ESD ochrana vo výrobných procesoch
V dôsledku vystavenia sa statickej elektrine môže dôjsť k úrazu elektrickým prúdom.
Statická elektrina — ide o treciu elektrinu, ktorá vzniká fyzikálnym javom elektrifikácie pri trení dielektrika a vodiča, pri trení dielektrika o seba, pri fragmentácii dielektrika, pri náraze do dielektrika, pri jeho rozbití.
Proces akumulácie a miznutia nábojov zo statickej elektriny prebieha pomaly, postupne. Rozlišujte medzi statickou elektrinou vznikajúcou pri priebehu rôznych technologických procesov a atmosférickou statickou elektrinou.
V praxi vzniká statická elektrina:
- pri preprave kvapalných dielektrík potrubím;
- pri plnení a vyprázdňovaní nádrží ropnými produktmi;
- pri premiestňovaní papiera v strojoch na rezanie papiera;
- pri výrobe gumového lepidla v mixéroch na lepidlo;
- počas prevádzky spriadacích a tkáčskych strojov, keď sa nite pohybujú na kovovom povrchu;
- pri práci s remeňovými pohonmi;
- keď sa plyny pohybujú potrubím;
- v miestnostiach s množstvom organického prachu;
- v mnohých iných technologických procesoch,
- keď človek nosí oblečenie z hodvábu, vlny, nylonu, lavsanu, nylonu atď.
Počas výrobných procesov sa musia náboje statickej elektriny vybiť do zeme alebo neutralizovať vo vzduchu.
Ak sa tak nestane, potom náboje nahromadené na jednotlivých kovových častiach zariadenia vytvárajú voči zemi vysoké potenciály, ktoré môžu dosahovať hodnoty niekoľkých desiatok tisíc voltov.
To spôsobuje výboj statickej elektriny cez ľudské telo, čo spôsobuje poškodenie nervového a kardiovaskulárneho systému.
Okrem toho výboje statickej elektriny poškodzujú výrobky, kazia suroviny a materiály a spomaľujú postup technologických procesov.
Výboj statickej iskry môže spôsobiť výbuch alebo požiar, ak k nemu dôjde v horľavom prostredí (horľaviny a oxidačné činidlá), čo môže viesť k vážnym škodám na majetku a zraneniu osôb.
V takýchto odvetviach je nevyhnutné zaviesť špeciálne ochranné opatrenia, ktoré znížia potenciál statickej elektriny vo vzťahu k zemi na bezpečné hodnoty.
Mali by sa prijať aj opatrenia na ochranu osobnej ochrany osôb slúžiacich takýmto odvetviam pred hromadením nábojov statickej elektriny.
V priemyselných procesoch sa na zabránenie vzniku iskier zo statickej elektriny prijíma mnoho rôznych technických opatrení na zníženie vysokých elektrostatických potenciálov na bezpečné hodnoty. Patria sem nasledujúce činnosti:
1.3 Uzemnenie kovových častí zariadenia, ktoré je vo väčšine prípadov najspoľahlivejším spôsobom ochrany
V tomto prípade statická elektrina prúdi do zeme. Uzemnenie rôznych nádrží, plynojemov, ropovodov, dopravníkov uhlia, vykladacích zariadení a pod. musí byť vykonaná aspoň v dvoch bodoch.
Cisternové nákladné autá, lietadlá sú pri vykladaní a dopĺňaní paliva pripojené k špeciálnej uzemňovacej elektróde. Na svojej ceste sú tankery uzemnené špeciálnou kovovou reťazou.
Kovové ušká gumených hadíc na nalievanie horľavých látok, kovové lieviky, sudy a iné nádoby pri ich plnení musia byť uzemnené.
Odpor uzemňovacieho zariadenia by vo všetkých prípadoch nemal presiahnuť 100 ohmov. Uzemnenie ochrany pred statickou elektrinou je spravidla kombinované s ochranným uzemnením elektrického zariadenia.
2. Všeobecné alebo lokálne zvlhčovanie vzduchu alebo povrchu elektrizujúceho materiálu, ktoré pomáha neutralizovať náboje statickej elektriny
3. Použitie materiálov, ktoré zvyšujú elektrickú vodivosť dielektrík
Napríklad potiahnutie povrchu remeňa priľahlého k kladke špeciálnou elektricky vodivou zlúčeninou (82 % sadzí a 18 % glycerínu). Elektrická vodivosť ropných produktov sa zvyšuje zavedením antistatických prísad.
4. Zníženie schopnosti dielektrika elektrizovať
Toto je uľahčené plnením prístrojov, nádob, uzavretých prepravných zariadení inertným plynom, obmedzením rýchlosti plynu, tekutých ropných produktov, prachu cez potrubia, znížením počtu ventilov, ventilov, filtrov pozdĺž potrubí, zákazom plnenia horľavých a horľavých kvapalín v nádobách s voľne padajúcim prúdom, zabraňujúcim ich prudkému rozvíreniu a pod.
5. Použitie posilneného vetrania v miestnostiach s veľkým množstvom organického prachu
6. Použitie neutralizátorov statickej elektriny, čo je najúčinnejší spôsob ochrany v požiarnych a výbušných priestoroch
Najbežnejšie sú tri typy neutralizátorov:
a) Indukčný menič
Jeho cieľom je znížiť hustotu nábojov statickej elektriny v prúde elektrifikačnej kvapaliny pred jej vytečením z potrubia do nádrže a na tento účel sa inštaluje na potrubia s priemerom 20 až 100 mm.
b) Neutralizátor vysokého napätia
Navrhnuté na neutralizáciu elektrických nábojov pri vysokých rýchlostiach pohybu elektrizujúceho materiálu. Neutralizátor pozostáva zo špeciálnej inštalácie s vysokým napätím a obmedzovačmi. Pri inštalácii vysokonapäťovej inštalácie sa vzduch v blízkosti ihly iskriska ionizuje a v tejto oblasti sa neutralizujú náboje statickej elektriny.
c) Rádioaktívny neutralizátor
Navrhnuté na neutralizáciu elektrických nábojov pri vysokých rýchlostiach elektrizujúceho materiálu. Neutralizátor vytvára zónu ionizácie vzduchu vplyvom alfa alebo beta - rádioaktívneho žiarenia, v ktorej sa neutralizujú náboje statickej elektriny.
Hlavnou časťou neutralizátora je kovová platňa pokrytá tenkou vrstvou rádioaktívnej látky a umiestnená v kovovom puzdre, ktorá zároveň smeruje žiarenie na povrch elektrizujúceho materiálu.
7. Odvádzanie nábojov statickej elektriny nahromadených na ľuďoch sa vykonáva pomocou vodivých podláh alebo uzemnených plôch, uzemnením rukovätí prístrojov, prístrojov, strojov a dverí
Servisnému personálu sa odporúča používať antistatickú (vodivú) obuv a odev; počas práce je zakázané nosiť vlnu, hodváb, umelé vlákna, ako aj prstene a náramky. Na informovanie personálu o výskyte nebezpečných elektrostatických nábojov by sa mali používať alarmy statickej elektriny, ktoré poskytujú zvukové a vizuálne nebezpečné signály.
Výboje atmosferickej statickej elektriny, ktoré sa prejavujú vo forme blesku, predstavujú pre ľudí mimoriadne nebezpečenstvo.
Blesk je výboj statickej elektriny, ktorý vzniká medzi búrkovými mrakmi a zemou alebo medzi oblakmi.
Blesk je nebezpečný z dôvodu možného priameho úderu a jeho sekundárnych účinkov. V prípade priameho úderu blesku je možná čiastočná deštrukcia tehál, betónu, kameňa, drevených konštrukcií budov a zariadení, ako aj vznik požiarov a výbuchov pri kontakte blesku s horľavými a horľavými materiálmi a látkami. To môže viesť k veľkým materiálnym stratám a predstavovať hrozbu pre životy ľudí.
K sekundárnym prejavom blesku patrí výskyt elektrostatickej a elektromagnetickej indukcie, ako aj vychýlenie vysokých potenciálov.
V oboch prípadoch môžu vysoké indukované potenciály spôsobiť výboj iskier a spôsobiť požiar alebo výbuch, ak k tomu dôjde v požiari alebo vo výbušnom prostredí.
Drift vysokých potenciálov je prenos vysokých potenciálov v budovách alebo konštrukciách cez vodiče nadzemných elektrických vedení, pre ne vhodné komunikačné vedenia, pri priamych zásahoch do nich, ako aj v dôsledku elektromagnetickej indukcie pri údere blesku do zem.
V tomto prípade iskrové výboje z elektrického vedenia, zástrčiek, vypínačov, telefónnych a rádiových zariadení atď. k zemi alebo uzemneným prvkom budovy, čo je pre tamojších ľudí veľmi nebezpečné.
V elektrických inštaláciách môže prepätie v dôsledku úderu blesku viesť k zničeniu izolácie elektrického zariadenia, k možnému poškodeniu, dlhému prerušeniu napájania spotrebiteľov.
Preto musí byť každá budova a stavba chránená pred priamym úderom blesku pomocou špeciálnych zariadení — bleskozvody, a z jeho sekundárnych prejavov — použitie množstva špeciálnych technických ochranných opatrení (diskutovaných vyššie).
Viac o bleskoch: