ESD zaštita u proizvodnim procesima
Strujni udar osobe može nastati kao posljedica izlaganja statičkom elektricitetu.
Statična struja — to je elektricitet trenja, koji nastaje zbog fizikalne pojave elektrifikacije za vrijeme trenja dielektrika i vodiča, kada se dielektrici međusobno trljaju, kada se dielektrik fragmentira, kada se dielektrik udari, kada se razbije.
Proces nakupljanja i nestanka naboja iz statičkog elektriciteta odvija se polako, postupno. Razlikovati statički elektricitet koji je posljedica odvijanja raznih tehnoloških procesa i atmosferski statički elektricitet.
U praksi se statički elektricitet stvara:
- pri transportu tekućih dielektrika kroz cjevovode;
- prilikom punjenja i pražnjenja tankova naftnim derivatima;
- prilikom pomicanja papira u strojevima za rezanje papira;
- u proizvodnji gumenog ljepila u miješalicama ljepila;
- tijekom rada strojeva za predenje i tkanje, kada se niti kreću po metalnoj površini;
- pri radu s remenskim pogonima;
- kada se plinovi kreću kroz cjevovode;
- u sobama s puno organske prašine;
- u mnogim drugim tehnološkim procesima,
- kada osoba nosi odjeću od svile, vune, najlona, lavsana, najlona itd.
Tijekom procesa proizvodnje, naboji statičkog elektriciteta moraju se isprazniti u zemlju ili neutralizirati u zraku.
Ako se to ne dogodi, tada nakupljeni naboji na pojedinim metalnim dijelovima opreme stvaraju visoke potencijale u odnosu na zemlju, koji mogu doseći vrijednosti od nekoliko desetaka tisuća volti.
To uzrokuje pražnjenje statičkog elektriciteta kroz ljudsko tijelo, uzrokujući oštećenje živčanog i kardiovaskularnog sustava.
Osim toga, naboji statičkog elektriciteta oštećuju proizvode, kvare sirovine i materijale te usporavaju odvijanje tehnoloških procesa.
Pražnjenje statičkog elektriciteta može uzrokovati eksploziju ili požar ako se dogodi u zapaljivom okruženju (zapaljive tvari i oksidirajuća sredstva), što može dovesti do ozbiljne materijalne štete i osobnih ozljeda.
U takvim industrijama nužno je primijeniti posebne zaštitne mjere koje smanjuju potencijal statičkog elektriciteta u odnosu na zemlju na sigurne vrijednosti.
Također treba poduzeti mjere za zaštitu osobne zaštite ljudi koji opslužuju takve industrije od nakupljanja naboja statičkog elektriciteta.
U industrijskim procesima, kako bi se spriječilo stvaranje iskri od statičkog elektriciteta, poduzimaju se mnoge različite tehničke mjere kako bi se visoki elektrostatički potencijali smanjili na sigurne vrijednosti. To uključuje sljedeće aktivnosti:
1.3 Uzemljenje metalnih dijelova opreme, što je u većini slučajeva najpouzdaniji način zaštite
U tom slučaju statički elektricitet teče prema zemlji. Uzemljenje raznih spremnika, plinskih spremnika, naftovoda, transportera ugljena, uređaja za istovar itd. mora se izvesti u najmanje dvije točke.
Kamioni cisterne, zrakoplovi spojeni su na posebnu elektrodu za uzemljenje tijekom istovara i punjenja goriva. Na putu se cisterne prizemljuju posebnim metalnim lancem.
Metalne uši gumenih crijeva za sipanje zapaljivih tvari, metalni lijevci, bačve i drugi spremnici prilikom punjenja moraju biti uzemljeni.
Otpor uređaja za uzemljenje u svim slučajevima ne smije biti veći od 100 ohma. U pravilu se uzemljenje zaštite od statičkog elektriciteta kombinira sa zaštitnim uzemljenjem električne opreme.
2. Opće ili lokalno ovlaživanje zraka ili površine materijala koji naelektrizira, što pomaže neutralizirati naboje statičkog elektriciteta
3. Primjena materijala koji povećavaju električnu vodljivost dielektrika
Na primjer, premazivanje površine remena uz remenicu posebnom elektrovodljivom smjesom (82% čađe i 18% glicerina). Električna vodljivost naftnih derivata povećava se uvođenjem antistatičkih aditiva.
4. Smanjenje sposobnosti dielektrika za naelektrisanje
To je omogućeno punjenjem aparata, spremnika, zatvorenih transportnih uređaja inertnim plinom, ograničenjem brzine plina, tekućih naftnih derivata, prašine kroz cjevovode, smanjenjem broja ventila, ventila, filtara duž cjevovoda, zabranom punjenja zapaljivih i zapaljivih tekućina. u posudama sa slobodno padajućim mlazom, sprječavajući njihovo snažno uzburkavanje itd.
5. Korištenje pojačane ventilacije u prostorijama s velikom količinom organske prašine
6. Korištenje neutralizatora statičkog elektriciteta, što je najučinkovitiji način zaštite u požarno-eksplozivnim područjima
Najčešće su tri vrste neutralizatora:
a) Indukcijski pretvarač
Ima za cilj smanjenje gustoće naboja statičkog elektriciteta u struji naelektrizirane tekućine prije njenog istjecanja iz cjevovoda u spremnik te se u tu svrhu postavlja na cjevovode promjera od 20 do 100 mm.
b) Neutralizator visokog napona
Dizajniran za neutralizaciju električnih naboja pri velikim brzinama kretanja materijala koji naelektrizira. Neutralizator se sastoji od posebne instalacije s visokim naponom i limiterima. Kada je instalirana visokonaponska instalacija, zrak u blizini igle iskrišta je ioniziran, a naboji statičkog elektriciteta neutralizirani su u ovom području.
c) Radioaktivni neutralizator
Dizajniran za neutralizaciju električnih naboja pri velikim brzinama naelektrizirajućeg materijala. Neutralizator stvara zonu ionizacije zraka zbog alfa ili beta - radioaktivnog zračenja, u kojoj se neutraliziraju naboji statičkog elektriciteta.
Glavni dio neutralizatora je metalna ploča prekrivena tankim slojem radioaktivne tvari i smještena u metalno kućište, koje također usmjerava zračenje na površinu materijala koji naelektrizira.
7. Pražnjenje naboja statičkog elektriciteta nakupljenog na ljudima provodi se pomoću vodljivih podova ili uzemljenih površina, uzemljenjem ručki uređaja, uređaja, strojeva i vrata.
Servisnom osoblju preporučuje se korištenje antistatičke (vodljive) obuće i odjeće; za vrijeme rada zabranjeno je nošenje vune, svile, umjetnih vlakana, kao i prstenja i narukvica. Kako bi se osoblje obavijestilo o pojavi opasnih elektrostatičkih naboja, treba koristiti alarme za statički elektricitet koji daju zvučne i vizualne signale opasnosti.
Posebnu opasnost za ljude predstavljaju pražnjenja atmosferskog statičkog elektriciteta koja se očituju u obliku munje.
Munja je pražnjenje statičkog elektriciteta koje nastaje između olujnih oblaka i tla ili između oblaka.
Munja je opasna zbog mogućih izravnih udara i sekundarnih učinaka. U slučaju izravnog udara groma moguća su djelomična razaranja opeke, betona, kamena, drvenih konstrukcija zgrada i objekata, kao i pojava požara i eksplozija u dodiru groma sa zapaljivim i zapaljivim materijalima i tvarima. To može dovesti do velikih materijalnih gubitaka i predstavljati opasnost za živote ljudi.
Sekundarne manifestacije munje uključuju pojavu elektrostatske i elektromagnetske indukcije, kao i otklon visokih potencijala.
U oba slučaja, visoki inducirani potencijali mogu uzrokovati pražnjenje iskre i izazvati požar ili eksploziju ako se to dogodi u požarnim ili eksplozivnim područjima.
Drift visokih potencijala je prijenos visokih potencijala u zgradama ili građevinama kroz vodiče nadzemnih elektroenergetskih vodova, pogodnih za njih komunikacijskih vodova, tijekom izravnih udara u njih, kao i kao posljedica elektromagnetske indukcije tijekom udara groma u tlo.
U tom slučaju iskre iz električnih instalacija, utikača, prekidača, telefona i radio uređaja itd. na tlo ili uzemljene elemente zgrade, što je vrlo opasno za ljude koji se tamo nalaze.
U električnim instalacijama prenapon uslijed udara groma može dovesti do uništenja izolacije električne opreme, mogućih oštećenja, duljeg prekida napajanja potrošača.
Stoga svaka zgrada i građevina mora biti zaštićena od izravnih udara groma posebnim uređajima — gromobrani, a od njegovih sekundarnih manifestacija - korištenje niza posebnih tehničkih zaštitnih mjera (raspravljeno gore).
Više o munjama: