Способы защиты от статического электричества: Защита от статического электричества

Содержание

Защита от статического электричества

Опасность возникновения статического электричества проявляется в возможности образования электрической искры и вредном действии его на организм человека. Электризация — это комплекс физических и химических процессов, приводящих к разделению в пространстве зарядов противоположных знаков или к накоплению зарядов одного знака. При статической электризации напряжение относительно земли достигает десятков, а иногда и сотен тысяч вольт. Для воспламенения от электрической искры требуется минимальная энергия, так как малый объем газа от искры нагревается до высокой температура за предельно короткое время.

Вредное воздействие на организм человека статическое электричество оказывает не только при непосредственном его контакте с зарядом, но и за счет действия электрического поля, возникающего вокруг заряженных поверхностей.

Основные способы защиты от статического электричества следующие: заземление оборудования, сосудов и коммуникаций, в которых накапливается статическое электричество; увеличение поверхностной проводимости диэлектрика; увлажнение окружающего воздуха; ионизация воздуха или среды нейтрализатором статического электричества; подбор контактных пар; изменение режимов технологического процесса, использование операторами спецобуви с электропроводящей подошвой и др.

Организация молниезащиты промышленного предприятия

При превышении напряженностью электрического поля атмосферы критического значения возникает разряд, сопровождающийся ярким свечением — молнией и звуком (громом). Сила тока в канале молнии достигает 200 000 А, температура составляет 6000—10000 °С и более, время существования молнии 0,1—1 с.

Различают первичные проявления молнии (прямой удар) и вторичные проявления в виде электростатической и электромагнитной индукции. Прямой удар молнии может вызвать пожар и произвести разрушение сооружений. Вторичные проявления молнии опасны тем, что возможно искрение, которое устраняется посредством заземления всех металлических элементов.

Устройство, служащее для защиты объекта от прямых попаданий молнии, называется молниеотводом Он принимает удар молнии на себя и отводит ток в землю. Молниеотвод состоит из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Молниеприемники могут быть стержневыми, тросовыми (антенными), сетчатыми. Все здания и сооружения по степени требований к молниезащите делятся на три категории в зависимости от назначения и технологических особенностей объекта по степени пожаро- и взрывоопасности.

I категория — это здания (сооружения), отнесенные к зонам классов B-I и В-II. Молниезащита таких объектов предусматривается независимо от средней грозовой деятельности и места расположения объекта на территории России.

II категория — это здания (сооружения) зон классов В-Ia и В-IIа; молниезащита здесь выполняется при грозовой деятельности 10 ч в год и более.

III категория — это здания (сооружения) зон классов П-I, П-II и П-IIа, а также открытые зоны классов П-III. Молниезащита этих объектов предусматривается в местностях с грозовой деятельностью 20 ч в год и более.

Защитное действие молниеотвода характеризуется зоной защиты, под которой понимается пространство, защищенное с определенной вероятностью от попадания молнии. Граница зоны, охраняемой одним стержневым молниеотводом высотой до 60 м, определяется образующими двух конусов, высоты которых равны 0,8Н и Н, где Н — высота стержневого молниеотвода, м; а радиусы этих конусов соответственно равны 0,75Н и 1,5Н.

Границы зоны, охраняемой одним стержневым молниеотводом


Оптимальное расстояние между двумя спаренными стержневыми молниеотводами следует принимать равным двум-трем высотам одного молниеотвода. Молниеприемники и токоотводы должны иметьсечение не менее 50 мм2, они должны соединяться с заземлителями кратчайшим путем и не иметь петель и острых углов, которые могут быть источниками искровых и дуговых разрядов.

Величина импульсного сопротивления заземлителя не может быть замерена приборами и определяется по известным значениям сопротивления растеканию тока из таблиц.

Тросовые молниеотводы выполняют из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм.

Как избавиться от статического электричества на производстве и в быту 🏆 Dr.Statik

Человек постоянно перемещается в пространстве. Он ходит и пользуется транспортом, а при любом движении быстро образующиеся статические заряды, как известно, перераспределяются. В итоге нарушается внутренний баланс между взаимосвязанными электронами и атомами. В результате начинает происходить электризация, то есть образуется статическое электричество. Избавиться от статического электричества можно различными способами. Однако, прежде всего, необходимо знать природу данного явления.

Оглавление

Что такое статика

Усугубить положение могут сухой воздух в комнате или в цеху, а также наличие железобетонных стен. Убрать статику – первоочередная задача для работников любого предприятия. Важно правильно бороться с ее формированием. Однако, прежде всего необходимо понимать физические законы и причины образования.

Электрополе формируется при контакте между двумя материалами, резке рулонных материалов и под влиянием электрического поля. Первоочередная производственная задача – эффективная нейтрализация напряжения.

Как создается статика: причины

В физическом теле есть гармоничный баланс отрицательных и положительных частиц. Он обеспечивает нейтральное состояние физического тела. Заряд возникает, когда баланс заряженных частиц явно нарушается. Подразумевает состояние физического тела без движения. При разделении зарядов начинается электризация. Заряд перемещается с находящегося вблизи предмета или с одной части изделия на другую. Причинами могут выступать такие факторы:

  • резкий температурный перепад;
  • трение различных материалов;
  • вращение материалов;
  • облучение;
  • разделение физических тел.

По всей поверхности предмета распределяются заряды. Если тело не заземлено, то они находятся на контактной поверхности. Если же предмет будет подключен к земному контуру, то статическое напряжение будет быстро стекать с физического тела. Электризация возникает, если предмет получает большое число зарядов, которые не расходуются впоследствии во внешнюю среду. С таким положением требуется активно бороться. Важно обеспечивать своевременную эффективную защиту оборудования и оператора.

Подобное положение указывает на то, что все предметы необходимо заземлять. В быту и на производстве крайне важно избавиться от приобретаемых предметами зарядов. Поэтому необходимо знать, как снимать статическое электричество.

Эффективная борьба на производстве

Существуют различные методы, чем снять электрический заряд с разных материалов. Однако, прежде всего, требуется дать оценку уровню напряжения.

На любом производстве неизбежно возникновение очень высокого напряжения. Особенно явно это может наблюдаться в производстве текстиля, различных ПВХ-пленок, фольги, бумаги. Важно понимать, что высокая электростатика часто является причиной возгорания материалов и производственных травм.

Избавиться от статики можно, зная о взаимодействии различных материалов. Положительные заряды накапливают:

  • стекло;
  • кварц;
  • нейлон;
  • шелк;
  • воздух;
  • кожа;
  • асбест;
  • алюминий;
  • слюда.

Нейтральными зарядами обладают бумага, древесина, сталь, хлопок. Отрицательные заряды распределяются по поверхности:

  • силикона;
  • тефлона;
  • селена;
  • латуни;
  • меди;
  • никеля;
  • латекса;
  • янтаря;
  • полиуретана;
  • полистирола.

Вышеуказанные знания дают возможность понимать, как взаимодействуют при трении различные тела. Пример взаимодействия тел: хождение человека в шерстяных носках по ковру. В такой ситуации тело человека приобретет определенный заряд. Заряд около 10 кВ приобретает каждый едущий по сухой дороге автомобиль. В обычном быту потенциал может быть весьма велик. Однако в большинстве случаев заряд не обладает сильной мощностью, поэтому не опасен. Стоит знать, что при повышенной влажности статический ток меньше проявляется.

Если работа ведется с полупроводниковой платой, то стоит обеспечить высокую скорость ухода заряда. Для этого применяют напольное покрытие с небольшим электросопротивлением. Также используются принудительное шунтирование электроплат и специнструмент с заземленной головкой.

При работе с легко воспламеняющими жидкостями заземляют транспорт, их перевозящий. Металлическим тросом также снабжается самолет. Трос обеспечивает надежную защиту от накопившейся статики.

Основными методами защиты являются:

  • отвод накопленного заряда в окружающую среду;
  • понижение генерации;
  • увеличение проводимости твердых тел;
  • сокращение перенапряжения в конструкциях;
  • нейтрализация зарядов при применении на производстве специальных индукционных нейтрализаторов, а так же радиоизотопных современных средств.

При нейтрализации заряды компенсируются противоположными по знакам. Генерируются они специальным прибором. На предприятии обязательно должны присутствовать средства защиты.

Другие меры снижения статполя:

1. Везде, где только возможно согласно технологии производства, важно исключить распыление легко воспламеняющихся веществ, разбрызгивание составов, дробление.

2. Если технологически это допустимо, необходимо очищать горючие газы от взвешенных твердых/жидких частиц. В свою очередь жидкости следует чистить от загрязнения примесями.

3. Необходимо следить, чтобы скорость в аппаратах и производственных магистралях движение материалов превышало тех показателей, которые предусмотрены проектом.

Обратите внимание! На взрывоопасных производствах рекомендуется любое транспортное и технологическое оборудование производить исключительно из тех материалов, которые имеют удельное объемное электросопротивление не более, чем 105 ом·м.

Чем и как снять с себя статику

Многочисленные исследования доказывают вред такого поля. От него страдает здоровье человека. При взаимодействии с наэлектризованным предметом может отказать бытовая и производственная техника. Подобное часто становится причиной травмы на предприятии и в быту. Также стоит учесть, что слишком частое прохождение разрядов через тело человека вызывает различные отклонения в слаженной работе организма. Поэтому крайне важно знать, чем снять статическое электричество. Разряды накапливаются на спецодежде, рабочих халатах, обуви.

Как снимать статическое электричество — должен знать каждый работник любого производства. Наиболее действенными способами являются:

  1. Заземление оборудования.
  2. Прикосновение человека к заземленной батарее.
  3. Прикосновение к заземленному промышленному трубопроводу.
  4. Использование антистатических покрытий.
  5. Применение антистатического спрея.

Рассмотрим данные методы подробнее. На предприятии обязаны соблюдаться определенные техники безопасности. Особенно важно их применение при взаимодействии с легко воспламеняющими материалами. Любая искра может стать причиной пожара. Поэтому крайне необходимо предотвратить проникновение статического электричества в рабочую зону. Важно повысить проводимость материалов, увеличить устойчивость всех механизмов и снизить скорости обработки используемых предметов. Помните, что создание грамотного заземления и знание, как снять статическое электричество, станут эффективными мерами безопасности на производстве.

Чтобы действовали правила безопасности на производстве, важно:

  1. Повысить устойчивость различных механизмов и блокировать формирование наэлектризованности на рабочем месте.
  2. Защитить работоспособность оборудования металлической сеткой.
  3. Исключить образование разряда.

Различные физические, механические и химические принципы предотвращают либо уменьшают формирование заряда. Улучшить ситуацию можно за счет:

  • коронирования;
  • ионизации воздуха;
  • возвышения рабочей поверхности;
  • грамотного подбора взаимодействующих материалов.

Вышеуказанное дает полное представление, как снимать статическое электричество в производственных условиях и чем именно ликвидировать заряд.

Большой вред может причинить разряд, который возникает при производстве полупроводниковых материалов. Приборы в цеху могут выйти из строя. Разряд может образоваться и случайно. Причинами подобного часто становятся:

  • высокая энергия потенциала;
  • переходной процесс;
  • электросопротивление контактов.

Ток возрастает на протяжении минимально короткого срока, достигает максимума и затем снижается. Однако разряд может успеть пройти через тело оператора прибора.

Как избавиться от статического электричества на одежде

Снять статическое электричество с одежды можно различными способами. Если на вас надета шерстяная одежда, то снимать ее следует очень медленно. Для защиты тела вещи из шелка следует предварительно обработать антистатическим спреем.

Также существуют некоторые простые и действенные способы:

  1. Намочите руки водой и проведите мокрыми ладонями по одежде.
  2. Прикрепите к одежде с изнаночной стороны английскую булавку.
  3. Проведите вывернутый наизнанку рабочий халат сквозь металлическую вешалку-тремпель.
  4. Используйте антистатический спрей или лак для волос.

Всем сотрудникам производства важно знать, чем именно снимать заряд. Важно защитить здоровье рабочих в их повседневной деятельности. В шкафчике с рабочей одеждой непременно должны быть металлические и деревянные вешалки-плечики.

Булавка и антистатический спрей помогут одежде не липнуть к телу. При использовании этих средств значительно уменьшается электризация материала. Булавку можно прикрепить на ярлык одежды, чтобы она не мешала.

Как снять статическое электричество с помощью спрея? Применение антистатика требует особой осторожности. Безопасным для различных материалов является средство с содержанием спирта. Таким спреем можно обрабатывать одежду только в проветриваемой комнате. Спирт быстро испаряется с ткани, однако оставляет специфический запах. Есть и другой вид антистатиков. Водная основа данных средств содержит ПАВ. Эти активные вещества совершенно безопасны для здоровья человека, однако не подходят для слишком чувствительной кожи. Попав на кожный покров, они могут вызвать сильное раздражение. Учитывая вышеуказанное, следует с большим вниманием подходить к выбору антистатического средства.

Как убрать статику с пластика

Удаление ее имеет большое значение при производстве ПВХ-изделий. По производственным технологиям не допускается накапливание разрядов. Однако в производственных цехах имеются пластиковые окна, трубопроводы, воздуховоды. Чем можно снять напряжение с пластика? В данном случае важно обязательно регулировать влажность в помещении. Рабочие цеха также должны носить индивидуальные средства защиты от тока. Правила защиты подробно описаны в действующих нормативах безопасности на производстве.

Применение различного антистатического оборудования – эффективный способ борьбы с током. Он может быть удален с помощью:

  • антистатических щеток;
  • ионных воздушных ножей;
  • разряжающих планок;
  • ионизирующих пистолетов;
  • разряжающих блоков питания;
  • других нейтрализаторов накопленного заряда.

Комплексные решения позволяют предотвратить накопление заряда и предупредить возгорание. Особенно важно использовать специальные нейтрализаторы напряжения во взрывоопасных зонах. Простым и при этом экономическим решением является установка недорогих антистатических шнуров и щеток. Приспособления позволят минимизировать возможные риски и эффективно нейтрализуют статическое поле на рабочих местах. Антистатическое оборудование широко востребовано на различных предприятиях.

Пластик является прекрасным диэлектриком. Стоит заметить, что материал не проводит электрический ток, потому и формируется на его поверхности поле. Защита от зарядов особенно необходима на предприятиях, которые производят различные полимеры, бумагу и ткани. Важно грамотно оборудовать рабочее место оператора и постоянно использовать антистатическую защиту и спецобувь.

Нейтрализовать разряд на пластике временно можно такими способами:

  1. Используйте изопропиловый спирт. Протирать нужно периодически им поверхность пластика.
  2. Проведите ионизацию антистатическими планками и воздушными ножами.
  3. Добавьте в производство материала внутренние антистатические добавки.

Также можно использовать полимерный антистатик универсального действия. Свойства данного средства не зависят от влажности окружающей среды. Однако такой продукт стоит дорого, поэтому его применение целесообразно, когда требуется длительная защита полимеров. Также на производстве важно использовать спецблоки, которые уменьшают накопление заряда материалом.

Как убрать статическое электричество в быту

Обычно накопление телом заряженных частиц происходит из-за быстрого трения. Все материальные тела состоят из атомов. Вокруг ядра атома двигаются электроны. Как только человек снимает с себя кофточку и бросает вещь на диван, электроны стираются с собственных орбит и переходят на изделие. Электронами являются отрицательно заряженные частицы. И кофта становится отрицательно заряженной. В структуре материала электроны теперь находятся в избытке. А тело человека становится положительно заряженным. Если в этот момент прикоснуться к другому человеку или металлическому предмету, то можно ощутить явный разряд током. При этом человеческое тело вберет в себя недостающее число электронов, и энергетика сбалансируется. То есть, плюс и минус снова уравновесятся.

Как уже указывалось, статическое электричество в человеческом теле накапливается из-за дисбаланса заряженных частиц. При этом совершенно нет необходимости что-либо с себя снимать из одежды. К примеру, вы можете просто сидеть в автомобиле, и тело ваше при езде транспорта будет тереться о сидение. Любое трение, безусловно, провоцирует переход определенного количества электронов. Как только заряженное материальное тело соприкоснется с проводником, оно разрядится. То есть, вберет недостающие электроны от предмета.

Накопление телом заряды может ощущаться человеком в виде покалывания пальцев, снижения работоспособности, потери энергии. Большие дозы статического электричества крайне вредны для здоровья человека. При этом считается, что небольшой ток не несет опасности для человека. Однако стоит постоянно следить за напряженностью поля.

Получить заряд можно:

  • от шерстяных вещей;
  • при взаимодействии с различными техническими приборами;
  • при расчесывании волос;
  • при движении по ковру.

Если вы дома носите резиновые шлепки, то целесообразно положить в них кожаные стельки. Такая мера способствует снятию заряда. Чем еще можно уменьшить вредное формирование статического тока? Регулярно делайте дома влажную уборку, ликвидируйте с предметов пыль, проветривайте помещения. Снизить формирование наэлектризованность помогут расположенные на горячей батарее мокрые материи. Также можно использовать специальный увлажнитель воздуха.

Заряд накапливают многие бытовые приборы. Техника должна работать при уравнивании потенциалов. Стоит знать, что сильно электризуются акриловые и чугунные ванны, а также другие конструкции из данных материалов. Необходимо обеспечить определенную защиту от воздействия статического электричества в доме.

Важно помнить одно основное правило – статическое электричество не накапливают заземленные предметы. То есть, те тела, которые постоянно контактируют с поверхностью земли. Именно поэтому так важно, чтобы используемая обувь была с токопроводящими подошвами. Однако, к сожалению, современная обувь изготавливается из резины, каучука, синтетического полимерного материала. Спецобувь, в свою очередь, производят с учетом снятия статического напряжения на рабочем месте. И ее должны носить все операторы.

Повышение влажности воздуха в помещении – одна из самых действенных мер, когда снять наэлектризованность в цеху необходимо срочно. Разрядкой для заряженного тела становится в таком случае сам воздух. При повышенной влаге не формируется статический ток. Он также не возникнет, если человек намок под дождем. Это доказанный учеными факт.

Вывод

Статполе является опасным и малоприятным явлением, поэтому его формирование необходимо предотвращать не только в производственном цеху, но и в привычном быту. Током может биться любой металлический предмет. Если же вы накопите заряд и прикоснетесь к другому человеку, то при прикосновении тоже ощутите удар электричеством.

Важно научиться правильно снимать заряды с себя и грамотно обезопасить свое рабочее место. Для этого необходимо понимать природу образования разряда. Он проскакивает только между положительно и отрицательно заряженными объектами. Поскольку человеческое тело состоит из 80% воды, то оно является отличным проводником электрического тока.

В схеме защиты рабочего места обязательно должны присутствовать:

  • токопроводящий коврик;
  • заземляющий провод;
  • излучатель ионизированного воздуха;
  • провод, соединяющий поверхность стола с ковриком;
  • клеммы заземления.

При этом оператор оборудования должен быть обут в токопроводящую обувь. Немаловажное значение имеет токопроводящая обивка рабочего стула. Оператор оборудования должен работать в спецодежде, которая не накапливает электричество. Скапливающиеся заряды при принятии вышеуказанных мер будут отводиться в землю.

Потенциал статики значительно снижают качественные ионизаторы воздуха. Их следует держать на производстве постоянно включенными. Такая мера предотвращает накопление статического электричества. Однако при этом следует учитывать, что высокая концентрация водяных паров в атмосфере пагубно влияет на человеческое здоровье. Влажность в помещении следует поддерживать на уровне 40%.

Эффективными мерами являются частые проветривания, применение вентиляции, фильтрация воздуха. Когда воздушный поток проходит сквозь фильтр, возникающие заряды нейтрализуются.

Кроме антистатической обуви и вещей, стоит носить специальные антистатические браслеты. Они включают специальную токопроводящую полосу, которая способствует заземлению заряда. Крепится подобное изделие к кисти руки специальной удобной пряжкой. Этот элемент подключается к заземляющемуся проводу. Использование браслета позволяет снизить мощность электрополя.

По вине статического электричества на производстве воспламеняются горючие материалы, происходят электротравмы, выходит из строя оборудование. Поэтому электростатическая защита является крайне важной для любого предприятия.

54 Статическое электричество.Способы защиты.

Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией зарядов. Заряды возникают при трении, дроблении, облучении УФ, химических реакциях. Длительное время заряды сохраняются на поверхности полупроводников и диэлектриков с удельным сопротивлением ρ≥105 Ом*м. релаксация зарядов происходит в следующих формах – растекание по поверхности и в объёме тела, стекание зарядов с поверхности тела в воздух. Опасность статического электричества заключается в возможности воспламенения горючих смесей, находящихся в помещении. Необходимо выполнение условия: , где W доп – допустимая энергия разряда, Дж; Wmin =0,5Сφ2, Дж; где С – ёмкость, φ – потенциал.
Меры защиты:
1.снижение силового воздействия
2.снижение скоростей перемещения слоёв сыпучих материалов и жидкостей
3.изготовление контактирующих тел из материалов с близким удельным сопротивлением
4.нанесение на поверхность токоведущих тел лакокрасочных покрытий
5.обработка антистатиками
6.увеличение относительной влажности выше 65%
7.заземление оборудования
8.ионизация воздуха вблизи мест образования зарядов с помощью нейтрализаторов различного типа
9.токопроводящая обувь, полы , обивки стульев
10.легкосъёмные токопроводящие браслеты
Поражающие факторы атмосферного электричества.
1.прямой удар молнией и защита с помощью молниеотводов
2.явление электромагнитной индукции, т.е. вследствие возникновения, мощного переменного во времени электрического поля, способного индуцировать ЭДС различной величины в металлических конструкциях, при сближении которых могут происходить электрические разряды на заземлённые предметы, след-но, возникновение опасного электротравматизма, воспламенение горючих смесей и т. п. для защиты в местах сближения металлических конструкций до 20 см между ними необходимо устраивать металлические перемычки
3.электростатическая индукция, т.е. наведение заряда противоположного знака по сравнению с зарядом облака на металлических предметах, изолированных от земли. Релаксация зарядов с этих предметов происходит на ближайшие заземлённые предметы, след-но, электротравматизм, воспламенение.
4.занос высоких потенциалов по металло-комуникациям, входящих в здание. Защита: заземление крюков фазных проводов.

< Предыдущая   Следующая >

автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Особенности электризации полимерных запечатываемых материалов и разработка способов защиты от статического электричества

Автореферат диссертации по теме «Особенности электризации полимерных запечатываемых материалов и разработка способов защиты от статического электричества»

На правах рукописи

АНОХИНА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Специальность 05. 02.13 — Машины, агрегаты и процессы (печатные средства информации)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

13 МАЙ 2015

005568601

Москва-2015

005568601

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова» (МГУП имени Ивана Федорова) на кафедре «Инновационные технологии в полиграфическом и упаковочном производстве»

Научный руководитель: Баблюк Евгений Борисович,

доктор технических наук, с.н.с. МГУП имени Ивана Федорова, заведующий кафедрой «Инновационные технологии в полиграфическом и упаковочном производстве»

Официальные оппоненты: Дебердеев Рустам Якубович,

доктор технических наук, главный научн. сотр. Казанский национальный исследовательский технологический университет, кафедра «Технология переработки полимеров и композиционных материалов»

Безнаева Ольга Владимировна, кандидат технических наук, Московский государственный университет пищевых производств, вед. спец. отдела подготовки научно-педагогических кадров

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

институт кино и телевидения

Защита диссертации состоится «10»июня 2015 г. в 1300 на заседании диссертационного совета Д 212.147.01 при Московском государственном университете печати имени Ивана Федорова по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета печати имени Ивана Федорова.

Автореферат разослан« » 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.147.01 Пр 5

доктор технических наук, профессор Е.Д. Климова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Сегодня интенсивное развитие как у нас в стране, так и за рубежом получила индустрия упаковки. При этом с увеличением производительности как оборудования по изготовлению упаковочных материалов, печати на них, так и упаковочного оборудования, возникают проблемы, связанные со статической электризацией полимерных пленок. Наиболее широкое распространение как за рубежом, так и в России в качестве упаковочных материалов получили пленки из синтетических полимеров: полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) и полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Статическая электризация (трибоэлектризация) способствует накоплению пыли на поверхности полимерных упаковочных материалов, приводит к залипанию изделий на этикетировочных машинах. Задача данной работы — путем проведения систематических научных исследований предложить эффективные методы защиты технологических процессов изготовления упаковочных материалов и процессов упаковывания от статического электричества.

Проводя такого вида исследования необходимо учитывать и условия дальнейшей эксплуатации запечатанного полимерного материала. Поэтому исследования Особенностей электризации полимерных запечатываемых материалов и разработка способов защиты от статического электричества являются весьма актуальными.

Цель и задачи диссертационной работы

Цель диссертационной работы заключается в разработке научно обоснованных, технологичных способов снижения трибоэлектризации полимерных упаковочных материалов. На основе результатов анализа научной и патентной литературы в области исследований сформулированы основные задачи диссертационной работы:

• разработка технологических приемов снижения трибоэлектризации полимерных пленок на различных стадиях процесса создания упаковки;

• изучение процессов накопления и релаксации электростатического заряда в зависимости от типа полимерной пленки и технологических приемов антиэлектростатической защиты;

• разработка технологических приемов и параметров процесса, обеспечивающего снижение уровня трибозаряда.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Показано, что обработка полимерных пленок в коллоидном растворе серебра с концентрацией серебра 100 мкг/л позволяет в 5 раз снизить элек-тризуемость. При обработке пленки в растворе с концентрацией серебра 5000 мкг/л полимеры практически не подвержены трибоэлектризации.

2. Установлено, что снижение величины трибозаряда на поверхности полимерных пленок, обработанных в коллоидном растворе серебра, связано с образованием на поверхности полимера тонкого слоя го частиц аморфного серебра, которые образуются при рН раствора не менее 9,0.

3. Нанесение на поверхность полимерных пленок водных дисперсий сополимеров, в частности сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида, приводит к снижению трибоэлектризации более чем в 2 раза. Такой эффект обусловлен увеличением микрошероховатости поверхности полимерного материала.

4. Установлена концентрационная зависимость уровня трибоэлектризации от содержания сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида в водной дисперсии, наносимой на полимерные пленки.

Решенная научная задача

Снижен уровень трибоэлектризации полимерных пленок в различных технологических процессах полиграфического и упаковочного производства путем нанесения на поверхность пленок сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида или обработки в растворе коллоидного серебра, что открывает возможность повышения производительности технологического оборудования.

Практическая ценность состоит в получении научных результатов, позволивших гарантированно обеспечить защшу от статического электричества полимерных упаковочных материалов на различных стадиях создания упаковки. Сформулированы граничные условия (концентрация сополимера в дисперсии, толщина наносимого покрытия, размер частиц сополимера) обеспечивающие защиту полимерных пленок от зарядов статического электричества.

Предложена рецептура водной дисперсии сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида, а также концентрации серебра в обрабатывающем коллоидном растворе, обеспечивающие высокий уровень защиты от трибоэлектризации.

Апробация результатов работы. Содержание основных разделов диссертационной работы докладывались: на расширенном заседании кафедры

«Инновационные технологии в полиграфическом и упаковочном производстве» в 2012, 2013, и 2014 гг.; на международной научно-практической конференции «Упаковочная индустрия», Алушта 2013 г.; на международной молодежной конференции «Тенденции развития планарных нанотехнологий на основе современного полиграфического оборудования», Москва 2012 г.; на международной конференции «Леонардо да Винчи», Берлин 2013 г.

Публикации. По тематике диссертации опубликовано 7 научных статей, включая тезисы докладов на научных конференциях из них 2 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, библиографического списка. Основной текст диссертации содержит 110 страниц, включая 11 таблиц и 47рисунков.

Положения, выносимые на защиту:

1. Рецептура и граничные условия (концентрация сополимера в дисперсии, толщина наносимого покрытия, размер частиц сополимера), позволяющие гарантированно обеспечивать защиту полимерных упаковочных материалов от зарядов статического электричества.

2. Способ обработки полимерных пленок в коллоидном водном растворе серебра, обеспечивающий снижение уровня трибоэлектризации до допустимого уровня, не влияющего на процессы создания гибкой полимерной упаковки.

Личный вклад соискателя

Личный вклад соискателя — основной на всех этапах процесса работы над диссертацией. Все экспериментальные результаты получены, обработаны и интерпретированы соискателем самостоятельно.

Содержание работы

Во введении обсуждается актуальность темы диссертации, сформулирована цель и основные задачи работы.

В аналитическом обзоре диссертации проведен анализ публикаций, посвященных проблемам трибоэлектризации и способам защиты полимерных материалов от зарядов статического электричества. При этом учитывается влияние природы полимерных материалов на уровень их трибоэлектризации. На основании анализа научной литературы сформулированы направления проведенных в диссертации исследований.

Объекты исследования

В качестве объектов исследования были выбраны промышленно выпускаемые полимерные пленки, наиболее часто используемые для создания упаковки и этикеточной продукции. Это пленки из полиэтилена, полипропилена и полиэтилентерефталата.

В процессе проведения исследований были разработаны композиции водных дисперсий, содержащие сополимер метилметакрилата и малеино-вого ангидрида (ММА:МА) в соотношении (80:20) соответственно. Содержание сополимера в водной дисперсии от 0,5 до 20,0 % об.

Методы исследования

Электрический заряд на поверхности полимерных пленок создавали двумя способами: путем трибоэлектризации и активации полимерных пленок коронным разрядом. Трибоэлектризацию образцов осуществляли путем трения по поверхности полимерных пленок пластмассовым валиком, соблюдая определенную последовательность действий. Обработку коронным разрядом проводили как в переменном, так и постоянном поле.

Оценку величины поверхностной плотности заряда и напряженности электростатического поля на образцах пленок производили с помощью прибора измерения параметров электростатического поля ИПЭП-1.

Водные дисперсии антиэлектростатических композиций наносили на образцы полимерных пленок с использованием флексографского пробо-печатного устройства FlexiProof 100.

Для изучения картины распределения заряда на поверхности полимерных пленок использовали ксерографический порошок.

Морфологию поверхности исходных и модифицированных полимерных пленок исследовали методами атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии. Для исследования химического состава поверхностных слоев образцов полимерных пленок использовался метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).

Для генерации ионов серебра в воде использовали генератор коллоидных ионов серебра.

Оценку качества печатных оттисков на полимерных пленках, поверхность которых была модифицирована путем нанесения водной дисперсии сополимера ММА и МА, производили на флексографском пробо-печатном устройстве Р1ех1РгооГ 100. При этом оценивались такие показатели как воспроизводимость штриховых изображений и адгезионная прочность на границе полимерная пленка — печатная краска.

Экспериментальные результаты

При оценке напряженности электрического поля, а также поверхностной плотности заряда было установлено, что при измерении с помощью прибора ИПЭП-1 получаются усредненные значения, так как значительная часть измеряемой поверхности перекрывается измерительным окном прибора. Результаты исследований опубликованы в работе [1].

Использование электрографического порошка позволяет наблюдать реальную картину распределения электрического заряда на поверхности пленки как обработанной коронным разрядом, так и в случае заряда, полученного в результате трибоэлектризации.

Как показали результаты проведенных многочисленных экспериментов, картины распределения электрического заряда по поверхности полимерных пленок во многом определяются природой материала заземленного электрода.

Рис. 1. Распределение заряда на образцах ПЭТФ пленки обработанных в постоянном поле коронного разряда, покрытие заземленного электрода -полиэтилен. Интервал времени обработки между образцами а и б, г и д составил 2 часа, между образцами бив, дие-6 часов. На образцах а, б и в покрытие заземленного электрода из полиэтилена наг, д и е из фторопласта

Если не менять заземленный электрод и материал диэлектрического покрытия электрода, то картина распределения электрического заряда на поверхности пленки практически не будет меняться. Это хорошо показано на изображениях рис. 1.

Если изменить материал диэлектрического покрытия заземленного электрода, то картина распределения заряда изменится (образцы г,дие. на рис. 1). Изображения получены при использовании покрытия из полиэтилена. Причем картина распределения разряда практически не меняется при увеличении коронирующего напряжения. Сравнивая между собой изображения, представленные на рисунке 1, можно утверждать, что более высокие диэлектрические свойства покрытия заземленного электрода способствуют более равномерному распределению электрического заряда на поверхности.

Экспериментальные исследования показали, что измеренные параметры электрического заряда изменяются во времени, при этом, чем выше уровень полученного электрического заряда, тем интенсивнее его релаксация во времени.

На рис.2 представлены кинетические зависимости поверхностной плотности зарядов, полученных в процессе обработки коронным разрядом и при трибоэлектризации.

Рис. 2. Изменение поверхностного заряда, полученного при обработке коронным разрядом в отрица-тельной короне — 1, высокочастотной ко-роне -2 и путем трибоэлектризации — 3

Полученные зависимости свидетельствуют о разной природе инжекции заряда на поверхность пленки. Анализируя эти экспериментальные результаты, нетрудно заметить, что обработка полимерных материалов в коронном разряде постоянного поля приводит к значительной электризации поверхности полимера, при этом образовавшийся заряд очень стабилен во времени. Как следует из результатов, представленных на рис.2, обработка полимерной пленки коронным разрядом приводит к большей электризации поверхности, нежели трибоэлектризация. Вместе с тем обработка поверхности полимерных

В рем я. с

пленок коронным разрядом является необходимой процедурой, в том случае если в дальнейшем на полимерных пленках производится печать или наносятся какие-либо дополнительные слои.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что для правильной трактовки результатов измерения электрических параметров зарядов различной природы на поверхности полимерных пленок, необходимо учитывать особенности измерительных приборов и природу электрических зарядов. Не учитывая эти особенности можно получить недостоверные и противоречивые результаты.

Ниже представлены результаты исследования трибоэлектризации различных полимерных пленок (рис.3).

В результате исследования образцов различных полимерных пленок было замечено снижение уровня начальной плотности электростатического заряда в процессе хранения образцов. При этом интенсивность снижения поверхностной плотности электрического заряда различна для различных полимерных материалов.

Как видно из результатов, представленных на рис.3, для исходных образцов пленок из ПЭ и ПЭТФ наблюдаются более высокие значения начальной плотности электростатического заряда, чем на образцах пленок из ПП. Однако снижение плотности электростатического заряда во времени наиболее существенно для пленок из ПЭТФ. Вместе с тем для всех трех образцов электростатический заряд не релаксирует полностью за время эксперимента — т.е. 200 с.

То есть остаточный заряд представляет потенциальную опасность для проведения различных технологических операций в процессе изготовления упаковки.

»мР

20

т

В р е м я, с

Рис. 3. Изменение трибозаряда во времени для образцов пленок из ПП (1), ПЭТФ (2) и ПЭ (3),—допустимый уровень трибозаряда

Анализ научной литературы, а также результаты собственных исследований [2] показали, что трибоэлектризация, при которой достигаются значения поверхностной плотности заряда менее 0,04 мкКл\м2 является несущественной и не оказывет отрицательного влияния на технологические процессы производства полимерных пленок и упаковки из них.

Методами атомно-силовой микроскопии было установлено различие в микрогеометрии поверхности исследуемых пленок. Было показано, что поверхность пленки из ПЭТФ имеет более выраженную микрошерехова-тость по сравнению с пленками из ПП и ПЭ (Табл. 1).

Таблица 1

Параметры поверхности полимерных пленок по анализурезультатотв АСМ

Параметр шероховатости Полимерные пленки

ПП ПЭ ПЭТФ

Ra, HM 14 9 23

R^, нм 18 12 29

R„ нм 40 31 97

Rmax>HM 83 58 150

Как видно из табл. 1, параметры шероховатости поверхности выражены наноуровнем. И этот уровень не обеспечивает защиту полимерных пленок от зарядов статического электричества (кривые 1, 2 и 3 на рис.3 расположены выше допустимого значения плотности заряда).По-видимому для более значительного антиэлектростатического эффекта необходимо создать шероховатость не на нано-, а на микроуровне.

__I ■ I , I-J-1—-1-1-

6О 100 140 180

Время, е

Ф» 4

Ври МП. с б

Рис. 4. Изменение трибозаряда во времени для образцов пленок из ПП (1) и ПЭТФ (2) и ПЭ (3) с нанесенным слоем сополимера, при концентрации сополимера в водной дисперсии — 5 % (в), и 15% (б), — допустимый уровень трибозаряда

Как показали проведенные исследования, созданная на поверхности микрошероховатость путем нанесением дисперсии сополимера мегалметакрилата и малеиновош ангидрида существенно влияет как на величину трибозаряда, так и на кинетику его релаксации. Это доказывается полученными зависимостями (рис. 4).

При проведении исследований, связанных с оценкой влияния концентрации дисперсии сополимера ММА и МА в наносимой на полимерные материалы композиции, минимальное значение периода полустекания наблюдалось при нанесении дисперсии с концентрацией сополимера 15% (рис.5).

Рис. 5. Зависимость периода полустекания трибозаряда во времени для образцов пленок из ПП (1), ПЭТФ (2) и ПЭ (3) от концентрации сополимера в наносимой на образцы дисперсии

При этой концентрации снижение величины трибозаряда на поверхности ПП, ПЭТФ и ПЭ пленок в 2 раза происходит за 40, 30 и 65 секунд соответственно [6].

Для исходных образцов (без слоя водной дисперсии сополимера) этот показатель равен 165 с. для ПП, 100 с. для ПЭТФ, а для ПЭ этот показатель не достигается и за 200 секунд.

По-видимому, наличие дисперсии на поверхности полимерных пленок создает определенную микрошероховатость, которая способствует стеканию накапливающегося трибозаряда. Концентрационная зависимость Г|/2 скорее всего связана с плотностью распределения частиц сополимера по поверхности полимерной пленки.

Это подтверждается микрофотографиями поверхности ПЭТФ пленки со слоем полимерной дисперсии различной концентрации в сравнении с

о

15 20

5

Концентрация сополи/дсрл а дисперсии, %

исходным образцом (без слоя сополимера), (рис.6). Аналогичные фотографии были получены и для пленок из ПЭ и ПП.

Рис. б. Микрофотографии образцов поверхности ПЭТФ пленок:

1 — исходный без слоя сополимера; 2 — со слоем сополимера, нанесенного из дисперсии 10%-ной концентрации; 3 — 15%-ной концентрации и 4 — 20%-ной концентрации

Анализ результатов, представленных на рисунках 5 и 6, позволяет предположить, что оптимальная микрошероховатость поверхности полимерных пленок достигается при 15%-ной концентрации дисперсии сополимера в обрабатывающей композиции. Дальнейшее же увеличение концентрации приводит к образованию агломератов частиц дисперсии и, как следствие, снижению микрошероховатости поверхности.

При оценке эффективности применения обработки полимерных пленок в растворе коллоидных частиц серебра были получены результаты, также иллюстрирующие эффективность данного метода для снижения величины трибозаряда. Результаты этих исследований представлены ниже, а также были опубликованы в статье [7].

На рис.7 представлены обзорный и детальный спектры РФЭС образцов пленок из ПЭТФ, обработанных в водном коллоидном растворе серебра. Анализ этих спектров свидетельствует о наличии частиц серебра на поверхности полимера.

оь

(

Энергия с

а

Энергия связи, эВ

б

Рис. 7. Обзорный (а) и детальный по серебру (б) спектры поверхности пленки ПЭТФ с нанесенным серебром из коллоидного раствора

В результате обработки полимерных пленок в растворе коллоидного серебра на их поверхности формируются частицы серебра. При этом можно наблюдать два вида частиц: в виде микрокристаллов серебра, которые имеют различную форму и размеры; в виде слоя из частиц аморфного серебра.

Рис. 8. Изображения поверхности ПЭТФ пленки, обработанной в коллоидном растворе серебра, полученные методом СЭМ, где а -кристаллическая форма серебра, б — аморфные частицы серебра

При анализе изображений, полученных методом СЭМ, после проведения элементного анализа с использованием ЭДС-спектроскопии было установлено, что на образцах, где серебро на поверхности полимерной пленки формируется в виде микрокристаллов, в поверхностном слое за-

фиксировано наличие хлора. Форма микрокристаллов, это кубы и октаэдры, напоминает микрокристаллы галогенидов серебра.

При сравнении трибоэлектризуемости образцов, на которых серебро сформировано в виде микрокристаллов и виде слоя аморфного серебра, было установлено, что образцы, на поверхности которых формируется слой аморфного серебра, практически не подвержены трибоэлектризации.

Поэтому дальнейшие исследования были направлены на создание условий, которые не привели бы к образованию микрокристаллов А§С1. Процессы кристаллизации серебросодержащих соединений хорошо изучены в научной фотографии. При этом известно, что процессы кристаллизации во многом зависят от условий их проведения (температура, рН среды, присутствие примесей, воздействие ультразвуком и др.)

Для повышения рН водных растворов был использован метабисуль-фит натрия (Ма28205), позволяющий при добавлении небольших количеств плавно повышать значение рН и одновременно способствовать процессу восстановления серебра из его галогенидов.

Изменяя количество Ка28205 в интервале 2-5 г на 1 литр воды, удалось получить различные значения рН водного раствора от 7.8 до 9.8. При рН > 9,4 микрокристаллы А§С1 практически не образуются и поверхность полимерной пленки покрывается слоем аморфного серебра (рис.8 б).

На рис. 9 представлены экспериментальные результаты по кинетике трибозаряда для образцов полимерных пленок, обработанных в коллоидном растворе серебра при рН — 7 и рН — 9,4.

Рис. 9. Изменение трибозаряда во времени для образцов пленок из ПП (1), ПЭТФ (2) и ПЭ (3), обработанных в коллоидном растворе серебра при рН=7.0 (а)

и при рН=9.4 (б)

Как показал эксперимент, концентрации серебра в исходном растворе в количестве 100 мкг/л достаточно для того, чтобы при обработке в течение 20 с. снизить поверхностную плотность заряда, образующегося на поверхности пленки из ПЭТФ, в 5 раз, а при концетрации серебра в исходном растворе 5000 мкг/л поверхностный трибозаряд на пленке не образуется (рис. 10).

Содержание серебра о коллоидном рэелгсорр, мкг/л

Рис. 10. Влияние концентрации серебра в исходном растворе при рН -9,4 на величину трибо-заряда на поверхности пленки из ПЭТФ (- — допустимый уровень трибозаряда )

Поскольку антибактериальные свойства серебра хорошо известны, то в процессе проведения экспериментов по обработке полимерных пленок в коллоидном растворе серебра была проведена серия экспериментов по определению бактерицидного эффекта пленок с нанесенными частицами серебра Результаты этих исследований опубликованы в работах [3,4] и представлены в табл2.

Таблица 2

Зависимость антибактериальных свойств пленки из ПЭТФ от количества серебра на ее поверхности

№ образца Концентрация серебра в растворе, мкг/л Доля серебра в поверхностном слое пленки, % Доля погибших болезнетворных бактерий, %

1 250 0,08 39,5

2 10000 0,3 83,8

3 20000 0,8 97,5

4 20000 0,9 99,3

5 20000 1,25 99,5

Это свойство пленки с нанесенными на неё частицами серебра можно использовать в упаковке пищевых продуктов в качестве материала для изготовления бактерицидной упаковки пищевых продуктов.

Для оценки качества печати были изготовлены отпечатки флексо-графским способом, и далее методом оптической микроскопии изучено качество печати. Экспериментально было установлено, что отпечатки, выполненные с использованием воднодисперсионной краски и краски, растворимой в органических растворителях, практически не отличаются. При этом сравнение геометрических размеров штрихов на отпечатках с изображением на форме флексографской печати позволило установить, что изменение ширины штриха не превышает 40%. Для флексографского способа печати это является удовлетворительным результатом.

В табл. 3 представлены экспериментальные результаты по количественной оценке адгезионной прочности на границе печатная краска — полимерная пленка с нанесенным слоем сополимера ММА:МА.

Таблица 3

Результаты оценки адгезионной прочности на границе печатная краска — полимерная пленка

Тип печатной краски Адгезионная прочность, Н/см2

ПЭТФ

Исх. обр. Концентр, сополимера (5%) Концентр, сополимера (15%)

Воднодисперсионная 24,4 14,2 21,3

На органическом растворителе 28.6 15,4 20,6

ПЭ

Воднодисперсионная 20,5 12,6 18,2

На органическом растворителе 22,4 13,4 18,5

ПП

Воднодисперсионная 22,6 10,6 20,4

На органическом растворителе 24,6 13,2 19,6

На основе анализа результатов, представленных в табл. 3, было установлено, что в случае нанесения водной дисперсии сополимера ММА:МА обработку коронным разрядом можно исключить. Тип краски оказывает незначительное влияние на адгезионную прочность.

Таким образом на основании исследования свойств печатных оттисков можно сделать вывод о том, что дополнительная обработка поверхности полимерных пленок путем нанесения водных дисперсий сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида не создаст затруднений при флексографском способе печати на таких пленках.

Выводы

1. Получены научные результаты, позволяющие гарантированно обеспечивать антиэлектростатическую защиту полимерных упаковочных материалов на различных стадиях создания упаковки.

2. Нанесение на поверхность полимерных пленок водных дисперсий сополимеров, в частности сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида, приводит к снижению трибоэлектризации более чем в 2 раза.

3. Установлена концентрационная зависимость уровня трибоэлектризации от содержания сополимера метилметакрилата и малеинового ангидрида в водной дисперсии, наносимой на полимерные пленки.

4. Разработана рецептура полимерной дисперсии и технологические особенности ее нанесения на гибкие полимерные упаковочные материалы, обеспечивающие защиту от зарядов статического электричества.

5. Экспериментально установлено, что обработка полимерных пленок в коллоидном водном растворе серебра с концентрацией серебра 100 мкг/л позволяет в 5 раз снизить уровень трибоэлектризации. При обработке пленки в растворе с концентрацией серебра 5000 мкг/л полимеры практически не подвержены трибоэлектризации.

6. Установлено, что снижение величины трибозаряда на поверхности полимерных пленок, обработанных в коллоидном растворе серебра, связано с образованием на поверхности полимера слоя из частиц аморфного серебра, которые образуются при рН раствора не менее 9,4.

7. Экспериментально установлено, что полимерные пленки, обработанные в коллоидном растворе серебра, обладают бактерицидными свойствами.

Публикации по теме диссертационной работы Статьи в ведущих научных изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Е.Б. Баблюк, А.Г. Летяго, Е.А. Анохина. Об особенностях измерения параметров электрического поля полимерных пленок // Известия ВУЗов. Проблемы полиграфии и издательского дела. — 2012. — № 3. -С. 3-8.

2. Е.А. Анохина, Е.Б. Баблюк, Н.В. Уварова, И.В. Нагорнова. Влияние обработки поверхности полимерных пленок в коллоидном растворе серебра на их трибоэлектризацию // Проблемы полиграфии и издательского дела. — 2015. — №1. — С. 3-9.

Статьи в других научных изданиях:

3. Анохина Е.А., Зубкова Т.А., Нагорнова И.В. Разработка антибактериальной упаковки с использованием наночастиц серебра // Доклады международной молодежной конференции «Тенденции развития пла-нарных нанотехнологий на основе современного полиграфического оборудования». — Москва, 2012. — С.74-77.

4. Е.А. Анохина, Т.А. Зубкова, И.В. Нагорнова. Методика нанесения наночастиц серебра из его коллоидных растворов на полимерную пленку // Сборник трудов Международной технической конференции имени Леонардо да Винчи. — Берлин, 2013. -№1. -С. 21-23.

5. Т.П. Евсеева, Е.А. Анохина, Е.Б. Баблюк. Разработка способа защиты упаковочных материалов от статического электричества // Вестник МГУП. — 2010. — № 11.-С. 206-216.

6. Е.Б. Баблюк, В.Л. Дубинина, Е.А. Анохина. Защита полимерных упаковочных материалов от статического электричества // Packaging. -2014.-№3,-С. 30-34.

7. Е.Б. Баблюк, Е.А. Анохина, Т.А. Зубкова. Способы защиты упаковочных материалов от статического электричества // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Упаковочная индустрия». — Алушта, 2013. — С. 86-91.

Подписано в печать 16.04.15. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,05 Тираж 100 экз. Заказ № 104.

Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова. 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 2А. Отпечатано в Издательстве МГУП имени Ивана Федорова.

РД 39-22-113-78 Временные правила защиты от проявлений статического электричества на производственных установках и сооружениях нефтяной и газовой промышленности

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УПРАВЛЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА

ВРЕМЕННЫЕ ПРАВИЛА ЗАЩИТЫ
ОТ ПРОЯВЛЕНИЙ СТАТИЧЕСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
УСТАНОВКАХ И СООРУЖЕНИЯХ
НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ

РД 39-22-113-78

1979 г.

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УТВЕРЖДАЮ

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель Министра нефтяной промышленности

__________ В.И. Мищевич

30.11.1978 г.

Заместитель министра газовой промышленности

__________ М.И. Агапчев

04.12. 1978 г.

СОГЛАСОВАНО

СОГЛАСОВАНО

с ЦК профсоюза рабочих нефтяной, химической и газовой промышленности.

Постановление секретариата от 7 мая 1976 г. Протокол № 137

с Госгортехнадзором СССР 19 сентября 1978 года.

Письмо № 04-27/302 от 19.09.78

СОГЛАСОВАНО

с ГУПО Министерства внутренних дел СССР

28 мая 1976 г.

Письмо № 7/2/2476

ВРЕМЕННЫЕ ПРАВИЛА ЗАЩИТЫ ОТ ПРОЯВЛЕНИЙ СТАТИЧЕСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСТАНОВКАХ
И СООРУЖЕНИЯХ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

РД 39-22-113-78

Настоящие «Временные правила» разработаны на кафедре «Охрана труда» Грозненского ордена Трудового Красного Знамени нефтяного института им. академика М.Д. Миллионщикова.

Составители: А.И. Султанович и В.В. Меньшой.

При составлении «Временных правил» были учтены предложения и замечания ВПИИПО МВД СССР, ВостНИИ, ВНИИСПТнефть, Гипротюменнефтегаз, Гипровостокнефть, МЖНХ и ГП им. И.М. Губкина, Госгортехнадзора СССР, а также предприятий и организаций Министерства нефтяной и Министерства газовой промышленности.

Настоящие «Временные правила» вводятся в действие взамен «Временных руководящих указаний по грозозащите и защите от проявлений статического электричества производственных установок и сооружений нефтяной промышленности», утвержденных Министерством нефтяной промышленности СССР 20 марта 1956 года.

Приказом Министерства нефтяной промышленности
№ 71 от 01.02.79
срок введения установлен с 25.04.79.

ГЛАВА I.I


Назначение и область применения

1.1.1. Настоящие «Временные правила» содержат основные положения по защите производственных установок и сооружений нефтяной и газовой промышленности от проявлений статического электричества.

Электростатические разряды, возникающие в условиях взрывоопасных сред, могут привести к взрывам и пожарам, а возникновение высоких потенциалов представляет опасность для жизни обслуживающего персонала.

1.1.2. «Временные правила» распространяются на проектируемые, строящиеся, реконструируемые и действующие промышленные объекты, опытно-промышленные и лабораторные установки и сооружения нефтяной и газовой промышленности.

Сроки введения на действующих объектах отдельных положений настоящих «Временных правил», требующих выполнения специальных работ (установки заземляющего устройства, технологии применения антистатиков и т.п.), определяются соответствующими управлениями Миннефтепрома и Мингазпрома по согласованию с местными органами Госгортехнадзора СССР, пожарного надзора и технической инспекцией республиканских (краевых), областных комитетов профсоюзов рабочих нефтяной и газовой промышленности.

1.1.3. Мероприятия по защите от статического электричества в соответствии с настоящими «Временными правилами» должны осуществляться во всех взрыво- и пожароопасных производственных помещениях и наружных установках классов В-1, В-1а, В-1б, В-1г, В-II, В-IIа, II-I, II-II, II-IIа, II-III, ( ПУЭ) категории А, Б, В и Е (СНиП II-М.2.72).

В производствах, которые не относятся к указанным классам, мероприятия по защите от статического электричества должны осуществляться в тех случаях, когда вследствие его воздействия возникают опасности травмирования лиц, обслуживающих производство (например, при приеме грузов, транспортируемых вертолетом).

1.1.4. В пояснительной записке к технологической части проекта и в технологическом регламенте вновь разрабатываемых технологических процессов, а также действующих производств должны предусматриваться специальные мероприятия по предотвращению проявления зарядов статического электричества в соответствии с настоящими «Временными правилами».

В исходных данных для проектирования указываются удельное объемное или поверхностное электрическое сопротивление веществ, исходных и получаемых на данном производстве ( Приложение 3).

1.1.5. В проекте должны содержаться инженерные решения по защите от электростатических зарядов, а все предусмотренные средства защиты должны быть отражены в спецификациях и сметах проекта.

1.1.6. На основании настоящих «Временных правил» на каждом предприятии в соответствующие технологические инструкции или инструкции по технике безопасности должны быть включены разделы: «Защита от статического электричества» и «Эксплуатация устройств защиты от статического электричества», а при проведении инструктажа на рабочем месте включать вопросы, связанные с защитой от опасных проявлений зарядов статического электричества.

1.1.7. Контроль за соблюдением настоящих «Временных правил» должен осуществляться администрацией предприятия, местными органами Госгортехнадзора СССР и технической инспекцией комитета профсоюза.

ГЛАВА I.2


Условия возникновения и оценка опасности накопления зарядов статического электричества

1.2.1. На предприятиях нефтяной и газовой промышленности заряды статического электричества в большинстве случаев образуются при движении нефтей, нефтепродуктов и газов по трубопроводам, при сливо-наливных операциях, заполнении или освобождении емкостей, разбрызгивании или распылении жидкостей, дросселировании потоков сжатых газов, пропаривании и других операциях.

Величина зарядов статического электричества при движении нефтепродуктов или газов зависит от удельного объемного электрического сопротивления перекачиваемого вещества, строения потока и состояния поверхности стенок и размера трубопровода.

Вещества и материалы, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление ниже 105Ом·м, при отсутствии их разбрызгивания или распыливания, не электризуются.

Вещества и материалы, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление 109 — 1012 Ом·м, наиболее сильно электризуются.

1.2.2. Определение степени электризации нефтепродуктов на взрывоопасных объектах нефтяной и газовой промышленности должно производиться с помощью измерительных приборов во взрывозащищенном исполнении для соответствующей категории и группы взрывоопасной смеси квалифицированными, специально подготовленными работниками по разрешению главного инженера, с обеспечением мер предупреждения взрывов и пожаров.

При использовании результатов измерений для разработки мероприятий по обеспечению безопасности от проявлений зарядов статического электричества необходимо учитывать максимально возможную электризацию.

1.2.3. Аппараты или технологическое оборудование удовлетворяют требованиям электрической искробезопасности, если возникновение разрядов статического электричества исключено или существуют разряды с энергией в 2,5 раза меньше, чем минимальная энергия зажигания горючих смесей, обращающихся в производстве.

Примечание: Метод определения минимальных энергий воспламенения парогазовоздушных сред в статическом режиме реализации энергии изложен во Временной инструкции ВНИИПО МВД СССР № 10-70.

ГЛАВА 2.1


Общие указания

2.1.1. Опасность действия статического электричества должна устраняться тем, что специальными мерами создается утечка электростатических зарядов, предотвращающая накопление энергии заряда выше уровня 0,4 А мин или создаются условия, исключающие возможность образования взрывоопасной концентрации (например, вытеснение горючей смеси инертным газом).

2.1.2. Для защиты от накопления и проявления зарядов статического электричества на оборудовании, на теле человека и на перекачиваемых веществах должны предусматриваться, с учетом особенностей производства, следующие меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов:

а) отвод зарядов путем заземления корпусов оборудования и коммуникаций, а также обеспечения постоянного электрического контакта нефтепродуктов и тела человека с заземлением;

б) отвод зарядов путем уменьшения удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений;

в) нейтрализация зарядов путем использования радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов.

2.1.3. Для снижения интенсивности возникновения зарядов статического электричества:

а) должно быть ограничено разбрызгивание, дробление и распыление веществ в горючих средах;

б) скорость движения нефтепродуктов не должна превышать значений, предусмотренных проектом.

2.1.4. При невозможности обеспечить нейтрализацию статических зарядов в среде горючих газов необходимо исключать образование в них взрывоопасных смесей путем применения закрытых систем с избыточным давлением или использования инертных газов, а также производить вынос оборудования, способствующего возникновению и накоплению зарядов статического электричества, из взрывоопасной зоны.

ГЛАВА 2.2


Заземление

2.2.1. Заземляющие устройства для защиты от опасных проявлений зарядов статического электричества должны объединяться со специальными устройствами заземления другого назначения или использовать естественные заземлители.

Сопротивление заземляющего устройства, предназначенного для стекания электростатических зарядов, не должно превышать 100 Ом.

Чтобы исключить в процессе эксплуатации возможность случайных обрывов и других повреждений цепей заземления, токоотводы должны быть механически прочными.

2.2.2. Все электропроводящие части технологического оборудования должны быть заземлены независимо от того, применяются ли другие меры защиты от статического электричества.

2.2.3. Неметаллическое оборудование считается электростатически заземленным, если сопротивление любой точки его внутренней и внешней поверхности относительно заземления не превышает 107 Ом. Измерение этого сопротивления должно производиться при наименьшей относительной влажности окружающего воздуха для данной климатической зоны СССР. При этом площадь соприкосновения измерительного электрода с поверхностью оборудования не должна превышать 20 см2, а измерительный электрод должен располагаться в точках поверхности оборудования, наиболее удаленных от точек контакта этой поверхности с заземленными металлическими элементами, деталями, арматурой.

2.2.4. Металлическое и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы должны представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах взрывоопасной зоны должна быть присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках.

2.2.5. Резервуары и емкости объемом более 50 м3, за исключением вертикальных резервуаров диаметром до 2,5 м, должны быть присоединены к заземлителям с помощью не менее двух заземляющих проводников в диаметрально противоположных точках.

2.2.6. Присоединению к контуру заземления при помощи отдельного ответвления независимо от заземления соединенных с ними коммуникаций и конструкций подлежат все аппараты, емкости, агрегаты, где возможно образование зарядов статического электричества.

2.2.7. Для снижения интенсивности накопления электростатических зарядов на нефтепродуктах внутри резервуаров допускается использование металлических струн, протянутых вертикально внутри резервуаров от крыши до днища, при этом резервуар должен быть заземлен.

2.2.8. Фланцевые соединения трубопроводов, аппаратов, корпусов с крышкой и соединения на разбортовке не требуют дополнительных мер по созданию непрерывной электрической цепи. При этом запрещается применение шайб из диэлектрических материалов и шайб, окрашенных неэлектропроводными красками.

2.2.9. При антикоррозийном покрытии и окраске резервуаров, в которых хранятся взрывоопасные вещества, приспособления для пульверизации или разбрызгивания должны быть соединены с корпусом резервуара стальным тросиком или многожильным проводом. Если имеются на резервуаре части, не имеющие электрической связи с корпусом резервуара, окраску производят вручную (щетками, кистями и т.п.).

ГЛАВА 2.3


Отвод зарядов при операциях с жидкими нефтепродуктами

2.3.1. Скорость движения электризующихся жидкостей по трубопроводам и истечения их в аппараты, если имеется возможность образования взрывоопасных концентраций газопаровоздушных смесей, должна ограничиваться до такой величины, чтобы заряд, приносимый в приемную емкость с потоком жидкости, не мог вызвать с ее поверхности искрового разряда с энергией, достаточной для воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Допустимые скорости движения жидкости по трубопроводам и истечение их в аппараты (емкости, резервуары) устанавливаются в каждом отдельном случае в зависимости от свойств жидкости, диаметра трубопровода и свойств материалов его стенок, а также других условий эксплуатации. При этом должны учитываться следующие ограничения транспортировки и истечения жидкостей:

1) для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 105 Ом·м — до 10 м/с;

2) для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением свыше 105 и до 109ОМ·м — до 5 м/с;

3) для жидкостей о удельным объемным электрическим сопротивлением более 109 Ом·м допустимые скорости транспортировки и истечения устанавливаются для каждой жидкости отдельно; предельно допустимой устанавливается скорость, при которой (при данном диаметре трубопровода) потенциал на поверхности жидкости в приемной емкости не превосходит для углеводородных взрывоопасных сред — 4000 в, а для взрывоопасной смеси водорода, ацетилена или паров сероуглерода с воздухом - 1000 В.

Во взрывоопасных зонах при движении заряженной статическим электричеством системы возрастает запасенная в ней электрическая энергия (например, отрыв от поверхности жидкости твердого тела или заряженных противоположным знаком предметов, движение плавающих на поверхности электропроводных предметов и т.п.). При этом с целью обеспечения электростатической искробезопасности допускается потенциал на поверхности жидкости или оборудования не более 115 В для смесей углеводородных газов с воздухом и не более 30 В — для смеси водорода с воздухом, ацетилена с воздухом и паров сероуглерода с воздухом;

4) при заполнении порожнего резервуара жидкостью, имеющей удельное объемное электрическое сопротивление более 105 Ом·м, скорость закачки должна ограничиваться до 1,2 м/с до момента, когда конец загрузочной трубы окажется ниже уровня зеркала закачиваемого продукта при диаметре трубопроводов до 200 мм.

Во всех насосных по закачке горючих и взрывоопасных веществ в резервуары должны вывешиваться таблицы максимальных расходов на разных стадиях заполнения резервуаров, имея в виду максимально допустимую скорость.

2.3.2. Для снижения потенциалов в приемной емкости при закачке жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением выше 109 Ом·м рекомендуется применять релаксационные емкости, представляющие собой горизонтальный участок трубопровода увеличенного диаметра, находящийся непосредственно у входа в приемную емкость. При этом диаметр релаксационного участка трубопровода должен быть не менее:

,

где: -диаметр релаксационной емкости, м;

 - диаметр трубопровода, м;

V — скорость жидкости в трубопроводе, м/с;

Длина его должна быть не менее:

где: — диэлектрическая постоянная жидкости;

— удельное объемное электрическое сопротивление жидкости, Ом·м.

2.3.3. Запрещается эксплуатация резервуаров, в которых замечены плавающие на жидкости инородные тела, оторванные поплавки и т.д.

Поплавки для поплавковых или буйковых уровнемеров должны быть изготовлены из электропроводного материала и при любом положении иметь электрическое сопротивление по отношению к земле не более 100 Ом.

Использование поплавковых устройств из неэлектроводных материалов в резервуарах с нефтепродуктами допускается только по согласованию со специализированной организацией, занимающейся защитой от статического электричества в данной отрасли.

2.3.4. Подача жидкости в аппараты, резервуары, цистерны, тару должна производиться ниже уровня, находящегося в них остатка жидкости так, чтобы не допускать её разбрызгивания, распыления или бурного перемешивания.

2.3.5. Не допускается налив горючей жидкости свободно падающей струей. Расстояние от конца наливной трубы до дна приемного сосуда не должно превышать 200 мм, в противном случае струя должна быть направлена вдоль стенки резервуара или сосуда.

2.3.6. Ручной отбор проб из резервуаров и емкостей, а также измерения уровня с помощью мерных лент и метрштоков через люки допускается только после прекращения движения жидкости, когда она находится в спокойном состоянии. При этом устройства для проведения измерений должны быть изготовлены из токопроводящего материала ( r < 105 Ом·м) и заземлены.

Если удельное электрическое сопротивление жидкости выше 109Ом·м, то ручной отбор проб и измерение уровня разрешается производить через 20 минут после окончания операции по закачке жидкости.

Измерение уровня в резервуарах и емкостях при движении взрывоопасных веществ должны производить дистанционными автоматическими уровнемерами, а отбор проб через специальное устройство.

ГЛАВА 2.4


Отвод зарядов с неметаллического оборудования

2.4.1. Защита от статического электричества электропроводного неметаллического оборудования должна осуществляться методами, предусмотренными настоящими «Временными правилами» для металлического оборудования (см. гл. 2.2.).

2.4.2. Не требуется применения дополнительных мер защиты для аппаратов и трубопроводов, изготовленных из антистатических материалов, в которых жидкость с удельным сопротивлением не более 109 Ом·м течет со скоростью до 2 м/с, при заземлении их корпусов.

2.4.3. Наружная поверхность антистатических и диэлектрических трубопроводов, по которым транспортируется нефтепродукт с удельным электрическим сопротивлением выше 105 Ом·м, должна металлизироваться или окрашиваться электропроводными эмалями и лаками.

При этом должен обеспечиваться электрический контакт между электропроводным слоем и заземленной металлической арматурой.

Допускается вместо электропроводных покрытий обвивать указанные трубопроводы металлической проволокой сечением 4 мм2 с шагом намотки 100 — 150 мм, которая должна быть заземлена.

Контакт электропроводного покрытия трубопроводов с заземлением должен осуществляться с помощью заземленных металлических хомутов, установленных через каждые 20 — 30 м.

2.4.4. Запрещается применять диэлектрическое оборудование для перекачивания и транспортировки нефтепродуктов с удельным объемным электрическим сопротивлением более 109 Ом·м.

ГЛАВА 2.5


Отвод зарядов с передвижного и вращающегося оборудования и нейтрализация зарядов, возникающих на людях

2.5.1. Передвижные аппараты и сосуды, предназначенные для транспортировки диэлектрических горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, должны выполняться из электропроводных или антистатических материалов. Транспортироваться они должны на металлических тележках с колесами из электропроводных материалов, при этом должен быть обеспечен контакт сосуда или аппарата с корпусом тележки.

При транспортировке электризующихся взрывоопасных веществ в сосудах на тележках с неэлектропроводными покрышками колес необходимо обеспечивать контакт корпуса тележки с землей при помощи присоединенной к корпусу цепочки из неискрящегося металла, имеющей такую длину, чтобы несколько звеньев при транспортировании постоянно находились на земле или на полу.

2.5.2. В местах заполнения передвижных сосудов пол должен быть электропроводным; допускается заземление передвижных сосудов с помощью присоединения их к заземляющему устройству медным или стальным тросиком со струбциной.

2.5.3. Баллоны для сжиженных газов во время их загрузки продуктом должны устанавливаться на заземленное металлическое основание и соединяться проводником с заполняющим устройством.

2.5.4. При заполнении передвижных сосудов наконечник шланга должен быть опущен на расстояние не более 200 мм от дна сосуда.

Если диаметр горловины сосуда емкостью более 10 л не позволяет опустить шланг внутрь, должна использоваться заземленная воронка из меди иди другого неискрящегося электропроводного материала, конец которого должен находиться на расстоянии не более 200 мм от дна сосуда. В случае применения короткой воронки к концу ее должна быть присоединена цепочка из неискрящего электропроводного материала, стойкого к воздействию переливаемой жидкости. Цепочка при опускании воронки в сосуд должна ложиться на его дно.

2.5.5. Все резиновые шланги с металлическими наконечниками, соединяющие нефтепродуктопроводы и предназначенные для налива электризующихся веществ в вагоны-цистерны, автоцистерны и т.п., должны быть заземлены проволокой диаметром не менее 2 мм или металлическим тросиком сечением не менее 4 мм2, обвитым по шлангу снаружи с шагом витка не более 100 мм или пропущенным внутри, с присоединением одного конца проволоки или тросика к металлическим частям нефтепродуктопровода, а другого — к наконечнику шланга. Наконечники шланга должны быть изготовлены из металла, не дающего искры при ударе (медь, бронза, алюминий).

При использовании армированных шлангов или электропроводных рукавов их обвивка не требуется при условии обязательного соединения арматуры или электропроводного резинового слоя с заземленным продуктопроводом и металлическим наконечником шланга. Все шланги и рукава, предназначенные для налива электризующихся нефтепродуктов, должны проверяться перед каждой операцией, должны быть целыми и не иметь отверстий выше уровня заливаемого продукта.

2.5.6. Автоцистерны перед входом на эстакады слива и налива нефтепродуктов должны разряжаться от статического электричества путем надежного прикосновения заземленного электрода к корпусу автомашины.

2.5.7. Наливные стойки (колонки), служащие для налива автоцистерн и эстакады для налива железнодорожных цистерн должны   иметь заземляющие устройства.

Присоединение к корпусам автоцистерн металлических проводников заземляющего устройства должно осуществляться инструментом, исключающим возможность образования искр, к специальным клеммам с обеспечением надежного контакта.

2.5.8. Рельсы железнодорожных путей в пределах сливоналивного фронта должны быть электрически соединены между собой и надежно присоединены к заземляющему устройству не менее, чем и двух местах.

2.5.9. Автоцистерны и танки наливных судов, находящиеся под наливом и сливом горючих и взрывоопасных газов и взрывопожароопасных жидкостей, в течение всего времени заполнения и опорожнения должны быть присоединены к заземляющему устройству.

Гибкие заземляющие проводники сечением не менее 6 мм2 должны быть постоянно присоединены к металлическим корпусам автоцистерн и танков наливных судов и иметь на конце струбцину и наконечник под болт М10 для присоединения к заземляющему устройству.

При отсутствии постоянно присоединенных проводников к корпусу наливных судов и автоцистерн налив и слив жидкости и сжиженных газов запрещается.

2.5.10. Открывание люков автоцистерн и танков наливных судов и погружение в них шлангов должно производиться только после присоединения заземляющих проводников к заземляющему устройству.

2.5.11. При пропаривании железнодорожных цистерн после слива нефтепродуктов в течение 5 — 6 минут должен пускаться пар под давлением не более 2 кг/см2, а затем медленно (в течение 10 минут) давление может быть повышено до необходимой величины, но не более 5 кг/см2 или перед пропариванием должно увлажняться воздушное пространство в цистерне паром пониженного давления (менее 0,5 кг/ см2), затем при сливе нефти давление пара постепенно может быть увеличено (не более 2 кг/ см2 за 1 минуту).

2.5.12. Налив нефтепродуктов в железнодорожные цистерны должен производиться через шланги, выполненные из электропроводного или антистатического материала и опущенные на дно. В течение первых 3 — 5 минут налив должен производиться с небольшой скоростью (не более 3 м/сек), а затем в течение 10 — 12 минут скорость постепенно может быть увеличена до 7 м/сек.

2.5.13. Для предотвращения опасных искровых разрядов, которые возникают вследствие накопления на теле человека зарядов статического электричества, во взрывоопасных производствах должно быть обеспечено стекание этих зарядов на землю путем обеспечения электропроводности обуви и пола.

Обувь считается электростатически проводящей, если сопротивление между металлическим электродом, имеющим форму стельки, сложенным внутрь и прижатым к подошве с силой 25 кгс и наружной металлической пластиной не превышает 107 Ом.

2.5.14. Для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического электричества с тела человека, передвижных сосудов и аппаратов во взрывоопасных помещениях и зонах полы должны быть электростатически проводящими, т.е. удельное электрическое сопротивление которых составляет не более 106 Ом·м.

Покрытие пола считается электропроводным, если электрическое сопротивление между металлической пластинкой площадью 50 см2, уложенной на пол и прижатой к нему силой 25 кгс, и контуром заземления не превосходит 107 Ом.

Не допускается загрязнение пола веществами, имеющими удельное объемное электрическое сопротивление выше 105 Ом·м.

2.5.15. Запрещается проведение работ внутри емкостей и аппаратов, где возможно образование взрывоопасных паро-, газо- и пылевоздушных смесей, в комбинезонах, куртках и другой верхней одежде из электризующихся материалов.

2.5.16. При использовании вертолетов в качестве транспортных средств для исключения воздействия статического электричества наземным операторам запрещается приступать к работе по подцепке груза до тех пор, пока трос лебедки или трос внешней подвески не коснется грунта.

Наземным операторам запрещается приступать к отцепке транспортируемых грузов, на которых накапливаются электростатические заряды, пока не будет произведена нейтрализация зарядов путем прикосновения заземленным проводником.

Запрещается использование вертолетов для доставки грузов, перевозки людей и других подобных операций во взрывоопасной зоне.

2.5.17. Способные электризоваться или заряжаться от наэлектризованного материала вращающиеся и движущиеся электропроводные части машин и аппаратов, которые установлены на пожаро- или взрывоопасных объектах и контакт которых с заземленным корпусом может быть нарушен из-за наличия слоя смазки в подшипниках, или применение диэлектрических антифрикционных материалов, должны иметь специальные устройства для обеспечения надежного заземления. Запрещается применять на взрывоопасных объектах подшипники или вкладыши к ним из неэлектропроводных материалов.

Для обеспечения контакта в электропроводных подшипниках должны применяться электропроводные смазки.

2.5.18. Во взрывоопасных цехах рекомендуется непосредственно соединять электродвигатель с исполнительным механизмом, либо применять редукторы и другие типы передач, изготовленные из металла и обеспечивающие электрический контакт оси двигателя и исполнительного механизма.

Запрещается применять на взрывоопасных объектах ременные передачи.

2.5.19. В случае применения на пожароопасных объектах ременных передач ремни должны выполняться из материалов с удельным электрическим сопротивлением не более 105 Ом·м и должны быть заземлены.

Если материал ременной передачи имеет удельное электрическое сопротивление более 105 Ом·м должна увеличиваться относительная влажность воздуха в месте расположения ременной передачи не менее чем до 70 % или применяться электроприводные покрытия (смазки) ремней. Запрещается смазка ремней канифолью, воском и другими веществами, увеличивающими поверхностное сопротивление.

Должны применяться меры к недопущению загрязнения ремней маслом и другими жидкими и твердыми веществами, имеющими удельное сопротивление более 105 Ом·м.

ГЛАВА 2.6


Меры по устранение опасности воспламенения парогазовых потоков электростатической искрой

2.6.1. В трубопроводах и аппаратах для предотвращения возникновения опасных искровых разрядов при движении горючих газов и паров должны везде, где это технологически допустимо, обеспечивать однофазные газовые потоки, исключающие твердые и жидкие частицы.

2.6.2. Не допускается во взрывоопасной среде истечение паров и газов через неплотности из аппаратов, трубопроводов и скважин, находящихся под высоким давлением, так как это вызывает сильную электризацию.

2.6.3. Не должно быть присутствия в газовом потоке незаземленных металлических частей и деталей оборудования.

Запрещается отвод зарядов из газового потока путем введения в него заземленных металлических сеток, пластин, рассекателей, коаксиальных стержней и т.п. устройств.

2.6.4. При освоении нефтяных скважин продувкой воздухом для предотвращения образования взрывоопасной концентрации и опасных проявлений зарядов статического электричества не допускается закрытие, даже кратковременное, и последующее открытие выкида скважин. При возникновении перерывов скважина должна быть освобождена от воздуха и заполнена инертным газом или пеной.

Запрещается после вызова притока нефти закрывать выкидную линию скважины, пока не будет извлечена вся аэрированная жидкость.

2.6.5. Должно исключаться образование взрывоопасной концентрации путем применения инертных газов и т.п., если невозможно предотвратить возникновение опасных искровых разрядов.

ГЛАВА 2.7


Защита от статического электричества при газонефтепроявлениях и ликвидации открытых нефтяных и газовых фонтанов

2.7.1. Все работающие у скважины во время открытого фонтана должны быть проинструктированы о возможных опасных проявлениях зарядов статического электричества и мерах защиты от них.

2.7.2. Ответственный исполнитель работ по ликвидации открытого фонтана, должен обеспечить выполнение мероприятий по защите от статического электричества и не допускать нарушения рабочими мер по обеспечению электростатической искробезопасности.

2.7.3. При открытом фонтане опасные заряды статического электричества образуются при движении нефти через устье скважины со скоростью более 2 м/с и движении газа более 100 м/с.

На морских скважинах и скважинах на воде при открытом фонтанировании заряды статического электричества образуются при прохождении нефти и газа через толщу воды; при движении газовой струи вдоль поверхности воды или сверху в сторону поверхности воды.

Интенсивность образования зарядов статического электричества увеличивается при наличии примесей в газовой или нефтяной струе.

2.7.4. При открытом нефтяном и газовом фонтане с целью снижения интенсивности электризации и накопления зарядов статического электричества должны по возможности приниматься меры по исключению разбрызгивания и распыления жидкости, рассекания и разделения фонтанирующего потока.

2.7.5. При открытом нефтяном или газовом фонтане все оборудование, его части, коммуникации и инструмент, находящиеся во взрывоопасной зоне, должны быть заземлены.

Оборудование и инструмент или их части считаются электростатически заземленными, если они находятся на земле или электропроводном основании.

2.7.6. Запрещается вводить в газовую или нефтяную струю открытого фонтана сетки, рассекатели, пластины, каоксиальные стержни и т.п. с целью снижения электризации.

2.7.7. Для предотвращения опасных искровых разрядов, накапливающихся на теле человека, находящегося во взрывоопасной зоне открытого фонтана, должна быть обеспечена электростатическая проводимость обуви и пола, на котором находится человек.

Обувь считается электростатически проводимой, если она удовлетворяет требованиям п. 2.5.13.

Категорически запрещается проводить какие бы то ни было работы во взрывоопасной зоне открытого фонтана, если человек находится на диэлектрическом основании, подставке и т.п. или не имеет электрического контакта с заземлением.

2.7.8. Для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического электричества с тела человека во всех местах нахождения его во взрывоопасной зоне открытого фонтана должна быть обеспечена электропроводность основания.

Электропроводными считаются земляные, бетонные и металлические полы, орошаемые водяной струей.

2.7.9. В местах работы людей во взрывоопасной зоне открытого нефтяного или газового фонтана должна создаваться водяная завеса или инертная среда.

2.7.10. Запрещается проведение работ во взрывоопасной зоне открытого фонтана в комбинезонах, куртках и другой одежде из электризующихся материалов.

3.1. Приемка устройств защиты от статического электричества должна производиться одновременно с приемкой технологического и энергетического оборудования в соответствии с требованиями, предъявляемыми СНиП III-А.10-70 и СНиП III-И-6-67.

3.2. Ответственность за состояние устройств защиты от статического электричества в цехе должна возлагаться на начальника цеха, а по предприятию — на главного энергетика или ответственного за электрохозяйство.

Главный энергетик или ответственный за электрохозяйство должен организовать правильную эксплуатацию устройств защиты от статического электричества на предприятиях, рассматривать и утверждать составленные начальниками цехов местные инструкции по эксплуатации этих устройств и контролировать правильность эксплуатации. Начальники цехов должны составлять соответствующие разделы технологических инструкций или инструкций по технике безопасности и обеспечивать исправное состояние устройств защиты в цехах, своевременную проверку и ремонт их в соответствии с графиком, утвержденным главным энергетиком или ответственным за электрохозяйство предприятия и ведение технологической документации.

3.3. При применении электрических нейтрализаторов различных типов их эксплуатация должна осуществляться в соответствии с прилагаемой к ним заводом-изготовителем «Инструкции по монтажу и эксплуатации», а также в соответствии с требованиями действующих «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

При применении радиоизотопных нейтрализаторов их эксплуатация должна осуществляться в соответствии с требованиями действующих «Санитарных правил по устройству и эксплуатации радиоизотопных нейтрализаторов статического электричества с радиоактивными источниками альфа- и бета-излучения. № 879-71″; » Санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. ОСП-72″ и «Норм радиационной безопасности. НРБ-69».

3.4. Цепи заземления эстакад и оборудования слива и налива должны осматриваться ежедневно начальником эстакады и еженедельно начальником установки.

3.5. Текущий ремонт защитных устройств должен выполняться одновременно с ремонтом электрооборудования и электропроводки заземленного технологического оборудования.

3.6. При эксплуатации защитных устройств должны, наряду с текущим ремонтом, периодически, не реже одного раза в год осуществлять осмотр, испытание и предупредительный ремонт этих устройств.

3.7. При осмотре защитных устройств:

а) должна быть проверена исправность электрической связи между токоведущими элементами;

б) должны быть выявлены элементы в защитных устройствах, подлежащих замене или усилению вследствие механических повреждений;

в) должен быть определен объем мероприятий по защите элементов этих устройств от коррозии;

г) должен быть определен объем предупредительного ремонта.

3.8. Осмотр, проверка и испытание заземляющих устройств производятся в сроки, указанные в электротехнических правилах. Вскрытие отдельных элементов заземляющего устройства взрывоопасных установок производится выборочно: первое вскрытие подземной части рекомендуется производить после 8 лет эксплуатации, последующие — через 10 лет. Срок ревизии должен быть сокращен, если при контрольном замере будет обнаружено резкое, в 3 раза против расчетного, возрастание сопротивления заземляющего устройства.

3.9. Отдельные быстроизнашивающиеся узлы защиты от статического электричества (защитное оборудование сливоналивных шлангов и т.п.) должны подвергаться капитальному ремонту и обновляться в сроки, устанавливаемые на местах, но не реже одного раза в год.

3.10. На основании настоящих «Временных правил» на каждом предприятии и в цехе должна быть составлена для эксплуатационного персонала инструкция по эксплуатации систем защиты от статического электричества, учитывающая особенности данного предприятия и цеха.

Основные термины, используемые во «Временных правилах»

1.1. Статическая электризация или электризация вещества — это процессы возникновения электрических зарядов в нефтепродуктах, т.е. ведущие к образованию и разделению положительных и отрицательных зарядов в пространстве, имеющие место при столкновении или контакте поверхностей двух твердых тел, поверхностей твердого тела и жидкости, а также при разрыве или отделении поверхностей твердых тел или жидкостей, газами или каким-либо другим агентом.

1.2. Потенциал электризации — электрический потенциал, возникающий на оборудовании, в жидкости и т.п., которые обладают избытком электростатических зарядов одного знака (положительного или отрицательного).

1.3. Минимальная энергия воспламенения — наименьшая энергия источника зажигания, способная воспламенить горючую смесь, и характеризует чувствительность взрывоопасной смеси к воспламенению с вероятностью

1.4. Нейтрализация зарядов статического электричества — это процессы, способствующие уменьшению или полному уничтожению избытка электростатического заряда, накопившегося в веществе или на оборудовании.

1.5. Электропроводные материалы — материалы, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление не более 105 Ом·м.

Неэлектропроводные материалы — материалы, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление более 105 Ом·м. Неэлектропроводные материалы делятся на антистатические — имеющие удельное объемное электрическое сопротивление в интервале 105 — 108 Ом·м, и диэлектрические — имеющие удельное объемное электрическое сопротивление более 108 Ом·м.

1.6. Электростатическая индукция — процесс наведения электрических потенциалов на оборудовании и веществе в результате изменения внешнего электрического поля.

1.7. Электростатическая искробезопасность — система защиты, допускающая возможность возникновения разрядов статического электричества с энергией в 2,5 раза меньше минимально воспламеняющей и не способных воспламенить горючие смеси.

Перечень правил, инструкций и других документов, регламентирующих выполнение специальных мероприятий, обязательных для обеспечения электростатической искробезопасности.

2.1. Правила устройства электроустановок. Изд. «Энергия», М.-Л., 1966.

2.2. СНиП II-М.2-72. «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования».

2.3. Временная инструкция по определению минимальной энергии зажигания парогазовых смесей (№ 10-70), ВНИИПО, М., 1969.

2.4. Временная инструкция по установлению соответствия аппаратов и технологического оборудования требованиям электростатической искробезопасности. ВНИИПО, М., 1974.

2.5. СНиП III-А.10-70. «Приемка в эксплуатацию законченных строительством предприятий, зданий и сооружений. Основные положения».

2.6. СНиП III-И.6-67. «Электротехнические устройства. Правила организации и производства работ. Приемка в эксплуатацию».

2.7. «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей». Изд. «Энергия», М., 1969.

2.8. «Санитарные правила по устройству и эксплуатации радиоизотопных нейтрализаторов статического электричества с радиоактивными источниками альфа- и бета-излучения». № 679-71.

2.9. Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. ОСП-72.

2.10. Нормы радиационной безопасности. НРБ-69.

2.11. ГОСТ 6433.1-71. Материалы электроизоляционные твердые. Условия окружающей среды при нормализации, кондиционировании и испытании.

2.12. ГОСТ 6433-2-71. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрических сопротивлений при постоянном напряжении.

2.13. ГОСТ 6433-4-71. Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости при частоте 50 гц.

2.14. ГОСТ 16185-70. Пластмассы. Метод определения электростатических свойств.

2.15. ГОСТ 6581-66. Материалы электроизоляционные жидкие. Методы определения удельного объемного электрического сопротивления, тангенса угла диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости и электрической прочности при частоте 50 гц.

Удельное объемное электрическое сопротивление некоторых веществ, Ом·м

Асбест

10 8 -10 10

Ацетон

8 ´ 10 4

7 ´ 10 6 (15 °С)

Бензин А-66

10 11 -10 12

Бензин Б-70

10 11 -10 12

Битумы (асфальты)

10 12 -10 14

Дерево сухое

10 8 -10 14

Дизельное топливо

10 8 -10 10

Камень искусственный

10 9 -10 11

Каучук натуральный

10 12 -10 13

Керосин

10 9 -10 11

Кислоты жирные технические с содержанием С5 — С6

4 ´ 10 4

С 7 - С 20

10 8 -10 9

Линолеум

10 6 -10 10

Мазут

3·10 6 -5·10 10

Масло трансформаторное

10

Нефть с содержанием воды

10 5 -10 7

Нефть (безводная)

10 10 -10 15

Парафины

10 10 -10 16

Пенопласт ПУ 102Т

1,2 ´ 1012 (20 °С)

1,2 ´ 1011 (80 °С)

                    ПУ 102В

7,5 ´ 10 11 (20 °С)

       10 11 (80 °С)

Поливинилхлориды

мягкая изоляционная лента

10 11

Реактивное топливо:

Т — 1

10 8 -10 11

ТС-1

10 11 -10 14

Резины на основе каучуков

СКН-18, СКН-26, наирита

10 8 -10 10

Резина ни основе каучуков

СКД, СКИ-3

10 12 -10 13

Сероводород

10 9 (-62 °С)

Сероуглерод (технический)

10 6 -10 10

Стекло

10 9 -10 14

Стекловата

10 9 -10 11

Фторопласты

10 13 -10 18

Определение удельных объемных электрических сопротивлений веществ производится по ГОСТ 6581-66, ГОСТ 6433-1-71, ГОСТ 6433.4-71 или ГОСТ и ТУ на определение электростатических свойств различных материалов, в частности ГОСТ 16185-70.

Минимальная энергия (А) воспламенения
некоторых парогазовоздушных смесей, мДж

Аммиак

6,8

Бензин Б 70

0,22

Бутан

0,25

Водород

0,011 (0,0106)

Гептан

0,24

Гексан

0,23

Керосин

0,48

Метан

0,28 (0,22)

Нефтяной газ =1,17 кг/м3

0,26

Пропан

0,26

Пентан

0,18 (0,16)

Сероводород

0,077

Сероуглерод

0,009

Этан

0,24

Примечание: В скобках приведены значения минимальной энергии зажигания при динамическом режиме реализации энергии зарядов статического электричества. Энергия электростатического разряда определяется по формуле:

где А — энергия искры, Дж;

Q — заряд, К;

U — напряжение, В;

С — емкость, Ф.

При динамическом режиме реализации энергии заряженной системы энергия зажигания определялась по формуле

где C н — начальная (максимальная) емкость системы, Ф;

C к — конечная (минимальная) емкость системы, Ф.

Заведующий кафедрой
«Охрана труда» ГНИ
к.т.н. доцент

А.И. Султанович

Отв. исполнитель

В.В. Меньшой

СОДЕРЖАНИЕ

РАЗДЕЛ 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1.1 Назначение и область применения

ГЛАВА 1.2 Условия возникновения и оценка опасности накопления зарядов статического электричества

РАЗДЕЛ 2 Основные меры защиты от опасных проявлений зарядов статического электричества

ГЛАВА 2.1 Общие указания

ГЛАВА 2.2 Заземление

ГЛАВА 2.3 Отвод зарядов при операциях с жидкими нефтепродуктами

ГЛАВА 2.4 Отвод зарядов с неметаллического оборудования

ГЛАВА 2.5 Отвод зарядов с передвижного и вращающегося оборудования и нейтрализация зарядов, возникающих на людях

ГЛАВА 2.6 Меры по устранение опасности воспламенения парогазовых потоков электростатической искрой

ГЛАВА 2.7 Защита от статического электричества при газонефтепроявлениях и ликвидации открытых нефтяных и газовых фонтанов

РАЗДЕЛ 3 Эксплуатация устройства защиты от статического электричества и ответственность за выполнение «Временных правил»

Приложение 1                       Основные термины, используемые во «Временных правилах»

Приложение 2           Перечень правил, инструкций и других документов, регламентирующих выполнение специальных мероприятий, обязательных для обеспечения электростатической искробезопасности

Приложение 3           Удельное объемное электрическое сопротивление некоторых веществ, Ом·м

Приложение 4           Минимальная энергия (Амин) воспламенения некоторых парогазовоздушных смесей, мДж

Способы защиты от электричества. Статическое электричество — что такое, причины возникновения. Что это такое

Статическое электричество возникает вследствие сохранения зарядов электростатического поля на диэлектрических материалах. Оно отрицательно влияет на жизнь человека и эксплуатацию электрических устройств. Образование искр от статического электричества способствует пожарам и взрывам. Мощности энергии вполне хватит для возгорания газовоздушных смесей и пыли.

Заряд статического электричества может накапливаться на теле человека, если на нем одежда из шерсти или из химических волокон. Величина потенциала около 7 Джоулей не составляет опасности для человека, однако способна вызвать судороги и сокращения мышц. А это в свою очередь может создать условия для травмы на работе, падения с высоты и т.д.

Статическое электричество отрицательно влияет на функционирование точных приборов, радиосвязи, вызывает неисправности в работе. Работники, на которых постоянно воздействует статическое электричество, чаще болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями нервной системы.

Только защита от статического электричества способна свести к нулю или вовсе не допустить возникновение этого отрицательного явления.

Источники статического электричества
  • Действие различных излучений.
  • Резкое изменение температуры.
  • Взаимодействие тел друг с другом при движении.

Это явление оказывает негативное влияние и представляет опасность. Защита от статического электричества позволяет полностью предотвратить или значительно уменьшить его действие.

В бытовых условиях статическое поле часто возникает на шерсти животных, при снятии синтетической одежды, расчесывании волос, при ношении резиновой обуви, хождении по ковру в шерстяных носках, пользовании пластмассовыми изделиями.

Электростатическое поле не угрожает жизни человека, при разряде образуется слабый ток, который не способен слишком навредить организму человека. Он может создать лишь некоторое некомфортное состояние. Для предотвращения такого эффекта необходимо соблюдать всего лишь несколько простых правил: в морозную и сухую погоду не гладить животных, медленнее снимать шерстяную одежду, либо обработать ее специальным составом, при расчесывании волос применять деревянную или металлическую расческу.

Накапливанию электростатической энергии способствуют:
  • Железобетонные стены здания.
  • Слишком сухой воздух.

Для электронных устройств заряд электростатического поля является злейшим врагом. Некоторые элементы электронных устройств не способны выдержать высокие напряжения, возникающие при разряде. Чувствительные элементы могут выйти из строя или ухудшить свои параметры работы.

Если объектом воздействия электрического поля станут легковоспламеняющиеся жидкости, это создаст условия для их воспламенения. Эти жидкости при перевозке в цистернах могут накопить статический заряд. Также заряд возникает и от механизма или человека, подошедшего к ним близко. Поэтому в промышленном производстве, где имеются легковоспламеняющиеся жидкости, большое внимание уделяют устройству заземления подвижных конструкций, механизмов. Для пошива обуви и специальной одежды на производстве также применяются специальные ткани, которые не способны накапливать электрический заряд.

Принцип действия

Разберемся, как образуется статический заряд. В нормальном состоянии физические тела обладают одинаковым числом отрицательных и положительных частиц. За счет этого баланса создается нейтральное состояние тела. При нарушении нейтрального состояния тело получает электрический заряд одного полюса.

Статикой называется состояние тела в покое, когда оно находится без движения. В веществе тела может возникать поляризация, которая выражается в передвижении зарядов между частями тела, либо от находящегося рядом предмета.

Вещества электризуются из-за разделения тел, изменения зарядов во время трения, резкого изменения температуры, облучения. Заряды электрического поля находятся на поверхности тела или удалены от поверхности на расстояние, равное межатомному расстоянию. Если тела не заземлены, то заряды концентрируются на контактной площади, а при наличии заземления заряд уходит в контур заземления.

Процессы накапливания зарядов и их стекание происходят в одно время. Тело электризуется при условии получения им большего заряда энергии, по сравнению с расходуемым зарядом. В результате становится понятно, что защита от статического электричества должна отводить накапливаемые заряды на заземляющий контур.

Величина статического электричества

Все физические вещества имеют свою характеристику на трибоэлектрической шкале, в зависимости от их способности создавать электрические заряды различных полюсов при трении. Основные такие вещества изображены на рисунке.

Чтобы иметь представление о размерах возникающих статических зарядов, рассмотрим несколько примеров:
  • Вращающийся шкив с приводным ремнем способен зарядиться до 25000 вольт.
  • Кузов автомобиля, движущегося по сухой дороге, может получить заряд до 10000 вольт.
  • Человек в шерстяных носках при хождении по сухому ковру способен накопить заряд на теле до 6000 вольт.

В результате становится понятно, что напряжение электростатического поля может достигнуть значительных размеров даже в быту. Этот заряд не причиняет человеку значительного вреда ввиду его малой мощности. Разряд протекает через большое сопротивление и исчисляется в нескольких долях миллиампера.

Влажность воздуха также снижает электростатический заряд. Она влияет на значение потенциала тела во время прикосновений с разными материалами. Поэтому защита от статического электричества может заключаться в применении .

В природной среде существует статическое электричество, достигающее огромных значений. Например, при движении облаков между ними возникают большие потенциалы энергии, которые выражаются в разрядах молнии. Мощность этих разрядов вполне хватит, чтобы сжечь деревянный дом или расколоть ствол многолетнего дерева.

В бытовых условиях при разрядах электростатического поля человек чувствует мелкие пощипывания в пальцах, видны искры от трения шерстяной одежды, снижается работоспособность человека. Электростатическое поле негативно влияет на состояние человека, но явных повреждений не наносит.

Существуют измерительные приборы, способные точно измерить значение статического потенциала накопленного заряда на теле человека и на корпусе какого-либо устройства.

Защита от статического электричества

Существуют различные методы защиты от разрядов электростатического поля, как в быту, так и в промышленных условиях. Они имеют свои отличия. Рассмотрим подробнее каждые из них.

Защита в бытовых условиях

Каждый человек должен представлять опасность, которую несут статические разряды для организма. Их необходимо знать, и уметь их ограничивать. Для решения этой задачи организуются разные мероприятия по обучению людей методам защиты, в том числе телепередачи.

На этих мероприятиях людям объясняют, откуда и как появляется статическое поле, методы его измерения и приемы выполнения профилактической работы. Например, чтобы избежать неприятных ощущений статического поля, для расчесывания волос целесообразно использовать деревянные расчески, вместо пластиковых. Дерево имеет нейтральные характеристики, и во время трения не создает заряды электростатического поля. В магазинах можно без труда приобрести деревянную расческу любой формы и вида.

Чтобы предотвратить образование статического потенциала на кузове автомобиля при езде по сухому дорожному покрытию, применяют специальные антистатические ленты, которые фиксируются сзади автомобиля на днище кузова. В торговой сети можно без труда выбрать любой вариант такой ленты.

Если автомобиль ничем не защищен от возможного разряда накопленного заряда потенциала, то напряжение можно снимать временным заземлением кузова автомобиля путем его соединения с землей через металлическую часть. Для этого можно использовать ключ зажигания. Снимать напряжение в обязательном порядке необходимо перед тем, как заправлять автомобиль бензином.

Когда на одежде из химических волокон образуется статический заряд, то рекомендуется пользоваться «Антистатиком». Это специальный баллончик в виде аэрозоля, который продается в магазинах. Он снимает статическое электричество с одежды, тканей, с синтетических чехлов на сиденьях автомобиля, особенно в зимнее время, когда воздух сухой. Но, чтобы не использовать различные баллончики и химию, рекомендуется носить одежду из натуральных материалов: хлопка и льна.

Если на обуви прорезиненная подошва, то это создает условия для накопления потенциала напряжения. Чтобы этого не произошло, достаточно в обувь положить специальные антистатические стельки, которые сделаны из натуральных материалов. В результате негативное влияние на человека уменьшится.

Слишком сухой воздух зимой в городских квартирах способствует накапливанию электростатического заряда. Для этого существуют специальные устройства – увлажнители воздуха. Если такого устройства нет, то вполне подойдет большая влажная салфетка, которую необходимо положить на батарею. В результате процесс накопления заряда уменьшится, обстановка в квартире улучшится. Также рекомендуется регулярно производить влажную уборку. Это позволит вовремя удалять пыль и наэлектризованные участки. Такой способ является лучшим.

Электрические устройства в быту при эксплуатации также накапливают статический заряд на корпусе. Для снижения действия статического заряда выполняют систему уравнивания потенциалов. Она подключается к заземляющему контуру всего дома. Акриловая ванна подвержена накоплению на ней статического заряда, и ее необходимо защищать системой уравнивания потенциалов. Даже чугунная ванна с акриловым вкладышем также подвержена этому негативному явлению.

Защита от статического электричества на производстве
В промышленном производстве применяют несколько способов сохранения функциональности оборудования:
  • Увеличение стойкости устройств и оборудования к воздействию электростатического разряда.
  • Блокировка проникновения заряда на рабочее место.
  • Недопущение возникновения электростатических зарядов.

Два последних способа дают возможность осуществлять защиту многих устройств, а первый способ применяется только для отдельных видов оборудования.

Высокую защиту от разрядов статического поля и сохранения функциональности устройства обеспечивает . Это металлическая клетка в виде сетки с мелкой ячейкой. Клетка ограждает оборудование со всех сторон. Она подключается к заземляющему контуру. Внутрь клетки не проходят электрические поля, в то же время магнитному статическому полю, клетка Фарадея не мешает. По такому же принципу защищают кабели, оснащая их металлическим экраном.

Защита от статического электричества делится по методам выполнения:
  • Конструкционно-технологические.
  • Химические.
  • Физико-механические.

Последние два метода дают возможность снизить образование зарядов и повысить скорость их ухода в землю. Первый метод выполняет защиту устройств от зарядов, но не отводит их на заземление.

Оптимизировать снижение электростатического заряда можно следующим образом:
  • Увеличением токопроводимости материалов.
  • Созданием коронирования.
Такие задачи решают с помощью:
  • Выбора материалов с хорошей объемной проводимостью.
  • Увеличением рабочих поверхностей.
  • Ионизацией воздушного пространства.

Для реализации этих задач создают магистрали для протекания на землю статических зарядов, минуя рабочие компоненты устройств. Если материалы имеют высокое сопротивление, то применяют другие способы.

15.1. Мероприятия по защите от статического электричества необходимо осуществлять в соответствии с действующими нормативами.

15.2. Разработка технологических процессов и оборудования должна проводиться с учетом предотвращения опасной электризации веществ при их производстве и применении. Основные мероприятия по предотвращению опасных проявлений статического электричества должны быть указаны в директивном технологическом процессе.

При пуске нового или реконструкции производства следует проверить наличие и достаточность действующих устройств защиты от статического электричества и при необходимости обеспечить дополнительную его защиту.

15.3. Технологический регламент должен содержать параметры обрабатываемых в производстве веществ, характеризующие их электрические свойства (удельные электрические сопротивления) и чувствительность к электростатическим разрядам (минимальную энергию воспламенения), и описание средств защиты от статического электричества, а в технологических инструкциях и инструкциях по технике безопасности должен быть описан порядок их применения.

15.4. Наиболее вероятно возникновение и накопление электростатических зарядов на таких операциях, как просеивание, измельчение, смешение, загрузка и выгрузка из аппаратов, пневмо- и вакуум-транспортирование. Допустимые параметры технологического процесса, обеспечивающие электростатическую безопасность переработки каждого из видов продуктов, устанавливаются разработчиком директивного технологического процесса и регламента технологического процесса.

15.5. Для предупреждения возможности возникновения опасных электростатических разрядов необходимо предусматривать с учетом особенностей производства следующие меры защиты:

Заземление электропроводящего оборудования и коммуникаций;

Применение нейтрализаторов;

Подбор пар контактирующих материалов, электризующихся зарядами разных знаков;

Увлажнение окружающей атмосферы;

Применение электропроводных материалов для оборудования;

Применение спецодежды.

15.6. Для снижения интенсивности возникновения зарядов статического электричества следует:

Всюду, где это технологически возможно, паро- и пылевоздушные смеси очищать от взвешенных жидких и твердых частиц, жидкости — от загрязнений твердыми и жидкими примесями;

Поддерживать концентрацию горючих сред вне пределов взрываемости;

Всюду, где этого не требует технология производства, исключить разбрызгивание, дробление, распыление веществ;

Технологические процессы вести в соответствии с установленными параметрами;

Уменьшать скорости транспортирования и переработки, турбулентность потоков пыле-парогазовых смесей и жидкостей;

Исключать конденсацию и кристаллизацию паров и газов при истечении из трубопроводов, шлангов, форсунок, сопел.

15.7. Все технологическое оборудование (аппараты, емкости, коммуникации, покрытия рабочих столов и стеллажей, оснастка и др.), где возможно образование и накопление зарядов статического электричества, должно быть изготовлено из металла или электропроводных материалов и заземлено (электропроводными материалами являются такие, удельное объемное электрическое сопротивление которых не превышает 1Е5 Ом. м).

Аппараты, емкости, агрегаты, трубопроводы, в которых происходит перемещение, дробление, распыление, разбрызгивание продуктов, отдельно стоящие машины, агрегаты, аппараты, соединенные трубопроводами с общей системой аппаратов и емкостей, должны быть присоединены к внутреннему контуру заземления при помощи отдельного ответвления независимо от заземления соединенных с ними коммуникаций.

Последовательное включение в заземляющую шину (провод) нескольких заземляющих аппаратов, агрегатов или трубопроводов не допускается.

Допускается объединение заземляющих устройств для защиты от статического электричества с защитным заземлением электрооборудования.

Заземление смесительно-зарядной машины перед загрузкой должно осуществляться в соответствии с п. 9.6 настоящих Правил.

15.8. В конструкторской документации на технологическое оборудование должны быть указаны места для присоединения заземляющих проводников и способ их крепления.

В каждом производственном здании должна быть составлена схема (карта) заземления, в которой должны быть перечислены все оборудование, оснастка, инвентарь и т.п., подлежащие заземлению.

15.9. Сопротивление заземления любой наиболее удаленной точки внутренней поверхности оборудования, изготовленного из электропроводных (неметаллических) материалов, относительно внутреннего контура заземления не должно превышать 1Е6 Ом.

Сопротивление заземляющего устройства, предназначенного только для защиты от статического электричества, должно быть не более 100 Ом.

15.10. Заземляющие проводники и контур заземления должны быть проложены открыто, чтобы обеспечить возможность их осмотра. При этом должна быть обеспечена их устойчивость к механическим и химическим воздействиям.

Заземлители, наружный и внутренний контуры заземления должны быть выполнены в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок и норм и правил по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Заземляющие проводники, предназначенные для защиты от статического электричества, окрашиваются в черный цвет с нанесением в местах присоединения к технологическому оборудованию и внутреннему контуру заземления одной поперечной полосы шириной 15 мм красного цвета. Допускается в соответствии с оформлением помещения окрашивать заземляющие проводники в иные цвета (кроме красного) с маркировкой красной полосой, как указано выше.

15.11. Соединение элементов контура заземления, присоединение заземлителей и заземляемых конструкций должны быть выполнены сваркой. В случае невозможности применения сварки допускается присоединение заземляющих проводников с помощью надежного резьбового соединения. При этом заземляющие проводники должны иметь на концах неразрезанное кольцо, электрически соединенное с основной жилой. Резьбовые соединения должны быть защищены от коррозии.

15.12. Трубопроводы, расположенные параллельно на расстоянии до 0,1 м друг от друга, должны соединяться между собой перемычками через каждые 20 м. При пересечении трубопроводов друг с другом, с металлическими лестницами и конструкциями на расстоянии менее 0,1 м они должны также соединяться перемычками.

Защитное заземление трубопроводов, расположенных на наружных эстакадах, должно отвечать требованиям норм и правил по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Металлические воздуховоды вентиляции должны быть заземлены через каждые 20 м с помощью проводников из алюминиевых сплавов диаметром не менее 5 мм, ленты сечением не менее 24 мм2.

15.13. Способные электризоваться движущиеся части машин и аппаратов, контакт которых с заземленным корпусом может быть нарушен, должны иметь специальные устройства (токосъемники) для обеспечения заземления.

Аппараты, в которых имеет место интенсивная электризация веществ, а также подвижные узлы виброоборудования (вибролотки, сита с механическим приводом и т.п.) должны быть заземлены не менее, чем в двух точках.

15.14. Для уменьшения удельного поверхностного электрического сопротивления веществ, составов и конструкционных материалов там, где это допускается условиями технологического процесса, рекомендуется поддерживать относительную влажность воздуха не ниже 65%.

15.15. Пересыпание веществ следует производить с возможно малой высоты. Повсеместно следует систематически, в сроки, установленные инструкциями, влажным способом очищать от осевшей пыли оборудование, воздуховоды вентиляции и другие конструкции в помещении.

Запрещается загрузка сыпучих продуктов непосредственно из бумажных, полиэтиленовых, полихлорвиниловых и других электризующихся мешков в люки аппаратов, содержащих пары горючих жидкостей. В этом случае следует применять загрузочные устройства из проводящих материалов, обеспечивающие наименьшее пыление веществ.

Отбор проб сыпучего вещества, измерение технологических параметров посредством вносимых пробоотборников и приборов следует производить после осаждения пыли.

15.16. Измерение параметров электризации в условиях производства проводится периодически в соответствии с утвержденным графиком проведения измерений, но не реже двух раз в год. Для проведения измерений должны применяться приборы в искробезопасном и взрывозащищенном исполнении, допущенные к применению для данных производств, обеспечивающие электростатическую безопасность измерений и прошедшие государственные или ведомственные испытания.

15.17. Приемка в эксплуатацию устройств защиты от статического электричества должны производиться одновременно с приемкой технологического и энергетического оборудования.

В процессе эксплуатации устройств защиты от статического электричества необходимо:

Перед началом работы проверить надежность электрического контакта заземляющих проводников в местах соединения и непрерывность электрической цепи по всей длине;

Не допускать загрязнения, механических повреждений, длительного воздействия щелочей, кислот, органических растворителей на элетропроводные покрытия технологического оборудования, рабочих мест.

15.18. Осмотр и измерение электрических сопротивлений заземляющих устройств технологического оборудования, трубопроводов и т.п. рекомендуется проводить одновременно с проверкой заземления электрооборудования. Результаты проверочных испытаний, а также ревизий и ремонтов заземляющего устройства должны заноситься в паспорт. Результаты измерения сопротивления заземления технологических аппаратов, оборудования, подвижного оборудования, транспортных устройств, оснастки должны регистрироваться в специальном журнале.

Статическое электричество — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов изделий или на изолированных проводниках. Заряды накапливаются на оборудовании и материалах, а сопровождающие электрические разряды могут явиться причиной пожаров и взрывов, нарушения технологических процессов, точности показаний электрических приборов и средств автоматизации.
Особую опасность в связи с накоплением статического электричества представляют предприятия пищевых производств, на которых технологические процессы связаны с дроблением, измельчением и просеиванием продукта (хлебопекарные, кондитерские, крахмальные, сахарные и др.), с очисткой и переработкой зерна, транспортированием твердых и жидких продуктов с помощью конвейеров и по трубам (склады бестарного хранения муки, пивоваренные, спиртовые заводы и Др.).
При соприкосновении тел, различающихся по температуре, концентрации заряженных частиц, энергетическому состоянию атомов, шероховатости поверхности и другим параметрам, между ними происходит перераспределение электрических зарядов. При этом у поверхности раздела тел на одной из них концентрируются положительные заряды, а на другой отрицательные. Образуется двойной электрический слой. В процессе разделения контактирующих поверхностей часть зарядов нейтрализуется, а часть сохраняется на телах.
В производственных условиях электризация различных веществ зависит от многих факторов, и прежде всего от физико-химических свойств перерабатываемых веществ, вида и характера технологического процесса. Величина электростатического заряда зависит от электропроводности материалов, их относительной диэлектрической проницаемости, скорости движения, характера контакта между соприкасающимися материалами, электрических свойств окружающей среды, относительной влажности и температуры воздуха. Особенно резко возрастает электризация диэлектрических материалов при удельном электрическом сопротивлении 109 Ом-м, а также при относительной влажности воздуха менее 50 %. При удельном сопротивлении 108 Ом-м и менее электризация практически не обнаруживается. Степень электризации жидкостей в основном зависит от ее диэлектрических свойств и кинематической вязкости, скорости потока, диаметра и длины трубопровода, материала трубопровода, состояния его внутренних стенок, температуры жидкости. Интенсивность образования зарядов наблюдается при фильтрации за счет большой площади контакта жидкости с элементами фильтра. Разбрызгивание жидкостей при заполнении резервуаров свободно падающей струей горючей жидкости, например на спиртовых заводах, сопровождается электризацией капель, вследствие чего появляется опасность электрического заряда и воспламенение паров этих жидкостей. Поэтому налив жидкости в резервуары свободно падающей струей не допускается. Расстояние от конца загрузочной трубы до дна сосуда не должно превышать 200 мм, а если это невозможно, струю направляют вдоль стены.
Гели напряженность электростатического поля над поверхностью диэлектрика достигает критической (пробоиной) величины, возникает электрический разряд. Для воздуха пробивное напряжение примерно равно 30 кВ/см.
Электростатическая искро6езопасность —это такое состояние, при котором исключается возможность взрыва или пожара от статического электричества. Безопасная энергия искры (в Дж) определяется по формуле:

Wи=kб*Wmin

Где kб — коэффициент безопасности, применяемый равным 0,4—0,5; Wmin—минимальная энергия, которая может вызвать воспламенение рассматриваемой горючей смеси.
За предельно допустимое значение заряда принимается такое его значение, при котором максимально возможная энергия разряда Wи с поверхности данного вещества не превосходит 0,4—0,5 минимальной энергии воспламенения окружающей среды Wmin.
Энергию разряда (искры) диэлектрика (в Дж) можно определить по формуле:

W=0,5*С*V 2

Где С — электрическая емкость, разряжаемая искрой, Ф; V — разность потенциалов относительно земли, В.
Минимальную энергию воспламенения газо- и паровоздушных смесей составляют доли миллиджоуля.
Разность потенциалов на оборудовании может достигать нескольких тысяч вольт, и, как следует из формулы, при этом даже при незначительной электрической емкости, несущей электростатический заряд, энергия разряда искры может превышать минимальную энергию воспламенения взрывоопасной среды. Например, при транспортировании сыпучих материалов на конвейере с резиновой лентой потенциал относительно земли может достигать 45 000 В, а кожаного приводного ремня со скоростью 15 м/с — до 80 000 В.
Электростатические заряды, достаточные для воспламенения практически всех взрывоопасных смесей воздуха с газами, парами и некоторыми пылями, могут накапливаться на человеке (одежда из синтетических тканей, передвижение по диэлектрикам, использование электронепроводящей обуви и т. п.), а также переходить на него с наэлектризованного оборудования и материалов.
Потенциал электростатического заряда на человеке может достигать 15 000—20 000 В. Разряды такого потенциала не представляют опасности для человека, так как сила тока ничтожно мала и ощущается как укол, толчем: или судорога. Однако под их воздействием возможны рефлекторные движения, что может привести к падению с высоты, попаданию в опасную зону машины и др.
Энергия разряда при потенциале 10 000 В и емкости человека, изменяющейся от 100 до 350 пФ, составляет 5—17,5 мДж. т. е. превышает значения минимальной энергии воспламенения этилового спирта, бензола и сероуглерода (0,95; 0,2; 0,0009 мДж соответственно).
Меры защиты от статического электричества разделяются на три основные группы:

  • предупреждающие возможность возникновения электростатического заряда;
  • снижающие величину потенциала электростатического заряда до безопасного уровня;
  • нейтрализующие заряды статического электричества.

Основным способом предупреждения возникновения электростатического заряда является постоянный отвод статического электричества от технологического оборудования с помощью заземления. Каждую систему аппаратов и трубопроводов заземляют не менее чем в двух места. Резиновые шланги обвиваются заземленной медной проволокой с шагом 10 см. Следует иметь в виду, что в отличие от электротехники, где хорошими проводниками считаются материалы с удельным сопротивлением, оцениваемым долями Ома, в электростатике границей проводника и непроводника считается величина удельного сопротивления 10 кОм*м. Поэтому предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства, используемого только для отвода электростатического заряда, не должно превышать 100 Ом.
Для предупреждения образования статического электричества на элементах металлических конструкций, трубопроводах разного назначения, расположенных на расстоянии менее 10 см параллельно друг друга, применяются замкнутые контуры, создаваемые с помощью устанавливаемых между ними металлических заземленных перемычек через каждые 20 м и менее.
Для снижения величины потенциала электростатического заряда, образующегося на оборудовании и перерабатываемых материалах, до безопасного уровня применяются технологические способы (безопасные скорости движения транспортируемых жидких и пылевидных веществ, подбор поверхностей трения, материалов взаимно компенсирующих возникающих зарядов и Т. п.), а также способы отвода путем повышения относительной влажности воздуха и материала, химической обработки поверхности, нанесения антистатических веществ и электропроводных пленок. Общее или местное увлажнение воздуха более 70 % обеспечивает постоянный отвод электростатических зарядов. Поверхностная проводимость материалов увеличивается обработкой поверхностно-активными веществами, использованием покрытий из электропроводящих эмалей, смазок. Заряды статического электричества нейтрализуются с помощью ионизации воздуха, при которой образующееся в единице его объема число пар ионов соответствует скорости возникновения нейтрализуемых электростатических зарядов. Для этого используются индукционные, радиоизотопные и комбинированные ионизаторы.
Для непрерывного снятия электростатических зарядов с человека используются электропроводящие полы, заземленные зоны или рабочие площадки, оборудование, трапы, а также средства индивидуальной зашиты в виде антиэлектростатических халатов и обуви, с кожаной подошвой или подошвой из электропроводной резины.

Под данным термином принято понимать сохранение электрических зарядов на диэлектрических поверхностях. Статическое электричество является негативным явлением для жизни человека и работы электроаппаратов, т.к. искры, возникающие впоследствии, способны привести к пожарам и взрывам. Их энергии хватит для воспламенения пыли и газовоздушных смесей.

Разряд накопившегося на теле человека статического электричества

Заряд также накапливается и на теле человека при ношении синтетики и шерстяной одежды. Само по себе значение потенциала не более 7 кДж не опасно для здоровья человека, но может вызывать сильные сокращения мышц и даже судороги, и как следствие, падение с высоты, травматизм на рабочих местах.

Научно подтвержден факт благотворного воздействия хождения босиком по земле, что является снятием статического заряда с тела человека.

Наличие разрядов вблизи высокоточных приборов может вызывать нарушения в работе (устройства радиосвязи и др.).

Персонал, который постоянно подвергается влиянию электрических зарядов, чаще страдает хроническими заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем.

У тех, кто работает в непосредственной близости с электрополем, часто возникают жалобы на чрезмерную раздражительность и головные боли, расстройство сна.

Причины возникновения

Возникает это физическое явление вследствие трения диэлектриков друг о друга или о металлы. На поверхностях начинают накапливаться заряды, которые способны удерживаться на большие промежутки времени. Интенсивность возникновения зарядов увеличивается пропорционально скорости трения, площади соприкосновения, приложенной силе и удельному сопротивлению материалов.

Второй причиной считают электроиндукцию, вследствие которой изолированные от земли поверхности накапливают заряженные частицы. Например, на металлических предметах, находящихся вблизи высоковольтных ЛЭП, может накапливаться статическое электричество в сухую погоду.

В химической отрасли явление наблюдается по время плавления пластичных материалов. В радиоэлектронике разряды возникают во время производства техники, где применяются диэлектрики. Такая же картина наблюдается при сматывании в рулоны бумаги, полиэтиленовой пленки, пересыпании и пневмотранспортировке диэлектриков (измельченного стекла, эбонита), перевозке жидкостей (бензина и аналогичных по составу). Дома это проявляется на экранах мониторов, на которых собирается большое количество протонов, вызванных электрическими пучками лучевой трубки.

Ситуации, где велика вероятность получить удар электрическим током

Разработан ряд технологий и средств защиты, направленных на минимизацию и предотвращение данного явления.

Уменьшение интенсивности зарядов

Мероприятия направлены на обеспечение безопасности технологических процессов:

  • согласно действующим ГОСТам на производстве обеспечивается контроль скорости перемещаемого по трубам сырья;
  • перед переработкой рабочие газы и жидкости должны быть очищены от примесей и посторонних взвесей;
  • в процессах переработки и транспортировки недопустимо разбрызгивание жидкостей и газов;
  • на производстве, где невозможно организовать естественное стекание статических зарядов, применяют закрытые транспортные системы (при пневмотранспортировке жидкостей, продувке оборудования).

Заземление электроприборов и токоведущих частей:

  • согласно ПУЭ, действующим ГОСТам и СНиП, ЗУ электроустановок допускается объединять с заземляющими приспособлениями от статических зарядов;
  • сопротивление ЗУ для защиты от статического электричества не должно быть больше 100 Ом;
  • все электропроводящие поверхности и токоведущие части оборудования должны иметь качественное зануление;
  • пневмотрубопроводы, вентиляционные шахты должны образовывать единую цепь, присоединенную к заземлителям через каждые 40 м, минимальное количество точек – 2 шт;
  • в обязательном порядке отдельным ЗУ к общему контуру подключают аппараты, на поверхностях (внутри) которых может образовываться заряд: дробилки, распылители и др.;
  • крупногабаритная тара подлежит заземлению корпуса в двух противоположных точках по ГОСТу;
  • цистерны во время налива (слива) газов должны быть присоединены к ЗУ, которые, в свою очередь, должны располагаться вне взрывоопасных зон; разгерметизацию люков цистерн производят после присоединения корпуса к контуру заземления;

Заземление приборов с целью защиты человека от поражения электрическим током

  • шланги, через которые наливаются сжиженные газы и жидкости, должны быть обвиты медными проволоками или тросами, диаметром не менее 4 мм. Проводник должен быть соединен одной стороной с краем шланга, а другим – к заземленной части существующего контура.

Снятие зарядов с твердых поверхностей

Процесс состоит в нейтрализации зарядов ионизацией воздуха вблизи технологического процесса. Согласно действующим ГОСТам, для этого применяют нейтрализаторы:

  • во взрывоопасных цехах устанавливают радиоизотопные нейтрализаторы;
  • для производства гигиенической продукции запрещено применение радиоизотопных нейтрализаторов, в таких случаях целесообразно применение индукционных или высоковольтных нейтрализаторов;
  • если невозможно использовать индукционные нейтрализаторы, целесообразно применить нейтрализационные устройства скользящего разряда;
  • если оборудование имеет сложные геометрические формы, и невозможно обеспечить отвод заряда стандартными методами, используют аэродинамические нейтрализаторы, посредством которых принудительно впрыскиваются ионы в необходимое пространство.

Заряды в газовых смесях

  • для обеспечения безопасных условий, согласно действующим ГОСТам технологических процессов, необходимо применять предварительно очищенные от твердых частиц газы;
  • оборудование должно иметь качественную герметизацию;
  • недопустимо присутствие в газовых смесях металлических частиц и мелких деталей.

Снятие заряда с сыпучих материалов

  • Согласно действующим ГОСТам, перерабатывать сыпучие материалы необходимо в металлических емкостях, или токопроводящих неметаллических.
  • Порошкообразное сырье допускается транспортировать в схожих по составу трубопроводах (если это полимеры, то трубы должны быть из полиэтилена).
  • В производственных помещениях влажность воздуха должна составлять не менее 65%. При невозможности организовать это условие, прибегают к ионизации воздуха.
  • Для улучшения процесса стекания, рабочие поверхности пропитывают поверхностно-активными смазками.
  • Запрещено производить выгрузку сыпучего сырья из целлюлозных, ПВХ и полиэтиленовых пакетов в емкости, температура жидкости в которых выше температуры их воспламенения. В таких случаях используют шнековые установки.

Во избежание возникновения взрывов (вследствие образования искры), следует предотвращать образование взрывоопасных смесей, не допускать скопления пыли, регулярно чистить оборудование от пылевоздушных смесей.

Правила защиты

Правила защиты от статического электричества в производствах химической промышленности:

  • Устройства для снятия статического электротока должны быть установлены у входа в резервуары загрузочных трубопроводов.
  • Для обеспечения безопасности технологического процесса, согласно действующим ГОСТам, применяют: индукционные нейтрализаторы, нейтрализаторы погружного типа, специальные насадки для направления потока, релаксационные емкости.
  • Жидкости при загрузке (выгрузке) не должны разбрызгиваться.

Отвод зарядов с поверхностей передвижных составов, аппаратов и людей:

  • Согласно действующим ГОСТам, передвижные составы должны быть изготовлены из электропроводящих материалов. Перемещение по территории выполняется на металлических погрузчиках.
  • В помещениях, где происходит наполнение передвижных цистерн, пол выполняется из электропроводных материалов.
  • Рабочие должны пребывать в помещении в антиэлектростатической обуви.
  • Не допускается проведение работ в емкостях, внутри которых могут возникать взрывоопасные смеси, в рабочей одежде из синтетических волокон.

Отвод заряда от ременных передач:

  • Согласно действующим ГОСТам, на производстве недопустимо использование подшипников, выполненных из нетокопроводящих элементов.
  • Для повышения надежности работы электроаппаратов применяют электропроводящие смазки.
  • В цехах, где нет возможности применить другие защитные меры, применяют нейтрализаторы.
  • Недопустимо применение смазок типа воска, канифоли. Эти вещества способствуют увеличению поверхностного сопротивления электроустановок.
  • Нельзя допускать загрязнение ремней маслом, и легковоспламеняющимися веществами.
  • В цехах необходимо поддерживать влажность атмосферы не менее 70%, согласно нормативам.

Антенны, установленные на крыше, принято считать потенциально опасным оборудованием: на них скапливаются заряды от действия ветра и трения облаков. Поэтому на высотных зданиях, где поблизости нет соответствующих защит, необходимо сооружение качественного молниеотвода.

Проявление в быту

На ковровых покрытиях (из шерсти или синтетики) накапливаются заряды, под действием которых может возникнуть искра, и затем пожар.

Источники накопления статического электричества дома

Накопление пыли на поверхностях может стать причиной бытовых пожаров. Частое явление в регионах с тяжелой экологической ситуацией, вблизи металлургических и машиностроительных предприятий.

Для предотвращения вредного влияния статического электричества необходимо:

  • предусмотреть в домах молниеотводы;
  • предусмотреть в квартирах и домах зануление и заземление электропроводки;
  • регулярно проводить тестирование электропроводки и электроприборов;
  • регулярно проводить уборки в помещениях;
  • не допускать пылевых скоплений на коврах и полках;
  • во время строительно-монтажных и ремонтных работ соблюдать правила электро,- и пожаробезопасности.

Присутствие статического электричества в волосах

Видео про электричество

Как образуется статическое электричество и чем оно опасно, рассказывает видео ниже.

Защита от статического электричества обеспечивается современными технологиями на высоком уровне. Знания о явлении и мерах борьбы с ним поможет избежать негативного влияния на здоровье человека и аварийных ситуаций.

Лекция 11. Защита от воздействия производственных излучений

Широкое использование во всех областях хозяйствен­ной деятельности диэлектрических материалов и органи­ческих соединений (полимеров, бумаги, твердых и жид­ких углеводородов, нефтепродуктов и т.п.) неизбежно сопровождается образованием зарядов статического электричества, которые не только осложняют проведение технологических процессов, но и зачастую становят­ся причиной пожаров и взрывов, приносящих боль­шой материальный ущерб. Нередко это приводит к гибе­ли людей.

Статическое электричество — это совокупность яв­лений, связанных с возникновением, сохранением и ре­лаксацией свободного электрического заряда на поверх­ности, или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках (ГОСТ 12.1.018). Образование и накопление зарядов на перерабатываемом материале связано с двумя следующими условиями:

♦ наличие контакта поверхностей, в результате чего создается двойной электрический слой, возникновение

которого связано с переходом электронов в элементарных донорско-акцепторных актах на поверхности контакта. Знак заряда определяет неодинаковое сродство материала поверхностей к электрону;

♦ хотя бы одна из контактирующих поверхностей должна быть из диэлектрического материала.

Заряды будут оставаться на поверхностях после прек­ращения контакта только в том случае, если время разру­шения контакта меньше времени релаксации зарядов. Последнее в значительной степени определяет величину зарядов на разделенных поверхностях.

Смешанное заряжение наблюдается тогда, когда наэлектризованный мате­риал поступает в какие-ли­бо емкости, изолированные отземли. Этот вид заряжения наиболее часто встреча­ется при заливке горючих жидкостей в емкости, при подаче резиновых клеев, тканей, пленок в передвиж­ные емкости, тележки и т.д. Образование зарядов стати­ческого электричества при контакте жидкого тела с твердым или одного твердо­го тела с другим во многом зависит от плотности соприкос­новения трущихся поверхностей; их физического состоя­ния, скорости и коэффициента трения, давления в зоне контакта, микроклимата окружающей среды, наличия внешних электрических полей и т.д.

Заряды статического электричества могут накапли­ваться и на теле человека (при работе или контакте с на­электризованными материалами и изделиями). Высокое поверхностное сопротивление тканей человека затрудня­ет отекание зарядов, и человек может длительное время находиться под большим потенциалом.

Основной опасностью при электризации различных ма­териалов является возможность возникновения искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной по­верхности, так и с изолированного проводящего объекта.

Наряду с пожарной опасностью статическое электриче­ство представляет опасность и для работающих.

Легкие «уколы» при работе с сильно наэлектризован­ными материалами вредно влияют на психику работаю­щих и в определенных ситуациях могут способствовать травмам на технологическом оборудовании. Сильные иск­ровые разряды, возникающие, например, при затарива­нии гранулированных материалов, могут приводить к бо­левым ощущениям. Неприятные ощущения, вызываемые статическим электричеством, могут явиться причинами развития неврастении, головной боли, плохого сна, разд­ражительности, покалываний в области сердца и т.д. Кро­ме того, при постоянном прохождении через тело, челове­ка малых токов электризации возможны неблагоприят­ные физиологические Изменения в организме, приводящие к профессиональным заболеваниям. Систематиче­ское воздействие электростатического поля повышенной напряжённости может вызывать функциональные Изме­нения центральной нервной, сердечно-сосудистой и дру­гих систем организма.

Использование для одежды искусственных или синте­тических тканей приводит также к накоплению зарядов статического электричества на человеке. В ГОСТ 29191 (МЭК 801-2-91) приводятся сведения о том, что синтети­ческие ткани могут заряжаться до потенциала, равного 15 кВ. Поэтому ток, протекающий через тело человека, одетого в костюм или халат из синтетической ткани, мо­жет достигать 3 мкА. Прикосновение к заземленным участкам рабочего места или к незаряженному телу вызы­вает искровой разряд с силой тока до 30 А.

Статическое электричество сильно влияет также на ход технологических процессов получения и переработки мате­риалов и качество продукции. При больших плотностях за­ряда Может возникать электрический пробой тонких поли­мерных пленок электро- и радиотехнического назначения, что приводит к браку выпускаемой продукции. Особенно большой ущерб наносит вызванное электростатическим притяжением налипание пыли на полимерные пленки.

Электризация затрудняет такие процессы, как просеи­вание, сушку, пневмотранспорт, печатание, транспорти­ровку полимеров, диэлектрических жидкостей, формова­ние синтетических волокон, пленок и т.п., автоматическое дозирование мелкодисперсных материалов, посколь­ку они прилипают к стенкам технологического оборудова­ния и слипаются между собой.

Допустимые уровни напряженности электростатиче­ских полей устанавливаются ГОСТ 12.1.045 и СанПиН 11-16-94.

Средства защиты от статического электричества долж­ны применяться во всех взрыво- и пожароопасных поме­щениях и зонах открытых установок, отнесенных по клас­сификации ПУЭ к классам B-I, B-Ia, B-I6, В-1г, В-П, В-Ца, П-I, П-П.

При организации производства следует избегать про­цессов, сопровождающихся интенсивной генерацией за­рядов статического электричества. Для этого необходимо правильно подбирать поверхности трения и скорости дви­жения веществ, материалов, устройств, избегать процес­сов разбрызгивания, дробления, распыления, очищать го­рючие газы и жидкости от примесей и т.д.

Эффективным методом снижения интенсивности гене­рации статического электричества является метод кон­тактных пар. Большинство конструкционных материа­лов по диэлектрической проницаемости расположены в трибоэлектрические ряды в такой последовательности, что любой из них приобретает отрицательный заряд при соприкосновении с последующим в ряду материалом и положительный — с предыдущим. При этом с увеличени­ем расстояния в ряду между двумя материалами абсолют­ная величина заряда, возникающего между ними, возрас­тает.

Для предупреждения возможности накопления стати­ческого электричества на поверхностях оборудования, пе­рерабатываемых материалов, а также на теле работающих выше минимальной энергии зажигания горючих смесей не­обходимо, с учетом особенностей производства, обеспечить стекание возникающих зарядов с заряженных объектов.

В соответствии с ГОСТ 12.4.124 это достигается использо­ванием средств коллективной и индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты от статического элект­ричества по принципу действия делятся на следующие ви­ды: заземляющие устройства, нейтрализаторы, увлажня­ющие устройства, антиэлектростатические вещества, эк­ранирующие устройства.

Заземление относится к основным методам защиты от статического электричества и представляет собой предна­меренное электрическое соединение с землей или ее экви­валентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно является наиболее простым, но необходимым средством защиты в связи с тем, что энергия искрового разряда с проводящих незаземленных элементов технологического оборудования во много раз выше энергии разряда с диэлектриков.

Величина сопротивления заземляющего устройства, предназначенного исключительно для защиты от стати­ческого электричества, должна быть не выше 100 Ом.

Особое внимание необходимо уделять заземлению пе­редвижных объектов или вращающихся элементов обору­дования, не имеющих постоянного контакта с землей. Например, передвижные емкости, в которые насыпают или наливают электризующиеся материалы, должны быть перед заполнением установлены на заземленные ос­нования или присоединены к заземлителю специальным проводником до того, как будет открыт люк.

Нейтрализация зарядов статического электричества производится в тех случаях, когда не представляется воз­можным снизить интенсивность его образования техноло­гическими и иными способами.

В некоторых случаях эффективно использование луче­вых нейтрализаторов статического электричества, кото­рые обеспечивают ионизацию материала или среды под воздействием ультрафиолетового, лазерного, теплового, электромагнитного и других видов излучения.

Отвод зарядов статического электричества путем сни­жения удельного и поверхностного электрического сопро­тивления используют в тех случаях, когда заземление оборудования не предотвращает накопления зарядов до безопасной величины.

Для уменьшения удельного поверхностного электри­ческого сопротивления диэлектриков можно повысить от­носительную влажность воздуха до 65-70%, если это до­пустимо по условиям производства. Для этой цели приме­няют общее или местное увлажнение воздуха в помеще­нии при постоянном контроле его относительной влаж­ности. При этом на поверхности твердых материалов обра­зуется электропроводящая пленка воды, по которой отво­дятся заряды статического электричества на заземленное технологическое оборудование.

Для снижения удельного объемного электрического сопротивления в диэлектрические жидкости и растворы полимеров (клеев) вводят различные растворимые в них антиэлектростатические присадки (антистатики), в частности, соли металлов переменной валентности выс­ших карбоновых, нафтеновые и синтетические жирные кислоты. К таким присадкам относятся «Сигбол», АСП-1, АСП-2, а также присадки на основе олеатов хрома, ко­бальта, меди, нафтенатов этих металлов, солей хрома и т.д. За рубежом наибольшее применение нашли присадки, разработанные фирмами «Экко» и «Шелл» (присадка ASA-3).

Для этого используют электропро­водящие полы из материалов, у которых удельное объем­ное электрическое сопротивление не должно быть выше 10 6 Ом×м. К непроводящим покрытиям относятся ас­фальт, резина, линолеум и др. Проводящими покрытиями являются бетон, пенобетон, ксилолит и т.д. Заземленные помосты и рабочие площадки, ручки дверей, поручни лестниц, рукоятки приборов, машин, механизмов, аппа­ратов являются дополнительными средствами отвода за­рядов с тела человека.

К индивидуальным средствам защиты от статического электричества относятся специальные электростатиче­ские обувь и одежда. Для изготовления такой одежды должны применяться материалы с удельным поверхност­ным электрическим сопротивлением не более 10 7 Ом×м, а электрическое сопротивление между токопроводящим элементом антиэлектростатической одежды и землей должно быть от 10 6 до 10 8 Ом. Электрическое сопротивле­ние между подпятником и ходовой стороной подошвы обу­ви должно быть от 10 6 до 10 8 Ом.

В некоторых случаях непрерывный отвод зарядов ста­тического электричества с рук человека может осущес­твляться с помощью специальных заземленных браслетов и колец. При этом они должны обеспечивать электриче­ское сопротивление в цепи человек — земля от 10 6 до 10 7 Ом и свободу перемещения рук.

Защита от электромагнитных полей (ЭМП)

В производстве широко применяются электромагнитные поля радиочастот и промышленной частоты, постоянные магнитные и электростатические поля, опасность воздействия которых усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств. Их используют для нагрева металла при плавке и ковке, получения плазменного состояния вещества, при термообработке различных материалов, в радиотехнических и электронных приборах. Степень и характер воздействия ЭМП на организм человека определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимов облучения (непрерывный, продолжительный), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма, комбинированным действием совместно с другими вредными факторами производственной среды (повышенная температура окружающей среды, наличие рентгеновского излучения, шум и другое).

В зоне действия ЭМП человек подвергается тепловому и биологическому воздействию: перегрев, облучение глаз, функциональные изменения центральной нервной и сердечно-сосудистой системы (головные боли, утомляемость, ухудшение самочувствия, нервно-психическое расстройство и др.) могут наблюдаться трофические расстройства: похудание, выпадение волос, ломкость ногтей, изменение в крови.

Средства и способы защиты: уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике излучения, экранирование источников излучения, экранирование рабочего места, ограничение времени пребывания персонала в зоне действия ЭМП, увеличение расстояния между источником излучения и рабочим местом, применение предупредительной сигнализации, применение средств индивидуальной защиты и др.

Статическое электричество, защита от него. Молниеотвод

1. Статическое электричество, защита от него. Молниеотвод.

Выполнила: Вейсгейм А.В.

2. План

Что такое статическое электричество
Причины и источники появления
статического электричества
Способы защиты от статического
электричества
Молниеотвод

3. Что такое статическое электричество


Говоря доступным языком, статическое
электричество — электрический заряд,
возникающий сам по себе, при трении
различных поверхностей.
• Любой контакт с полимерами, будь
то человеческая кожа, волосы или
даже воздух, сопровождается
накапливанием статического
электричества, что может негативно
сказаться на здоровье человека.
• Статическое электричество может
накапливаться не только на
предметах и в воздухе. При
длительном контакте с
наэлектризованными предметами
сам человек может стать носителем
статического заряда.

Во время сна, воздействие статическое
электричество выражается в
непосредственном раздражении
чувствительных нервных окончаний
кожи, изменяется кожная
чувствительность, сосудистый тонус,
наблюдается ряд системных сдвигов,
включая изменения в центральной
нервной системе. Человек начинает
жаловаться на повышенную
утомляемость, раздражительность,
плохой сон.
Не смотря на то, что статическое
электричество не вызывает
определенного заболевания, постоянный
статический разряд, даже малой силы,
проходящий через наше тело, ведет к
обострению заболеваний сердечнососудистой системы.

Многолетние исследования в области
статического электричества
убедительно доказали факт вредного
влияния этого вида электричества на
здоровье человека. Регулярное
воздействие электрических
(статических) зарядов при работе с
наэлектризованными предметами
отрицательно сказывается на общем
состоянии психики работающего и
нередко становится причиной
производственного травматизма.
Помимо этого, частое прохождение
через человеческое тело небольших
токов электризации может стать
причиной некоторых нежелательных
физиологических отклонений в
организме.
В быту статическое электричество
также доставляет нам порой немало
хлопот (вспомним хотя бы постоянно
липнущую к телу одежду из синтетики
или разряд при соприкосновении двух
наэлектризованных людей).

6. Причины и источники появления статического электричества


Статическое электричество возникает в случае нарушения
внутриатомного или внутримолекулярного равновесия вследствие
приобретения или потери электрона. Обычно атом находится в
равновесном состоянии благодаря одинаковому числу
положительных и отрицательных частиц — протонов и электронов.
Электроны могут легко перемещаются от одного атома к другому.
При этом они формируют положительные (где отсутствует электрон)
или отрицательные (одиночный электрон или атом с
дополнительным электроном) ионы. Когда происходит такой
дисбаланс, возникает статическое электричество.
Контакт между двумя материалами и их отделение друг от друга
(включая трение, намотку/размотку и пр.).
Быстрый температурный перепад (например, в момент помещения
материала в духовой шкаф).
Радиация с высокими значениями энергии, ультрафиолетовое
излучение, рентгеновские X-лучи, сильные электрические поля
(нерядовые для промышленных производств).
Резательные операции (например, на раскроечных станках или
бумагорезальных машинах).
Наведение (вызванное статическим зарядом возникновение
электрического поля).

7. Способы защиты от статического электричества


Статическое электричество возникает в
результате неравенства зарядов
(отрицательного и положительного) между
двумя объектами. При разряде возникает
искра. Этот процесс вызывает
раздражительное действие на организм
человека, иногда довольно ощутимое.
Как же свести к минимуму это потрясение?
Нужно не забывать и придерживаться
следующих правил:
Ограничить контакт между движущимися
телами. Тело является пунктом сбора
статического заряда (изначально
заблокированный, не имеющий выхода),
происходит сбор свободных электронов.
Особенно это наблюдается при трении
(ногами об ковер и т.д.).
Поместить слой хлопка между
материалами, склонными проводить
статическое электричество. Бумага,
пластмассы и синтетические материалы
являются эффективными генераторами
статического электричества, а также
волосы, одежда и обувь некоторых
производителей.

Для хождения по коврам необходимо поэкспериментировать с
заменой подошв домашней обуви, применять к коврам
антистатические средства.
• При уходе за волосами по возможности увлажнять и пользоваться
феном со встроенным ионным излучателем.
• Большую роль в возникновении статического электричества играет
влажность воздуха.
• В помещениях с хорошей изоляцией, с использованием
кондиционеров и нагревательных приборов, как правило, влажность
низкая, а электростатический эффект довольно высокий.
Необходимо:
— установить увлажнитель воздуха
— вывешивать контейнера с водой около нагревателей
— открывать окна для проветривания.
• Статические заряды также скапливаются в проводах и кабелях
приличной длины, отключенных от сети и потребителей.
• При работе с чувствительными электронными компонентами или с
легковоспламеняющимися летучими веществами статические
разряды могут вызвать катастрофические неисправности в
электронных схемах и воспламенять горючие вещества.

9. Молниеотвод


Молния, как непременный атрибут грозы, является большой
опасностью. Ущерб от этого величественного природного явления
исчисляется миллиардами долларов по всему земному шару.
Человеческие жертвы от удара молнией превышают людские потери в
авиакатастрофах. Однако, человеческим гением создан простейший
способ защиты от молний — молниеотвод, который поможет
минимизировать риск удара молнии в радиусе своего действия. Кстати,
изобрёл такой способ защиты от атмосферных разрядов Бенджамин
Франклин

В далекие времена древние люди поклонялись молнии, относясь к ней, как к
божеству, как к неизбежному року, когда она поражала людей или
воспламеняла постройки. Последствия удара молнией очень печальны. При
прямом ударе молнией возможны поражение человека, разрушение частей
зданий, пожары, удар до 5 и более км — поражение человека, нарушение
изоляции электропроводки, возгорание, выход из строя оборудования, потери
баз данных, сбои в работе автоматизированных систем. На сегодняшний день
технологии молниезащиты разработаны и могут уберечь ваш дом от удара
молнией.
Представленная на рисунке схема защиты от молний является наиболее
распространенной. Конструктивно это простейшее решение, состоящее из
молниеприёмника (1), заземлителя (3) и токопровода (2).
В основе создания системы молниезащиты лежит необходимость изменения
траектории молнии. Молниезащита помогает отвести удар молнии от крыши и
направить его вдоль стены в землю, оно состоит из молниеприёмника,
токоотвода, заземлителя. Разряд молнии принимает на себя молниеприемник,
по токоотводу разряд отводится к заземлителю, который, в свою очередь,
гасит заряд в земле.

Обеспечение защиты от статического электричества — CITY

Преимущества программы аренды защитной одежды от электростатического разряда с CITY Clean and Simple включают:

• Защита от нежелательных статических зарядов

Когда электронное устройство подвергается воздействию электростатического разряда устройство или многие его рабочие части могут расплавиться, испариться и даже выйти из строя. Униформа с антистатическими свойствами обеспечивает защиту от подобных инцидентов.

• Система качества, обеспечивающая единообразную безопасность и соответствие

Наша униформа соответствует ANSI / ESD S20.20-2014, предлагая значительную защиту от нежелательных статических зарядов. Кроме того, наша система управления качеством CITY (CQM) предназначена для обеспечения соответствующей и безопасной униформы с точным инвентаризацией.

• Антистатические характеристики униформы

Наша униформа обладает антистатическими свойствами, включая резьбу сажи, нанесенную в виде сетки. Этот узор защищает находящуюся поблизости электронику от статического электричества на одежде и коже.

В нашу униформу также входят воротники с лацканами, закрытые кнопки спереди и на рукавах, один внешний левый нагрудный карман и два нижних передних кармана.

• Правильный уход за форменной одеждой

Поскольку для одежды, защищающей от электростатического разряда, есть особые инструкции по стирке, стирать ее дома не рекомендуется.

Например, моющие средства для стирки и смягчители тканей, которые используются для удаления грязи и пятен, содержат поверхностно-активные вещества, ферменты и отбеливатели, которые разрушают статическую защиту сажистого углерода, встроенную в защитную одежду от электростатического разряда.

Единая программа аренды обеспечивает надлежащий уход за защитной одеждой от электростатического разряда.Кроме того, с помощью технологии отслеживания одежды CITY на сверхвысоких частотах (UHF) мы можем отслеживать историю каждой отдельной формы в отношении количества стирок, починок и ремонтов. Это означает, что вы всегда будете получать безопасную и эффективную форму.

Предотвращение повреждений от электростатического разряда | JRR200 Route Reflector Hardware Guide

Компоненты устройства, поставляемые в антистатических пакетах, чувствительны к к повреждению от статического электричества. Некоторые компоненты могут быть повреждены от напряжения до 30 В.Вы можете легко создать потенциально разрушающее статическое напряжение всякий раз, когда вы работаете с пластиковой или пенопластовой упаковкой материал, или если вы перемещаете компоненты по пластику или ковру. Наблюдать следующие рекомендации по минимизации потенциала электростатического повреждение разряда (ESD), которое может вызвать прерывистое или полное отказов:

  • При работе с компонентами всегда используйте антистатический браслет. которые могут быть повреждены электростатическим разрядом, и убедитесь, что они находятся в прямом контакт с вашей кожей.

    Если перемычки заземления нет, удерживайте компонент в его антистатический пакет (см. рис. 1) в одной руке и прикоснитесь к оголенному голому металлу устройства другой рукой непосредственно перед вставкой компонента в устройство.

    Предупреждение:

    В целях безопасности периодически проверяйте значение сопротивления. ленты заземления ESD. Измерение должно быть в диапазоне 1. через 10 МОм.

    Avertissement Par mesure de sécurité, vérifiez régulièrement la résistance du bracelet antistatique.Cette valeur doit être составляют Entre 1 и 10 МОм (Mohms).

  • При обращении с любым компонентом, который может быть поврежден электростатическим разрядом и это снято с устройства, убедитесь, что конец оборудования Ваш антистатический браслет прикреплен к ESD-точке на корпусе.

    Если заземляющего браслета нет, прикоснитесь к оголенному оголенному металл устройства, чтобы заземлить себя перед тем, как брать компонент в руки.

  • Избегайте контакта между компонентами, подверженными воздействию Повреждение электростатическим разрядом и ваша одежда.Напряжение электростатического разряда, исходящее от одежды, может повредить компоненты.

  • При снятии или установке компонента, подверженного к повреждению электростатическим разрядом всегда кладите его компонентами вверх на антистатический поверхности, в антистатической стойке для карточек или в антистатическом пакете (см. Рисунок 1). Если вы возвращаете компонент, перед упаковкой поместите его в антистатический пакет.

    Рисунок 1: Размещение компонента в антистатическая сумка

ВНИМАНИЕ:

Кабели ANSI / TIA / EIA-568, такие как Категория 5e и Категория 6 могут получить электростатический заряд.Чтобы рассеять этот заряд, всегда перед подключением заземлите кабели на подходящее и безопасное заземление. их в систему.

Внимание Les câbles ANSI / TIA / EIA-568, par instance Cat 5e et Cat 6, peuvent emmagasiner des charge électrostatiques. Вылейте заряды évacuer ces, reliez toujours les câbles à une Prize de Terre Adaptée Avant de les raccorder au système.

Защита от статического электричества | Направляющие перчатки

Маленькая искра, вызывающая большие проблемы

Электростатические разряды, которые постоянно возникают естественным образом вокруг нас, обычно имеют настолько низкое напряжение, что вы не можете их ни увидеть, ни пораниться.Однако для печатных плат, жестких дисков и других электрических компонентов это представляет реальную опасность, которая может привести к большим затратам и даже угрозам безопасности. При разработке нашей следующей линейки ESD мы глубоко интересовались проблемами и реальностью, с которыми сталкиваются конечные пользователи.

В некоторых случаях электростатические разряды вызывают немедленную остановку работы компонента, так называемая мгновенная смерть. Но мгновенная смерть является результатом только от 10 до 20 процентов всех повреждений, вызванных электростатическими разрядами.Вместо этого скрытые повреждения составляют большинство случаев. Скрытые повреждения могут пройти испытания, но могут ухудшить работу компонентов до такой степени, что более или менее серьезные поломки произойдут позже.

Эта маленькая искра является настоящей проблемой для производителей электрических компонентов. Например, треть всех нарушений качества в автомобилях вызвана неисправным электронным оборудованием: половина из них связана с производственными проблемами на этапе производства, вторую половину можно избежать, уделяя больше внимания рискам электростатических разрядов 1 .

Действительно, повреждения печатных плат, жестких дисков и других компонентов, следовательно, вызывают проблемы с качеством конечного продукта, а также приводят к высоким затратам для производителей. Хотя многие производители уже знают об этой проблеме и в некоторой степени пытаются работать в средах, рассеивающих статическое электричество, неожиданные разряды все еще происходят из-за поврежденного или неадекватного защитного оборудования, такого как рабочие перчатки.

Однако работа с небольшими компонентами требует большой сноровки, но также требует чувствительности.Таким образом, основная проблема в предотвращении электростатических разрядов состоит в том, чтобы найти эффективное решение, которое в то же время учитывает точность, необходимую для работы с небольшими компонентами. В противном случае существует риск, что рабочие будут выполнять свою работу голыми руками.

Эта ситуация побудила нас усердно работать над разработкой нового типа перчаток, рассеивающих статическое электричество, в которых обычные волокна заменены сверхтонкими и высокопроводящими волокнами, изготовленными из наночастиц или углеродных волокон для более надежной и эффективной защиты всей руки.

В то же время ловкость и чувствительность, необходимые для работы с небольшими компонентами, также были в центре внимания: перчатки сделаны из сверхлегкой подкладки — вязаны в 15 или 18 калибрах и смешаны с высоким процентом спандекса — погружены в 3D. готовые формы. Эта уникальная комбинация обеспечивает оптимальную механическую защиту и полностью учитывает сложность движений руки.

Посмотреть все наши новые перчатки, защищающие от электростатических разрядов

Вы можете узнать больше о наших антистатических перчатках здесь.Или свяжитесь с нами по любым вопросам, касающимся наших перчаток.

Мы поможем вам выбрать правильные перчатки — свяжитесь с нами!

Знаете ли вы, что вы можете бесплатно заказать аудит в Guide Gloves, где мы проанализируем ваши потребности с учетом ваших конкретных условий и проблем? Запишитесь на аудит здесь.

————————————
1 Источник: Volksvagen AG

Как предотвратить электростатический разряд при транспортировке


Содержание
  1. Что такое электростатический разряд?
  2. Почему возникает электростатический разряд?
  3. Компоненты, чувствительные к электростатическому разряду
  4. Как предотвратить повреждение электростатическим разрядом
  5. Как работает упаковка ESD?
  6. Какие существуют типы упаковки для защиты от электростатического разряда?
  7. Стандарты и нормы для защиты от электростатического разряда
  8. Выбор лучшей упаковки для защиты от электростатических разрядов для вашего приложения
  9. Как правильно упаковать компоненты для предотвращения электростатического разряда
  10. Выберите Caltex Plastics для защиты от электростатических разрядов

Когда вы упаковываете товар для отправки, вам всегда приходит в голову несколько забот.Что делать, если пакет упадет? Что делать, если контейнер для хранения затопит? Смогут ли упаковочные материалы выдержать вибрацию? Последнее, чего хочет производитель или поставщик, — это видеть, что их продукт выходит из процесса доставки с видимыми повреждениями. Однако производители и поставщики электроники должны учитывать дополнительную невидимую угрозу, которая может сделать их продукты непригодными для использования, — электростатический разряд.

Что такое ESD?

ESD — это сокращение от электростатического разряда.Этот разряд возникает, когда поверхность объекта накапливает большое количество электронов, создавая потенциал напряжения. Как только этот объект касается другого объекта с более низким потенциалом напряжения, заряд перескакивает между ними, создавая небольшой электрический шок или дугу.

Типичный пример электростатического разряда возникает, когда вы теряете ногу о ковер и собираетесь прикоснуться к чему-то металлическому или пожать кому-то руку. Это небольшое поражение электрическим током — это электростатический разряд. Хотя на первый взгляд электростатический разряд может показаться безвредным, он может иметь разрушительные последствия для компьютеров и электронных компонентов.Каждый год огромное количество электронных устройств разрушается или повреждается электростатическим разрядом.


Запрос цитаты Стать дистрибьютором

Почему возникает электростатический разряд?

ESD может возникать во многих средах, связанных с электронной промышленностью, посредством двух различных процессов. Они подробно описаны ниже:


  • Трибокомпрессор: Это происходит, когда два материала многократно соприкасаются и разделяются или трутся друг о друга.Это приводит к постепенному нарастанию потенциала напряжения. Трибозаряд — это способ накопления электрического заряда при ходьбе по ковру.

  • Электростатическая индукция: Это происходит, когда электрически заряженный предмет помещается рядом с проводящим предметом. Если проводящий объект изолирован или удален от земли, он будет накапливать заряд, просто находясь рядом с электрически заряженным объектом. Как только заряженный проводящий объект коснется другого проводящего объекта, это приведет к электростатическому разряду.

Обе причины накопления электростатического разряда могут влиять на электронику на каждой стадии. Плохое заземление в мастерской по ремонту электроники может привести к трибозаряду, который может повредить компьютеры и компоненты. Близость к электрически заряженным предметам и проводящим предметам может привести к повреждению оборудования на производственных предприятиях. Электростатический разряд из-за электростатической индукции может возникать даже внутри устройства — антенны могут действовать как пути для проникновения электростатического разряда в систему, в то время как излишне высокоскоростные устройства могут излучать электростатический разряд.

Судоходство — это особая сфера, вызывающая озабоченность производителей и поставщиков. Вибрации, возникающие при транспортировке, могут привести к трибозаряду, в результате чего детали будут накапливать электрический заряд. Чаще всего пластиковые детали внутри и вокруг машин могут тереться друг о друга и накапливать электростатический заряд, который может вызвать повреждение от электростатического разряда.

Компоненты, чувствительные к электростатическому разряду

ESD может оказывать неблагоприятное воздействие на электронные устройства на любом уровне готовности.От производства и тестирования плат до сборки компонентов и изделий, электростатические разряды представляют собой серьезную угрозу. Электростатическое напряжение до 30 вольт и ток до 0,001 ампера, что ниже того, что может ощущать человеческое тело, могут повредить электронику. Современные электронные компоненты подвержены повышенному риску электростатического разряда по двум основным причинам:


Вот некоторые примеры распространенных компонентов, чувствительных к электростатическому разряду:


  • МОП-транзисторы, используемые для изготовления интегральных схем

  • КМОП-устройства с меньшей геометрией

  • Прецизионные резисторы
  • Лазерные диоды

Чтобы защитить эти важные компоненты от повреждений, связанных с электростатическим разрядом, организации разработали методы защиты от электростатического разряда.

Как предотвратить повреждение электростатическим разрядом

Предотвращение сбоев, связанных с электростатическим разрядом, требует планирования, но существует множество мер предосторожности, связанных с электростатическим разрядом, которые вы можете предпринять. Некоторые из основных принципов защиты от электростатического разряда, которые следует учитывать при определении того, как защитить электронику от ЭМИ и электростатического разряда, включают:

  • Защита от электростатического разряда: Защита от электростатического разряда начинается с проектирования схем. Правильный дизайн помогает свести к минимуму потенциальное повреждение от электростатического разряда за счет методов заземления и компоновки.

  • Практика управления электростатическим разрядом: Небрежное обращение с электроникой является основной причиной отказов, связанных с электростатическим разрядом. Чтобы предотвратить это, люди, работающие с электроникой, должны практиковать основные методы устранения электростатического разряда, включая ношение заземленного браслета, использование заземляющей площадки, защиту рабочих зон от материалов, генерирующих статическое электричество, и правильное хранение компонентов.

  • Следите за влажностью: Относительная влажность окружающей среды выше 40 процентов снижает сопротивление предметов, которые могут генерировать заряд.Это затрудняет создание потенциала напряжения, эффективно снижая возможность возникновения электростатического разряда. Влажность должна быть ниже 80 процентов, чтобы избежать коррозии.

  • Используйте антистатическую упаковку: Антистатическая упаковка является одним из наиболее эффективных средств защиты от электростатического разряда. Компоненты можно хранить в антистатической упаковке, когда они не используются, что защищает их от электростатического разряда от любого источника. Это также один из наиболее эффективных способов предотвращения повреждений, связанных с электростатическим разрядом, во время транспортировки.

Хотя основные правила техники безопасности показывают, как предотвратить повреждение оборудования электростатическим разрядом, одной из наиболее важных тактик предотвращения электростатического разряда является использование упаковки от электростатического разряда.

Как работает упаковка ESD?

При упаковке чувствительной электроники для транспортировки вы можете задаться вопросом, как устранить электростатический разряд и предотвратить его повреждение вашей посылки. Лучше всего добиться этого с помощью упаковки от электростатического разряда.Обычные упаковочные материалы не защитят от накопления электростатического заряда и разряда во время транспортировки, в отличие от упаковки от электростатического разряда.

Упаковочные материалы ESD устойчивы к накоплению заряда, предотвращая попадание или выход зарядов из упаковки. Вместо этого заряд обтекает упаковку, предотвращая возникновение искры. Упаковка ESD создает вокруг отправляемого товара так называемую клетку Фарадея. Но что такое сумка Фарадея и как клетка Фарадея защищает электронику?

Упаковка

ESD и пакеты Фарадея изготавливаются из антистатических материалов, обработанных специальными химическими покрытиями.Например, полиэтиленовые пакеты обычно не защищают от электростатического разряда, но их можно обрабатывать антистатическими химикатами, чтобы создать защитную упаковку с низким зарядом. Лучше всего то, что упаковочные материалы ESD бывают всех форм и размеров, включая стандартные упаковочные элементы, такие как полиэтиленовые пакеты, поролон, коробки и даже пузырчатую пленку.

Какие бывают типы упаковки для защиты от электростатического разряда?

Существует множество вариантов упаковки для защиты от электростатического разряда, но все они попадают в одну из трех категорий в зависимости от используемого материала:

  • Проводящий материал: Проводящий материал отводит электрические заряды от хранимого объекта, как молниеотвод отводит электрические заряды от здания.Этот материал предотвращает накопление заряда внутри и вокруг хранимых материалов.

  • Рассеивающий материал: В то время как проводящие материалы направляют поток электричества, рассеивающие материалы замедляют этот поток. Эти материалы уменьшают силу электрического заряда, защищая хранящиеся материалы от сильных зарядов.

  • Антистатический материал: Антистатические материалы чаще всего используются в приложениях ESD, особенно в упаковке для транспортировки.Антистатические материалы препятствуют трибозаряду, предотвращая накопление статического электричества.

Из этих материалов в упаковке чаще всего используются антистатические материалы. Однако все три могут быть использованы в зависимости от ваших потребностей. Все упаковочные материалы, защищающие от электростатического разряда, могут использоваться в различных формах для соответствия вашим конкретным приложениям. Ниже приведены некоторые примеры:

  • Стретч-пленка: Стретч-пленка — это термоусадочная пленка, обработанная химическими веществами для придания свойствам защиты от электростатического разряда.Он имеет тенденцию быть антистатическим. Вы можете использовать ее как обычную термоусадочную пленку и наносить вручную или машинным способом на поддоны, упаковки или отдельные предметы.

  • Пакеты и трубки: Пластиковые пакеты и трубки бывают из различных материалов в зависимости от потребностей области применения. Вы можете использовать эти изделия для индивидуальной упаковки электроники разных размеров.

  • Защитные пакеты: Защитные пакеты от статического электричества значительно более эффективны, чем обычные антистатические пакеты.Эти пакеты действуют как клетки Фарадея вокруг отдельных продуктов, рассеивая электромагнитные заряды по внешним поверхностям пакетов. Эти сумки Фарадея изготовлены из алюминия и обработанного пластика.

Упаковочные материалы ESD могут также обладать дополнительными свойствами для защиты чувствительных компонентов от других потенциально повреждающих факторов, таких как влажность и вибрация. Например, Caltex предоставляет материалы с уникальными барьерными свойствами против нескольких источников загрязнения и повреждений, включая водяной пар, воздух, статическое электричество и электромагнитные помехи.

Стандарты и правила для упаковки ESD

В Соединенных Штатах наиболее важные стандарты и правила для упаковки от электростатического разряда исходят от Американского национального института стандартов (ANSI) и Ассоциации EOS / ESD, также известной как ESDA.

ANSI — это организация профессионалов, которые специализируются на написании стандартов для широкого спектра отраслей, включая электронную промышленность. ESDA, с другой стороны, представляет собой ассоциацию профессионалов в области электроники и электронной упаковки, которые сосредоточены на предотвращении электростатического разряда и предоставляют рекомендации.ANSI и ESDA предоставляют следующее:


  • Стандарты проектирования
  • Стандартные методы испытаний

  • Стандартные практики
  • Технические отчеты

  • Информационно-справочные документы.

Только эти стандарты и спецификации ESDA используются почти 16 000 членов в более чем 55 странах.

Зачем нужны стандарты ANSI и ESDA? Самая большая причина в том, что стандарты ANSI и ESDA являются отраслевыми стандартами. Все профессионалы отрасли понимают сертификацию ANSI и ESDA как признак того, что продукт или метод защиты от электростатических разрядов работают. Стандарты ANSI и ESDA обеспечивают объективные оценочные измерения и сообщают производителям и поставщикам электронных компонентов, что они могут доверять данному продукту.

Выбор лучшей упаковки для защиты от электростатических разрядов для вашего приложения

При выборе наилучшей защиты от электростатического разряда для вашего приложения необходимо учитывать множество факторов. Если вы не знаете, как защитить свою электронику от электростатического разряда во время транспортировки, руководство пользователя EN 61340-5-2, британский стандарт, содержит некоторые рекомендации по выбору наилучшего упаковочного решения. Основные рекомендации подробно описаны ниже:

  • Определите чувствительность продукта: Соберите информацию о чувствительности предмета к электростатическому разряду.Это можно сделать путем внутренних измерений или связавшись с производителем.

  • Определите среду доставки: Знание того, как будет обрабатываться продукт, а также влажности и температуры, с которыми он может столкнуться, играет важную роль в выборе подходящей упаковки. Например, чувствительные к влаге компоненты следует хранить в антистатической упаковке с защитным материалом для предотвращения чрезмерного воздействия влаги.

  • Определите потребности вашей компании: Проанализируйте приложение, в котором будет использоваться эта упаковка, и решите, нужно ли вам вносить какие-либо изменения в соответствии с конкретными требованиями вашей компании.Желательна и практична ли многоразовая упаковка? Важен ли эстетический вид упаковки для вашего бренда?

После того, как вы определили свои основные потребности, поработайте со своим поставщиком упаковки, чтобы создать решение, которое соответствует вашим потребностям. Однако перед полным внедрением обязательно протестируйте конечный упаковочный продукт в нормальных и экстремальных условиях, чтобы убедиться, что ваши продукты будут защищены. Например, ваша компания может провести испытания на высоковольтный разряд, имитировать дорожную вибрацию, провести испытания на падение или подвергнуть упаковку экстремальным условиям окружающей среды, чтобы проверить, насколько хорошо она выдерживает.

Вы также можете обратиться к стандартам, чтобы определить лучшую упаковку для вашего приложения. Например, ANSI / ESD S541-2018 описывает свойства упаковочных материалов ESD, необходимые для защиты от ESD и требования к упаковке, необходимые для обеспечения защиты от ESD.

Как правильно упаковать компоненты для предотвращения электростатического разряда

Если вам интересно, как правильно отправить электронику для предотвращения электростатического разряда, следует учитывать множество факторов.Однако следует помнить о трех основных методах защиты от электростатического разряда. Они подробно описаны ниже:


  • Используйте экранированные контейнеры: Это может показаться очевидным, но многие пренебрегают этим. Вместо использования соответствующих экранированных контейнеров для высокочувствительных устройств они используют неэкранированные контейнеры с основными мешками для защиты от статического электричества. Хотя неэкранированные контейнеры обеспечивают физическую защиту и, как правило, дешевле, они не обеспечивают защиты от электростатического разряда, а мешков для защиты от статического электричества может быть недостаточно в зависимости от рассматриваемого компонента.Использование надлежащим образом экранированного контейнера в долгосрочной перспективе намного дешевле, чем замена поврежденных деталей

  • Используйте крышку: Это еще один шаг, который может показаться простым, но о нем часто забывают или упускают из виду. Эффект клетки Фарадея может работать только в том случае, если содержимое клетки окружено со всех сторон.

  • Избегайте поврежденной упаковки: Хотя замена экранированных контейнеров может быть дорогостоящей, поврежденный контейнер представляет опасность для вашего груза.Отверстия, разрывы и щели делают содержимое посылки уязвимым для электростатического разряда.

Если вы все еще не уверены, что вам нужно для вашего приложения, обратитесь к поставщику упаковки, чтобы определить, как упаковать электронику, чтобы она была защищена как от физического повреждения, так и от повреждения электростатическим разрядом. У вас нет поставщика упаковки, который может помочь вам с защитой от электростатического разряда? Рассмотрите возможность партнерства с Caltex Plastics.

Выберите Caltex Plastics для защиты от электростатических разрядов


Если вы ищете производителя упаковки для защиты от электростатических разрядов, который может адаптировать упаковку к конкретным потребностям вашего продукта, Caltex может вам помочь.

В Caltex Plastics мы специализируемся на защите электроники от электростатического разряда. Мы производим различные упаковочные решения для защиты от электростатических разрядов, в том числе индивидуальные пакеты, пакеты, трубки и защитную пленку. С 1984 года мы предоставляем нашим клиентам доступные упаковочные решения, отвечающие их потребностям, с быстрым сроком выполнения работ и отличным обслуживанием. В наших решениях для многослойных барьеров используются высококачественные материалы, которые проходят лабораторные испытания на соответствие заявленным спецификациям.

Стать дистрибьютором

В Caltex вы — наш главный приоритет.Мы гарантируем, что готовы обслуживать наших клиентов, имея в наличии самый большой выбор рулонных материалов в нашей обширной складской сети. Работая круглосуточно и без выходных, и поддерживая инвентарь качественных расходных материалов, мы можем предложить первоклассное обслуживание и сроки доставки. С Caltex вы всегда можете рассчитывать на отличные результаты.

Если вы заинтересованы в партнерстве с Caltex в области защиты от электростатических разрядов, свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Как защитить дисплей от повреждений ESD

В этой статье Display 101 мы научим вас , как защитить ваш дисплей от повреждений ESD .


Треснувший свитер, волосы, торчащие прямо из головы, небольшой удар электрическим током от дверной ручки. Все мы знакомы с разрядом статического электричества. Это явление называется ESD или электростатическим разрядом .

ESD — это внезапный поток статического заряда от одного объекта с более высоким зарядом к объекту с более низким зарядом. Контакт или разделение материалов — основная причина возникновения электростатического разряда. Это называется турбонаддувом.

Материалы, используемые в электронике и других средах чистых помещений, являются отличными изоляторами, которые могут создавать и удерживать очень высокий уровень статического заряда в течение длительных периодов времени.Когда происходит электростатический разряд, отрицательные электрические заряды собираются и распределяются по всей поверхности объекта. При контакте с другим проводящим объектом или с землей этот заряд внезапно стекает.

Искра или вспышка напряжений свыше 10 000 вольт могут легко возникнуть на современном рабочем месте. Хотя это не представляет опасности для людей, это может стать концом электронных устройств.

Из-за диэлектрической природы электронных компонентов и узлов устройства становятся все более и более чувствительными к электростатическому разряду.Чрезвычайно тонкие токопроводящие дорожки в активных электронных компонентах, таких как ICS, часто не выдерживают высоких электростатических разрядов.

Кроме того, ESD повреждения обычно не видны . Однако, если это произойдет, это все равно может повлиять на надежность и срок службы продукта.

Основные причины повреждений дисплеев от электростатического разряда

Ниже перечислены основные причины повреждений дисплеев, вызванных электростатическим разрядом:

  1. Электростатическая адсорбция пыли снижает сопротивление изоляции компонентов и сокращает срок службы.
  2. Электростатический разряд (ESD), вызывающий повреждение электронных компонентов.
  3. Электромагнитное поле, создаваемое электростатическим разрядом, имеет большую амплитуду и очень широкий спектр. Такой статический шум и электромагнитные помехи делают электронное устройство неработоспособным или даже выходят из строя.

Основные факторы, вызывающие статическое электричество

Таблица 1-1. Основные факторы, вызывающие статическое электричество

Факторы Отношения
Контактная площадка Большая площадь контакта, повышенное статическое электричество
Давление Большая площадь контакта, повышенное статическое электричество
трение Площадь фрикционного контакта, повышенное статическое электричество
влажность Повышенная влажность, небольшое статическое электричество

Электростатический разряд возникает на любом этапе производства, транспортировки и установки ЖК-экранов .Из-за неправильной эксплуатации изделия поражаются статическим электричеством, что может привести к повреждению изделий с ЖК-дисплеями.

Чтобы свести к минимуму вред статического электричества для ЖК-дисплея, производители, дистрибьюторы и покупатели должны строго соблюдать стандарты при производстве, транспортировке и использовании.

Способы защиты дисплея от электростатического разряда

Контроль окружающей среды

  1. Контроль влажности рабочей среды.
    Статическое электричество, особенно осенью и зимой, легко вырабатывается в сухую погоду.В сухой среде статическое электричество может составлять тысячи вольт и даже десятки тысяч вольт. Однако такие устройства, обладающие хорошей гигроскопичностью, сложно генерировать электростатический разряд. Таким образом, надлежащий контроль влажности в рабочей среде эффективен для защиты дисплея от повреждений электростатическим разрядом. Рекомендуемая влажность составляет около 60%.
  2. Создайте антистатическую рабочую зону.
    Используйте антистатический пол, антистатический рабочий стол, антистатический заземляющий провод и антистатические приспособления при выполнении сборки.Рабочее место для защиты от электростатических разрядов должно поддерживать эквипотенциальность устройства и земли.

Рисунок 1-1 Пример ЗОНЫ ЗАЩИТЫ ОТ ЭСР (EPA)

Положение о персонале

Люди являются основным источником статического электричества, поэтому, если этот человек не заземлен, риск повреждения очень высок.

При сборке чувствительных электронных компонентов важно проверить защиту персонала от электростатического разряда.

Ремешок-обертка — самый эффективный способ избежать повреждения от электростатического разряда.Рабочий заземлен оберточной лентой. В то же время, также важно надеть одежду ESD перед входом в рабочую зону.

Конструкция схем отображения

Специальная конструкция на входных и выходных контактах дисплея важна для предотвращения повреждений устройств от электростатического разряда. Вы можете разработать специальную электростатическую цепь для разряда лишнего электричества путем заземления. Например, добавление диода подавления переходных напряжений (TVS) между VDD и землей или заземление ментального корпуса дисплея.

Упаковка и транспортировка

Оборудование, чувствительное к электростатическому разряду, следует постоянно хранить в антистатических пакетах или контейнерах во время повседневных операций, таких как отгрузка и инвентаризация незавершенного производства. При транспортировке такого оборудования необходимо заземлить токопроводящие колеса или буксирные цепи.

Рисунок 1-2 Ящик из антистатической пены и антистатический мешок

Защита от электростатического разряда от клиентов

Клиенты и инженеры также должны строго соблюдать антистатические операции при установке модуля дисплея, и не должен напрямую контактировать с основными электронными компонентами продукта без каких-либо мер предосторожности.

При установке модуля дисплея заземлите также стальную конструкцию.

В заключении:

  1. Обращайтесь со всеми компонентами как с устройствами, чувствительными к статическому электричеству.
  2. Никогда не допускайте прикосновения к компонентам без заземления.
  3. Все инструменты и оборудование, относящиеся к дисплею, должны быть заземлены.
  4. Рабочее место для защиты от электростатического разряда должно поддерживать эквипотенциальность устройства и земли.
  5. Браслет и чехол для обуви следует проверять каждый день, чтобы гарантировать соответствие параметрам.
  6. Статические изоляционные материалы не могут свободно размещаться в зоне безопасности.

Артикул:

  1. AliExpress. https://www.aliexpress.com/
  2. https://wenku.baidu.com/view/abf67e5a2b160b4e767fcfc4.html
  3. http://www.ledbv.com/wap/content/?172.html
  4. Википедия. https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_discharge
  5. Заглавные изображения. https://www.antistat.co.uk/product/esd-caution-labels/

Антистатический или ESD?

Накопление статической энергии — обычное природное явление.Следует предотвратить разрядку этой энергии любой ценой. С помощью защитной одежды рабочие в (нефтехимической) промышленности защищены от статического электричества. Однако антистатическую одежду часто ошибочно путают с термином «электростатический разряд» (ESD). Хотя оба термина связаны со статической энергией, их значение различается. В этом блоге мы устраняем путаницу и помогаем вам распознать разницу между антистатами и ESD.

Что такое антистат?

Когда дело доходит до защитной одежды, антистат — это термин, указывающий на то, что волокно не способно устранять или контролировать статическое электричество.Статический заряд вызывается трением (между одеждой и другой поверхностью, например вашим телом, другой одеждой или стулом) или возникает, когда две поверхности разделяются. Другими словами, трение может возникнуть практически где угодно, и то же самое касается статического заряда.

Опасна не зарядка, а потенциальный разряд. Разряды часто создают искры, которые опасны для жизни во взрывоопасных зонах:

Даже самая маленькая искра может иметь катастрофические последствия из-за статического заряда.Вот почему антистатическая одежда имеет решающее значение во многих рабочих средах. Антистатическая защитная одежда соответствует стандарту EN 1149-5, который гарантирует, что электрический заряд будет быстро нейтрализован и не накапливается.

Хотя термины часто путают, ESD — это совсем другое.

Что такое ESD?

ESD или электростатический разряд — это разряд между заряженными объектами в результате прямого контакта или передачи статической энергии. Это происходит, когда между двумя объектами, расположенными близко друг к другу, возникает высокая электростатическая мощность.Когда это происходит с машиной с небольшими чувствительными компонентами, это может привести к повреждению оборудования.

ESD и соответствующий ему стандарт, предотвращающий электростатический разряд — IEC 61340 — очень важны для отраслей, где люди работают с очень чувствительным оборудованием, например микрочипами.

Как и антистатическая одежда, антистатический материал должен рассеивать заряды, препятствуя накоплению статической энергии. Однако разница в том, что ESD — это защита продуктов, оборудования или производственного процесса.Следовательно, продукт ESD не классифицируется как СИЗ (средства индивидуальной защиты).

Разные термины, разные стандарты

Anti-stat и ESD соответствуют совершенно разным стандартам.

EN 1149-5 — это стандарт, который определяет требования к электропроводящей спецодежде, делая ее антистатической с единственной целью — защитить того, кто ее носит. Антистатический материал предотвращает искры и взрывы.

Стандарт для защиты от электростатических разрядов — IEC 61340, цель которого — защитить производственный процесс или оборудование в производственном процессе.Материал, соответствующий стандарту ESD, защищает компоненты от поражения электрическим током. Он содержит рекомендации по безопасности в отношении оборудования, одежды и окружающей среды, например пола.

Моя одежда соответствует стандарту IEC 61340 (ESD). Означает ли это, что на меня распространяется действие en 1149-5 (антистат)?

Ответ — нет. EN 1149-5 предназначен для предотвращения образования искр, поэтому его часто применяют в огнестойкой одежде. С другой стороны, электростатический разряд в большинстве случаев не является огнестойким.

Антистатические свойства ткани реализуются антистатической нитью. Эта нить вплетается в ткань через каждые несколько нитей, что создает сетку или нить по всей ширине и / или длине ткани. Эти сетки обеспечивают функцию, предотвращающую образование искр, и гарантируют, что ткань содержит статический контроль.

Поскольку электростатические разряды предъявляют более высокие требования к защите от электростатического разряда, сетки располагаются ближе друг к другу по сравнению с одеждой с антистатическими свойствами.

Похоже, это означает, что одежда с защитой от электростатического разряда автоматически становится огнестойкой, но это не так. Самая маленькая искра могла поджечь одежду в случае взрыва. Вот почему защита от тепла и пламени часто является дополнительным требованием к одежде, устойчивой к электростатическому разряду.

Тщательно оцените среду риска

При защите ваших рабочих в среде со статическим накоплением эти свойства FR могут быть решающим фактором между жизнью и смертью. Убедитесь, что вы правильно оцениваете риски, с которыми могут столкнуться ваши работники.

Антистатическая и огнестойкая одежда не является нашей специализацией. Наши специалисты помогут вам выбрать подходящую защитную одежду. Свяжитесь с нашими экспертами и воспользуйтесь их знаниями.

Откройте для себя Proclaud
® , аудит защитной одежды

Избавьтесь от стресса в процессе принятия решения о защитной одежде. Получите независимую консультацию и выберите наиболее подходящие ткани, которые действительно соответствуют вашим требованиям:

Как работают антистатические продукты?

Статическое электричество могут быть очень полезны: копировальные аппараты и без него лазерные принтеры не работали бы. Но подумайте на мгновение о молнии, и вы увидите, что это тоже может быть довольно страшно. Хотя статическое электричество само по себе не вредно, при большом количество его накапливается и внезапно разряжается, вы можете получить драматический и опасные искры (требуется около 3000 вольт, чтобы получить искру длиной всего 1 мм). Зажги искру там, где что-то есть легковоспламеняющиеся (например, пары бензина) и, прежде чем вы это узнаете, вы получил огненный шар и взрыв.Тебе не нужно количество статического электричества размером с молнию, вызывающее проблемы: даже крошечный искра может быть проблематичной в некоторых ситуациях. Если статика накопилась на вашем теле, когда вы идете по коврику, и вы начинаете трогать деликатные электронные компоненты, внезапный разряд тока от вашего тела может быть достаточно, чтобы нанести очень дорогой ущерб. Это где антистатические продукты могут помочь. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: Этот тревожный пожар возник, когда искра воспламенила пары бензина из бензовоза.Фото Адриана Кадиса любезно предоставлено ВВС США.

Откуда статическое электричество и куда оно девается?

Фото: Статическое электричество и электроника несовместимы! Электронные компоненты часто поставляются в антистатических пакетах с такими же предупреждающими этикетками. Пакеты дымчато-серебристого цвета сделаны из пластика с примешанными к нему проводящими добавками. Когда они запечатаны, они образуют внешний защитный футляр, известный как Клетка Фарадея. Основное правило физики гласит, что внутри полого проводника (которым и является клетка Фарадея) нет электрических зарядов, даже если он заряжен снаружи.Таким образом, такая сумка эффективно защищает свое содержимое при транспортировке.

Если вы читали нашу основную статью об электричестве, вы знаете, что статическое электричество (как следует из названия) представляет собой вид электрического заряда, который остается в одном месте — это действительно статический . Это противоположность нынешнего электричества (также называемый электрическим током), то есть электричество, которое перемещается из одного места в другое по определенному путь называется контуром.

Статический заряд обычно накапливается, когда изоляторы (материалы, которые плохо проводят электричество, например пластмассы, резина и т. д.) или изолированные проводники натираются, например, когда вы постоянно натираете воздушный шарик своей одеждой.Вы будете иногда его называют трибоэлектриком . эффект — от греческого слова трибос имеется в виду трение — хотя это причудливое выражение не очень помогает нашему пониманию: Важно не трение, а многократное соприкосновение различных материалов (чего очень эффективно втирание). Вы можете прочитать полное объяснение в нашей статье о статическом электричестве.

Статическое электричество может быть действительно полезным, и мы используем его во всех виды практических способов.Например, когда вы делаете снимок со вспышкой на камеру, вам нужно подождать несколько секунд, пока статическое электричество не накопится конденсатор (накопитель электроэнергии). Как только конденсатор в вашей камере полностью заряжен, загорается свет, и при нажатии кнопки спуска затвора конденсатор быстро разряжается через мощный ксеноновая лампа, создавая короткую вспышку легкий и часто удивительно громкий треск, похожий на небольшую вспышку молнии. Что тут происходит? Чтобы избавиться от статического электричества, мы должны превратить его в текущее электричество, создавая цепь.Вот что происходит при молнии: такой большой электрический заряд накапливается в облаке, и воздух между ним и землей больше не действует как изолятор. Фактически, воздух внезапно превращается в гигантский контур, который становится видимым — как удар молнии — как электричество стекает по нему на Землю.

Как работают антистатические продукты

Чтобы избавиться от статического электричества, вы должны убедиться, что у электричества никогда не будет шанса. построить. Другими словами, вы должны убедиться, что есть электрический какая-то цепь для переноса любого электрического заряда безвредно прочь.Антистатические продукты делают это разными способами, иногда физический, а иногда и химический.

Физические методы

Вы, наверное, видели, как автомобили едут вместе с маленькими черными полосами, свисающими с задней стороны, касающимися дороги. Металлический корпус автомобиля, который едет на резиновых шинах, накапливает статический заряд, когда он едет по дороге, мимо которого соприкасается воздух. Теоретически такие полоски предотвращают накопление статического электричества на кузове автомобиля, уменьшая радиопомехи, поражение электрическим током при открытии дверей и тошноту.Эти полоски работают? Нет, они совершенно бесполезны. В 1980-х годах английские специалисты по торговым стандартам привлекли к ответственности компанию за продажу антистатических лент, потому что они просто не работают, как описано: автомобильные шины в 10 миллионов раз эффективнее передают статические заряды на Землю (New Scientist, 4 июля 1985 г., стр. 63). Но даже если они работали , одно можно сказать наверняка: чтобы сделать что-нибудь полезное, они должны быть подключены как к металлическому кузову автомобиля, так и касаться земли, замыкая электрическую цепь между ними — и если они болтаются посередине -воздушные (как и многие из них) — пустая трата времени.

Фото: Антистатическая автомобильная полоса. Присмотритесь, и вы увидите зигзагообразный медный провод, проходящий по поверхности. Это то, что якобы переносит статическое электричество на землю. На практике, хотя резина является изолятором, автомобильные шины в определенной степени проводят электричество, что делает такие устройства полностью ненужными.

Если статическое электричество действительно является проблемой для автомобилей, представьте, насколько больше проблема возникает в самолетах, летать с большей скоростью и с гораздо большей площадью поверхности, очищающей воздух.Возможно, вы не заметили, но у многих самолетов мало стержни из углеродного волокна или фитили , размещенные в задней части фюзеляжа, чтобы сконцентрировать статическое электричество в точке и более эффективно его разрядить. Они также помогают рассеивать электрические заряды, если в самолет поражает молния в полете. Есть несколько хороших фото фитилей на Боинг 737 на этой странице с сайта aerospaceweb.

Фото: Эта очень похожая идея для антистатической обуви гораздо более правдоподобна, потому что обувь с пластиковой подошвой действительно изолирует, и мы все время от времени получаем статические удары от дверных ручек.Идея проста: зигзагообразный узор из проводящей проволоки (красный) проходит под вашей ногой (собирая заряд с вашего тела) к некоторым разрядным щетинкам, касаясь земли на задней части обуви. Работа любезно предоставлена Бюро по патентам и товарным знакам США из патента США 3 383 559: Антистатическая обувь от Карла Остерхельда, 14 мая 1968 г.

Статика — это проблема не только для движущихся транспортных средств; это также может повлиять на перемещение человек человек. Если у вас есть напольные покрытия из синтетических волокон, вы, вероятно, получаете статический заряд каждый раз, когда идете по ним.Это не обычно беспокоиться не о чем, но это может стать проблемой, если вы работаете в офисе с чувствительным электронным или компьютерным оборудованием. Вот почему, если вы впаиваете чувствительные электронные компоненты в схему, обычно рекомендуется носить электрически проводящий браслет, чтобы безопасно переносить статическое электричество на Землю. Заводы и на рабочих местах часто используют антистатические полы (резиновые коврики или коврики) для экономии необходимость для всех носить ремни. Они выглядят такие же, как и обычные напольные покрытия, но они сделаны с хорошей долей электропроводящих углеродных волокон с точечными точками среди обычных волокон каучука или нейлона (синтетического пластика).

Изображение: Антистатические ковры имеют проводящие волокна, вплетенные в обычные непроводящие (шерстяные или синтетические). Иногда проводящие волокна проходят прямыми линиями; иногда (как здесь) они плотно оборачиваются вокруг непроводящих. Проводящие волокна могут быть сделаны из таких вещей, как медь, алюминий или стальные сплавы, завернутые в изолирующую внешнюю оболочку. Как правило, они крошечные, поэтому не портят общий вид ковра, но не настолько хрупкие, чтобы быстро изнашиваться или вызывать проблемы во время производства.Основано на информации из патента США 3639807: ковер с низким статическим давлением Томаса Б. Маккуна, Hudson Wire Co, 1972 г.

Антистатические полы продуманно спроектированы таким образом, что они безопасно рассеивают статические заряды без опасно позволяя паразитному напряжению поражать людей электрическим током в случае электрическая авария. Как они «узнают» разницу между электричеством, которое нужно остановить а электричество, которое нужно течь? В одной конструкции используются очень тонкие медные жилы, окруженные еще более тонкими пластиковыми оболочками.Если кто-то получил удар током, стоя на одной части пола, при обычном домашнем напряжении, оболочка будет достаточно толстой, чтобы остановить ток, протекающий через материал и поразивший других людей поблизости. Но статическое электричество обычно связано с гораздо более высокими напряжениями, поэтому изоляция оболочки в этом случае выйдет из строя, и любой ток безвредно уйдет через медные жилы на землю.

Фото: при обращении с хрупкими электронными компонентами примите меры против статического электричества.Заземлите свое тело (ненадолго прикоснитесь к чему-то вроде металлического радиатора или другого правильно заземленного / заземленного соединения) или наденьте антистатический браслет, если вы планируете какое-то время работать с компонентами и печатными платами. Черный провод, который вы видите внизу, идет от токопроводящей ленты на моем запястье до заземления.

Химические методы

Это физические решения проблем, вызванных статическим электричеством. электричество, но есть и химические решения. Фактически, если вы просмотреть базу данных Бюро по патентам и товарным знакам США, вы обнаружите, что подавляющее большинство антистатических «устройств» являются химическими добавки или покрытия, призванные сделать материалы менее подверженными проблемам статического электричества.

Антистатические напыляемые покрытия обычно состоят из проводящего полимера (пластика) и растворитель из деионизированной воды и спирта. Когда растворитель испаряется, остается невидимая тонкая проводящая «корка». на поверхности объекта, что предотвращает накопление статического электричества. Некоторая стирка моющие средства также содержат добавки, уменьшающие статическое растрескивание в синтетические волокна (используются в одежде из таких материалов, как полиэстер). Они работают, позволяя волокнам удерживать немного влаги, что делает их более электрически проводящими и снижает шансы статического накопления.Очень просто — и очень эффективно!

Фото: Антистатический пластик = фантастика! Вот один из способов, которым химические добавки могут сделать пластик антистатическим. В этом случае добавка состоит из полярных молекул (с неравномерным электрическим зарядом, поэтому у них есть положительный и отрицательный концы). 1) Эти молекулы (показаны здесь красным) мигрируют на поверхность пластика своими отрицательными концами вверх. 2) Вода в атмосфере (h3O, показана синим) также имеет полярные молекулы, положительные концы которых притягиваются к отрицательным концам добавки.3) Влага образует тонкую электропроводящую пленку, которая действует как антистатическое покрытие.

Трубопроводы и шланги — еще одно место, где статическое электричество может вызвать проблемы. Статика вызывает особую озабоченность в трубах, по которым проходят горючие химические вещества, но также может мешать вентиляции или чистке труб, где накопление статического электричества может вызвать постепенное накопление пыли и засорение. Большинство труб сейчас делают из пластика, что только усугубляет проблему. Антистатические трубы предотвращают накопление статического электричества либо за счет добавления проводящих добавок в пластик, либо за счет катушки (или линии) высокопроводящего провода. (обычно что-то вроде меди) проходит через них.Обычно они также могут быть подключены к земле через определенные промежутки времени.

Добавление добавок в пластмассы, безусловно, может решить проблему статического электричества, но может создать другие проблемы в процессе. Если, например, в качестве материала для упаковки пищевых продуктов используется пластик, любые добавки должны быть нетоксичными и безопасными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.