6-2. Elektryczność statyczna i energia elektryczna

Środki ochrony przed elektrycznością statyczną powinny eliminować możliwość elektryzacji obiektów lub, jeżeli to niemożliwe, zapewniać bezpieczne odprowadzanie ładunków el ektrycznych [A2.1], (6-2.slajd 3 ).

6-2. slajd 3

W celu odprowadzania ładunków elektryczności statycznej z metalowych i przewodzących części i urządzeń stosuje się uziemienia. Uziemianie powinno zapewnić spływ ładunków bez wystąpienia zagrożenia wybuchowego lub pożarowego. Przykład takiego uziemiania przedstawiono na 6-2. slajd 4.

6-2. slajd 4

Czasem zdarza się, że uziemienie nie spełnia roli odprowadzania ładunków elektrostatycznych do ziemi, np. jeżeli spływ ładunków występuje tylko z warstwy cieczy przylegającej do ścianek zbiornika.

Antystatyzacja polega na zmianie właściwości materiałów i substancji w celu zmniejszenia ich elektryzacji i gromadzenia się ładunków. Wprowadzenie do danej substancji odpowiedniej domieszki (tzw. antystatyka) lub naniesienie antystatyka na powierzchnię materiału (wykładziny antyelektrostatyczne) powoduje zwiększenie skrośnej lub powierzchniowej przewodności elektrycznej.

Preparacja antystatyczna objętościowa jest stosowana zwykle do cieczy , ma również zastosowanie do materiałów sypkich oraz tworzyw stałych. Przy produkcji, przetwórstwie i stosowaniu nieprzewodzących materiałów stałych oraz folii, płyt, itp. stosuje się preparację antystatyczną powierzchniową.

Powszechnie stosowana jest antystatyzacja tkanin i odzieży. Antystatyzację trwałą tkanin uzyskuje się przez odpowiedni dobór struktury włókien mieszanin tworzyw sztucznych z bawełną lub lnem. Antystatyzację okresową otrzymuje się przez preparację powierzchniową włókien w procesie produkcji. Po kilkunastu praniach (co najmniej 10) właściwości antystatyczne okresowe zanikają i tkaniny podlegają znowu elektryzacji. Powszechna jest również antystatyzacja doraźna, uzyskiwana przez płukanie tkanin i odzieży.

Zwiększanie wilgotności powietrza jest skutecznym środkiem ochrony przed gromadzeniem się ładunków elektrostatycznych tylko na tych materiałach, które wykazują właściwości powierzchniowego adsorbowania wody. Dla materiałów niehigroskopijnych, np. większości typowych tworzyw sztucznych, ten środek ochrony jest nieskuteczny.

Zwiększenie wilgotności względnej powietrza (co najmniej do 70%) dokonuje się poprzez nawilżanie pomieszczeń lub stanowisk produkcyjnych (nawilżanie miejscowe).

Neutralizatory ładunku służą do eliminacji ładunków elektrostatycznych występujących na powierzchniach płaskich lub walcowych, pasów napędowych itp. poprzez ich neutralizację zjonizowanym powietrzem. Neutralizatory ładunku mogą działać w sposób bezpośredni, wytwarzając jony w bezpośredniej bliskości deelektryzowanej powierzchni, lub z wymuszonym nadmuchem zjonizowanego powietrza. Ze względu na rodzaj źródła ładunku neutralizatory dzielą się na wysokonapięciowe, indukcyjne i radioizotopowe. Możliwe są też rozwiązania kombinowane.

W neutralizatorach wysokonapięciowych wykorzystuje się do wytwarzania jonów zjawisko ulotu przy elektrodach ostrzowych, zasilanych wysokim napięciem przemiennym o częstotliwości 50 Hz, napięciem stałym lub napięciem o zwiększonej częstotliwości. Neutralizator wytwarza ładunki obydwu znaków. Większa ruchliwość jonów ujemnych zapewnia deelektryzację powierzchni naładowanych dodatnio.

Źródłem jonów w neutralizatorach indukcyjnych jest wyładowanie w polu wytworzonym przez ładunki elektrostatyczne gromadzące się na danym obiekcie. W neutralizatorach radioizotopowych wykorzystuje się do jonizacji powietrza promieniowanie jądrowe pierwiastków promieniotwórczych.

Ekranowanie elektrostatyczne polega na umieszczaniu uziemionej siatki metalowej na powierzchniach izolacyjnych w celu zmniejszenia natężenia pola elektrycznego na stanowisku pracy.

Zmiany procesów technologicznych umożliwiające eliminację zagrożeń to:

• zmniejszenie szybkości procesów, np. zmniejszenie szybkości przepływu cieczy,
• zwiększenie pojemności obiektów względem ziemi,
• korekta procesów w celu pozbycia się źródeł generacji ładunków, np. eliminacja rozbryzgiwania cieczy, pylenia materiałów sypkich,
• prowadzenie procesów w atmosferach obojętnych, np. nie zagrożonych wybuchem,
• dobór tworzyw na wykładziny, konstrukcje maszyn i urządzeń produkcyjnych w celu zmniejszenia elektryzacji stykających się z nimi obiektów oraz materiałów.