3. Нормирование параметров сэ

Допустимые уровни напряжённости электростатических полей (Е_д, кВ/м) устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах (t, ч). Предельно допустимый уровень напряжённости электростатического поля устанавливается равным Е_пд = 60 кВ/м в течение времени t=1ч. При напряжённости поля менее 20 кВ/м время пребывания в нём не регламентируется. При времени воздействия поля свыше 1 ч до 9 ч величину Е_д , кВ/м определяют по формуле:

Е_д = 60/√t, (6)

В диапазоне напряжённостей поля от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания в нём персонала, без средств защиты (t_д, ч) определяется по формуле:

T_д = (60/Е)², (7)

где Е - фактическое значение напряжённости электростатического поля, кВ/м.

Контроль напряжённости электростатических полей проводится при приёме в эксплуатацию новых установок постоянного тока высокого напряжения; при вводе нового технологического процесса, сопровождающегося электризацией материалов; при организации нового рабочего места; в порядке текущего надзора за действующими электроустановками и технологическими процессами. Напряженность электростатического поля контролируется на уровне головы и груди работающих в их отсутствие, не менее 3 раз. Определяющим является наибольшее значение измеренной напряжённости. Для измерения напряжённости электростатического поля используются приборы отечественного производства ИНЭП - 20Д и ИЭЗ-П.

Средства защиты от статического электричества должны применяться в соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 «ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования». Применение средств защиты работающих обязательно в тех случаях, когда фактические уровни напряжённости или времени воздействия полей превышают значения, соответствующие формулам (6) и (7).

4. Меры борьбы со сэ

Меры защиты от искровых разрядов статического электричества направлены на предотвращение возникновения и накопления статических зарядов и на устранение уже образовавшихся зарядов. Осуществление этих мер обязательно во взрыво- и пожароопасных зонах, классов B-I, B-Ia, B-Iб, В-П, В-Па, П-I, П-П (Правила устройства электроустановок - ПУЭ, издание 6, гл., 7.3, 7.4). Вне указанных зон защиту осуществляют в тех случаях, когда статическое электричество негативно влияет на технологический процесс или представляет опасность для работающих.

В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 средства коллективной защиты от статического электричества по принципу действия делятся на следующие виды:

Заземляющие устройства; Нейтрализаторы; Увлажняющие устройства;

Антиэлектростатические вещества;

Экранирующие устройства.

Наиболее простой и часто применяемой мерой защиты является заземление оборудования, на котором могут возникать и накапливаться электростатические заряды. Заземлению подлежат все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования.

Для заземления неметаллических объектов их поверхность покрывают электропроводными эмалями или металлической фольгой и присоединяют к заземлителю. Например, трубопровод из диэлектрического материала с проводящим покрытием присоединяется к заземляющим проводникам с помощью металлических хомутов.

Обычно заземляющие устройства для защиты от статического электричества объединяют с устройствами защитного заземления электроустановок, выполняемого в соответствии с требованиями ПУЭ. Если же заземляющее устройство предназначено только для отвода в землю электростатических зарядов, то его сопротивление растеканию не должно превышать 100 Ом. Неметаллическое оборудование считается электростатически заземленным, если сопротивление любой его точки относительно контура заземления не превышает 10⁷ Ом. Агрегаты, трубопроводы, вентиляционные воздуховоды и другое оборудование, образующее технологическую линию, должны представлять собой непрерывную электрическую цепь, которая в пределах цеха при- соединяется к заземлителю не менее чем в двух точках.

Изложенные выше требования находят отражение в ведомственных правилах. Например, в соответствии с ВГШБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности» для защиты от разрядов статического электричества вся металлическая аппаратура, резервуары, газопроводы, нефтепроводы и другие устройства, расположенные как внутри помещений, так и вне их и содержащие ЛВЖ и ГЖ (легковоспламеняющиеся и горючие жидкости) должны быть заземлены.

Эстакады для трубопроводов следует в начале и в конце, а также через каждые 300 м соединять с проходящими по ним трубопроводами и заземлять. При транспортировке и наливе сжиженных углеводородных газов, ЛВЖ и ГЖ, на всем протяжении системы транспортировки должна обеспечиваться непрерывная токопроводящая цепь, замкнутая на заполняемую емкость и эстакаду. Для заземления следует использовать гибкий медный проводник сечением не менее 16 мм². Заземление передвижных объектов, подвергающихся статической электризации, осуществляется с помощью колес из токопроводящей резины, а также с помощью металлических цепей, контактирующих с землей.

Заземление выполняется во всех случаях, вне зависимости от применения других мер защиты.

Снижения уровня электростатических зарядов можно добиться путем ионизации электризующегося материала или среды вблизи его поверхности. Для этой цели применяются нейтрализаторы, которые по принципу ионизации делятся на индукционные, высоковольтные, лучевые, аэродинамические.

Для уменьшения интенсивности образования электростатических зарядов применяют меры, направленные на снижение удельного поверхностного ρ_s, или объемного ρ_v электрического сопротивления материалов. Повышение влажности воздуха до 65...70% значительно снижает ρ_s, и практически полностью устраняет электризацию гидрофильных материалов (древесина, бумага, х/б ткань). Это достигается местным или общим увлажнением воздуха в помещении, если это допустимо по условиям производства. Однако, если электризующиеся материалы гидрофобны (сера, парафин, масла), то увлажнение воздуха не дает эффекта. Снижение ρ_s гидрофобных материалов может быть достигнуто химической обработкой их кислотами или поверхностно- активными веществами. Для снижения объемного электрического сопротивления ди- электрических жидкостей (нефтепродукты, растворы полимеров) в них вводят анти- электростатические присадки АСП-1, Аккор-1, Сигбол (10-15 г на 100л), что приводит к снижению ρ_v в 1000 раз и более. Для снижения объемного электрического сопротивления твердого диэлектрика в его массу вводят антиэлектростатики: ацетиленовый технический углерод, алюминиевую пудру, графит, цинковую пыль. Например, полимер, содержащий 20% ацетиленового углерода, имеет ρ_v, на 10 порядков ниже, чем полимер с другим наполнителем.

В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 антиэлектростатические вещества должны обеспечивать снижение ρ_v материала до 10⁷ Ом х м, ρ_s до 10⁹ Ом х м. Содержание паров антистатиков в рабочей зоне не должно превышать ПДК по ГОСТ 12.1.005-88.

К коллективным средствам защиты от статического электричества можно отнести экранирующие устройства, которые обеспечивают снижение напряженности электростатического поля и количества аэроионов в рабочей зоне за счет их концентрации в ограниченном объеме вне этой зоны. Экранирующие устройства должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.

В некоторых случаях уменьшение интенсивности электризации может быть дос- тигнуто подбором материалов контактирующих пар, в результате взаимодействия ко- торых возникают заряды противоположных знаков, либо эффект электризации совсем не проявляется. Например, при трении материала, состоящего из 40% нейлона и 60% дакрона, о хромированную поверхность электризация не происходит.

Снижения интенсивности электризации можно добиться изменением параметров технологического процесса, например, уменьшая скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам, применяя нижний (а не верхний) налив-слив легковоспламеняющихся жидкостей в емкости, резервуары. Согласно ВППБ 01-04-98 не допускается наливать сжиженные углеводородные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в резервуары, цистерны и тару свободно падающей струёй.

Налив следует производить только под уровень жидкости. Трубопровод, подающий продукт, должен быть ниже уровня «мертвого» остатка жидкости в резервуаре.

При истечении жидкостей, имеющих ρ_v > 10⁹ Ом х м, в резервуары применяют релаксационные емкости, представляющие собой участок трубопровода увеличенного диаметра, находящийся у входа в приемную емкость и имеющий хороший контакт с землей, что обеспечивает стекание заряда в землю.

Для предотвращения искровых разрядов с человека необходимо уменьшить электрическое сопротивление его одежды, обуви, пола. Для изготовления специальной антиэлектростатической одежды должны применяться материалы с ρ_s < 10⁷ Ом х м. Электрическое сопротивление между токопроводящим элементом специальной анти- электростатической одежды и землей должно быть от 10⁶ до 10⁸ Ом. Специальная антиэлектростатическая обувь должна иметь электрическое сопротивление между под- пятником и ходовой стороной от 10⁶ до 10⁸ Ом.