивании вещества, а также при их транспортировке.

Опасные и вредные факторы статического электричества

Статика опасна по многим причинам. Прежде всего, на производстве она мешает нормальному технологическому процессу:

  • в электронной промышленности притягивается пыль к чувствительным узлам и деталям;
  • в полиграфии – из-за притягивания пыли может загрязниться запечатываемая поверхность;
  • прилипание материалов замедляет подготовку;
  • статика может вывести из строя детали оборудования;
  • разряд может привести к искре и возгоранию, что особенно опасно для предприятий, использующих в качестве сырья легковоспламеняющиеся материалы.

Опасность статического электричества – это еще и негативное влияние на здоровье человека. Это не так опасно, как разряд тока, но при длительном воздействии может привести к неприятностям с нервной и сердечно-сосудистой системой.

Защита от электростатики

Правила защиты от статики прописаны в некоторых нормативных документах. Главным образом это ГОСТ 12.4.124, полностью посвященный стандартам безопасности труда, в том числе и соответствующим защитным мерам. Также есть «Правила защиты от статики», разработанные для предприятий химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Защита от статики предполагает решение следующих задач:

  • Предотвращение накопления статики на узлах оборудования, проводящих ток – это достигается путем заземления соответствующих устройств (не только самого оборудования и станков, но и коммуникаций – например, трубопроводов).
  • Снижение электрического сопротивления материалов, подлежащих обработке.
  • Уменьшение интенсивности заряда статики. Для этого необходимо подобрать такую скорость движения веществ, при которой исключается их разбрызгивание и дробление, а также распыление.
  • Очистка жидкостей и газов от примесей – это также делается для снижения интенсивности заряда.
  • Отвод заряда статики, который скапливается, на людей.

На предприятии должны быть устроены специальные заземленные зоны и рабочие площадки. Обязательно нужно позаботиться о заземлении дверных ручек и лестничных поручней, рукояток различного оборудования. Все операторы, работающие с такой техникой, должны быть снабжены спецодеждой.

Защита рабочего места

Человеческое тело само по себе является проводником тока. Поэтому защита от статики требуется работникам предприятия, нужно обезопасить каждое рабочее место. Оборудование должно быть заземлено, на полу должен быть постелен токопроводящий коврик. Также на каждом рабочем месте должен быть излучатель ионизированного воздуха, который нейтрализует заряд. Существуют разные виды защитного оборудования – это антистатические планки, ионизирующий пистолет и т.д. Выбирать нужный вариант следует, исходя из особенностей производства.

Человек должен носить защитную одежду. Обязательно следует снабдить операторов специальной обувью на токопроводящей подошве, чтобы заряд как будто стекал и отводился в землю.

← Программа ESD-контроля и современные стандарты ESD-защитыЧем вредно и опасно статическое электричество для человека →