Устройства электробезопасности - Защита от статического электричества

V. ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

18. СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ ЗАЩИТЫ

Заряды статического электричества могут возникнуть при соприкосновении или трении твердых материалов, при размельчении или пересыпании однородных и разнородных непроводящих материалов, при разбрызгивании диэлектрических жидкостей, при транспортировке сыпучих веществ и жидкостей по трубопроводам. Эти заряды вызывают нарушения технологического процесса, из-за большой напряженности электрического поля возникают сильные разряды, которые могут привести к пожарам, взрывам и, как следствие, к травмам обслуживающего персонала. Статическое электричество угнетающе действует на человека, вызывает утомление, приводит к ошибочным действиям.
Основными мерами защиты от статического электричества являются заземление металлических частей оборудования, которые могут быть электризованы, нанесение на поверхность сплошных или несплошных проводящих покрытий (пленок), применение токопроводящих полов и обуви, обеспечение утечки генерируемого заряда на заземленные части за счет увлажнения окружающей атмосферы, изменение режима технологического процесса, применение нейтрализаторов (индукционных, высоковольтных, радиоактивных).

19. ИНДУКЦИОННЫЕ НЕЙТРАЛИЗАТОРЫ

Малогабаритный нейтрализатор зарядов статического электричества в потоке жидкости (струйный) предназначен для уменьшения плотности заряда в потоке электризующейся жидкости перед истечением ее из трубопровода в резервуар (аппарат). Нейтрализатор можно применять на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, перерабатывающих органические жидкости, в том числе светлые нефтепродукты.
Нейтрализатор представляет собой полый цилиндр с коническими переходами и фланцами для крепления. В цилиндрической части находятся направляющие пластины и кассета с натянутыми вдоль оси струнами диаметром 0,15—1,18 мм. В коническом переходе со стороны входа жидкости находится рассекатель потока. Нейтрализатор монтируется непосредственно у входа в резервуар.
Действие нейтрализатора основано на явлении снижения удельного объемного электрического сопротивления органических жидкостей в сильном электрическом поле, создающемся вблизи заземленных электродов малого радиуса кривизны (струн) при омывании их электростатически заряженной жидкостью.
Наличие протяженных заземляющих электродов малого радиуса резко увеличивает эффективность отвода зарядов из потока жидкости с высоким удельным объемным электрическим сопротивлением (10п—1013 Ом-м)—жидких углеводородов и светлых нефтепродуктов. Нейтрализатор отличается простотой изготовления, отсутствием деталей и элементов, изготовленных из диэлектрических полимерных материалов, что обеспечивает возможность применения аппарата при любых температурах и давлении в процессе транспортирования по технологическим трубопроводам органических жидкостей (рабочее давление определяет толщину стенок и габариты фланцевых соединений). Нейтрализатор не требует специального обслуживания. В периоды чистки и ремонта основного оборудования (аппарата, у входа в который установлен нейтрализатор) необходимо контролировать целостность струн. Нейтрализатор предназначен для установки на трубопроводах диаметром от 20 до 100 мм.
Технические характеристики нейтрализатора приведены ниже: Длина, мм:
полная          1          1850
рабочей (цилиндрической) части         1000
Диаметр рабочей части (внутренний), мм                 100
Материал (марка стали определяется агрессивностью
среды)                                  Сталь
Эффективность (при скорости потока в трубопроводе
до 4 м/с), %.....                                 50-65

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ НЕЙТРАЛИЗАТОРЫ

Характерным представителем этой группы приборов является нейтрализатор статического электричества НСЭ-01. Он предназначен для снятия электростатических зарядов с бумажного полотна в целлюлозно-бумажной промышленности. Нейтрализатор состоит из высоковольтного блока питания и трех разрядников. При подаче на иглы разрядников высокого напряжения воздух вблизи острия иглы ионизируется. Ионы воздуха, рекомбинируя с зарядами на полотне, нейтрализуют их. Технические характеристики нейтрализатора приведены ниже.
Наибольшая ширина нейтрализуемого бумажного
полотна, мм             2520
Наибольшее напряжение на иглах разрядника, В  4500
Напряжение, В                               200
Частота, Гц ...                                 50
Потребляемая мощность, В-А               Не более 30
Габариты, мм:
блока питания                    380x300x255
разрядников                                   2770X95X55
Масса, кг:
блока питания                    15
разрядника              11
Нейтрализатор статического электричества НСЭ-01 улучшает условия труда обслуживающего персонала и повышает качество выпускаемой продукции.

РАДИОАКТИВНЫЕ НЕЙТРАЛИЗАТОРЫ

Для нейтрализации статических зарядов наряду с электротехническими методами применяется ионизация воздуха а- или БЕТА-излучениями. Из радиоактивных изотопов, выпускаемых отечественной промышленностью, наибольшее применение в радиоактивных нейтрализаторах получили плутоний-239 (239Ри), прометий-147 (147 Рт) тритий (Т).
Радиоактивные нейтрализаторы обладают хорошей стабильностью, длительным сроком службы, малыми габаритами, просты по конструкции и удобны в эксплуатации. Нейтрализатор представляет собой излучатель в специальном контейнере с блокирующим механизмом, исключающим возможность снятия прибора с технологического оборудования без предварительного закрытия заслонки, перекрывающей излучение. Нейтрализаторы бывают плоские и круглые. Основные типы нейтрализаторов HP, НСЭ, НРИ - применяются в зависимости от конкретных условий эксплуатации (заряда, скорости перемещения материала, его ширины и пр.).
Радиоактивные нейтрализаторы НР-1 — НР-6 предназначены для снятия электростатических зарядов с электризующихся материалов при переработке их на сновальных (ленточных и секционных) и ленточных машинах.
Если рядом с поверхностью заряженного продукта помещен источник а-частиц, то воздух между источником и продуктом будет ионизирован. Ионы, противоположные знаку заряда продукта, будут перемещаться к нему и нейтрализовать заряды продукта. Ионы, одноименные со знаком заряда продукта,, будут перемещаться в противоположном направлении к источнику и прикрывающий его заземленной сетке.
Источником излучения а-частиц в нейтрализаторе являются радиоактивные изотопы 239Ри и u7Pm, нанесенные на пластине. Они создают ионизационный ток (0,2—1,2) • 10~7 А на 1 см длины активной поверхности. Оптимальное расстояние от излучателя нейтрализатора до продукта 15—20 мм. Нейтрализаторы предназначены для эксплуатации в помещениях с температурой от +10 до +60 °С при влажности до 80 %, при отсутствии в воздухе паров кислот и щелочей, а также газов, вызывающих коррозию.
Радиоактивные нейтрализаторы выпускаются различных типоразмеров (табл. 1).

Таблица 1. Основные типоразмеры радиоактивных нейтрализаторов

Примечание. В нейтрализаторе НСЭ- 1000Б источник излучения ,4Рт, в остальных — 2э8Ри.

22. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ

Переносный измеритель электростатических зарядов ИЭЗ-П6 предназначен для измерения напряженности поля, поверхностной- плотности и определения знака заряда на плоских диэлектрических рулонных и листовых материалах. Он удобен для измерения потенциала зарядов на плоских поверхностях оборудования и помещений, на теле человека. Измеритель электростатических зарядов нечувствителен к загрязнениям и ионизации воздуха, электрическим помехам и может работать в труднодоступных местах.
Таблица 2. Характеристики измерительных приборов, применяемых для исследования параметров статического электричества

Технические характеристики     ИЭЗ-П6 приведены ниже.
Пределы измерения:
напряженности поля, В/см ...     0—250; 0—1000; 0—5000 поверхностной плотности зарядов,
Кл/см8                       (0-2)- 10-»
Погрешность измерения, %                   ±5%
Масса, кг                              0,8
Характеристики измерительных приборов, применяемых для исследования параметров статического электричества, даны в табл. 2.