Охорона праці - Навчальний посібник (Грибан В. Г., Негодченко О. В.)

4.9. захист від статичної та атмосферної електрики

 

4.9.1. Статична електрика та захист від неї

Статична електрика - особливий вид зарядів, що виникають при терті двох діелектриків або діелектрика і провідника. При терті двох діе­лектриків на одному з них, що має вищі діелектричні характеристики, виникає позитивний, а на іншому, з іншими діелектричними властивос­тями, - негативний заряд. Такі заряди виникають при терті твердих діеле­ктриків (пластмаси, синтетичні і вовняні тканини, гумові матеріали, суха деревина, сухе зерно, папір тощо), рідких (нафтопродукти, спирти, ети­ловий ефір тощо) і газоподібних (сухе повітря та газоподібні суміші то­що). Ці заряди можуть виникати при заправці незаземлених резервуарів і цистерн рідкими діелектриками, транспортуванні нафтопродуктів по гу­мових шлангах, перевезенні бензину в незаземлених автоцистернах і зли­ванні з них, випусканні повітря чи газів з ресиверів або пневмосистем, пневмотранспортуванні сухого зерна, борошна, механічній обробці плас­тмаси, терті гумових шин об асфальт та в інших випадках.

Заряди статичної електрики мають властивості накопичуватися на окремих об' єктах. Так, при заповненні бензином резервуара методом па­даючого струменя заряд може досягти 18000-20000 В, а на тілі людини, ізольованої від підлоги, 7000 В і більше. Нагромадження заряду призво­дить до іскрових розрядів.

Іскрові розряди статичної електрики пожежо- і вибухонебезпечні. Іс­кра від потенціалу на тілі людини може досягти 2,5-7,9 мДж, що достат­ньо для спалаху багатьох речовин (парів ацетону, метану, оксиду вуглецю і інших).

Згідно з Правилами захисту від статичної електрики електростатична безпека вважається задовільною, якщо максимальна енергія зарядів не перевищує 40\% мінімальної енергії спалаху речовини.

Іскрові розряди статичної електрики викликають відчуття уколу чи незначного поштовху, які самі по собі не становлять небезпеки для лю­дини, оскільки сила струму дуже мала. Однак, враховуючи несподіва­ність такого розряду, у людини може виникнути переляк, що може при­звести за небезпечних обставин до нещасного випадку.

Систематичний вплив статичної електрики на тіло людини викликає порушення фізіологічних процесів, функціональні розлади центральної нервової системи, органів кровообігу. Відповідно до ГОСТ 12.10.4584 гранична допустима напруженість електричного поля на робочих місцях не повинна перевищувати 60 кВ/м, якщо час впливу не перевищує 1 го­дини.

Основні засоби захисту від статичної електрики полягають у відве­денні зарядів у землю (заземлення цистерни з паливом, компресорних та котельних установок, трубопроводів), запобіганні виникненню та нако­пиченню статичної електрики, її нейтралізації.

Зменшенню заряду статичної електрики сприяє: підвищення волого­сті повітря до 70\%, напилення на діелектричній поверхні електропровід­них плівок, добавка до нафтопродуктів спеціальних присадок (АСП-1, СИГБОЛ та ін.), що знижують електричний опір у 1000 разів і більше.

Графіт, сажа, металевий порошок, що додаються до виготовлення гуми, знижують заряди статичної електрики. В окремих випадках статич­ну електрику нейтралізують за допомогою спеціальних приладів - іоніза­торів.

Працюючим у вибухонебезпечних приміщеннях рекомендується ко­ристуватись антистатичним взуттям, їм забороняється носити синтетич­ний одяг; підлогу таких приміщень вкривають антистатиками.

 

4.9.2. Атмосферна електрика та захист від неї

Атмосферна електрика - особливий вид електричних зарядів, що нагромаджуються і розподіляються на хмарах внаслідок аеродинамічних і термічних процесів в атмосфері.

Блискавка - електричний розряд в атмосфері між зарядженими хма­рою і землею, між хмарами, що мають різнойменний заряд. Довжина ка­налу блискавки може досягти кількох кілометрів з потенціалом від 106 до 109 В. Внаслідок розряду на землю по каналу блискавки протікає струм силою до 230-250 кА, створюючи температуру більш як 30 000 °С. Такі розряди мають високу пожежну небезпеку. Щосекунди земну кулю ура­жують в середньому більше 100 блискавок. Питома вага пожеж, що ви­никають від ураження блискавками, складає біля 1\%. Розрізняють пер­винні (прямий удар) і вторинні прояви блискавки.

Прямий удар блискавки - це безпосередня дія блискавки на будівлю, споруду, тварину, людину, дерево, що супроводжується електричним, те­пловим та механічним ефектами.

Вторинний прояв характеризується появою наведених потенціалів під час близьких розрядів блискавки на металевих елементах конструк­цій, в незамкнутих металевих контурах, які можуть викликати іскріння всередині будівель, споруд і тим самим ініціювати пожежу чи вибух.

Блискавкозахист - це система захисних заходів від блискавок, які га­рантують безпеку людей, збереження будівель і споруд, обладнання та матеріалів від вибухів, загорання й руйнування. Найпростішими і надій­ними способами захисту від блискавки є створення блискавковідводів (громовідводів). Вони бувають стержневі, тросові (антени), сітчасті і комбіновані.

За рівнем блискавкозахисту будівлі і споруди поділяються на три ка­тегорії, що визначається, головним чином, класом вибухонебезпечності згідно з ПУЕ.

До першої категорії належать будівлі та споруди з вибухонебезпеч­ними зонами класів В-0, В-1, В-20, В-21. В них зберігаються чи знахо­дяться легкозаймисті та горючі речовини, здатні утворювати газо-, пило-, пароподібні суміші, які можуть вибухнути за наявності іскри.

Друга категорія включає будівлі та споруди (класи В-2 В-21),в яких пароподібні суміші можуть з'явитися лише у разі аварії чи порушення технологічного процесу. Сюди же належать склади з вибухонебезпечни­ми матеріалами, горючими та легкозаймистими рідинами.

До третьої категорії належать будівлі та споруди з пожежонебез-печними зонами класів П-1, П-2 та П-2а, зовнішні технологічні установ­ки, відкриті склади горючих речовин, димові труби підприємств і котель­них, башти та вишки різного призначення висотою 15 м і більше.

Будівлі та споруди першої і другої категорій необхідно захищати як від прямих ударів блискавки, так і від вторинних її проявів; третьої - як правило, лише від прямих ударів блискавки.

Будь-який блискавковідвід складається з блискавкоприймача, який безпосередньо сприймає удар блискавки; несучої опори, на якій розташо­вують блискавкоприймач; струмопроводу, яким струм блискавки стікає на землю; заземлювача, який забезпечує розтікання струму блискавки в землі.

Блискавкоприймачі виготовляють зі сталі довжиною 1-1,5 м і пло­щею поперечного розрізу не менше 100 мм .

Струмопроводи виготовляють зі стального дроту діаметром не мен­ше 6 мм.

Заземлювачі роблять з металевих труб, кутників або стержнів анало­гічно до заземлювачів електроустановок.

Зона захисту громовідводу - це частина простору, всередині якого будівлі, споруди та інші об' єкти захищені від ударів блискавки з певним рівнем надійності 95\% (тип Б) і понад 99\% (тип А). Розкид зони захисту блискавковідводу визначають за спеціальними формулами.

Захист від електростатичної індукції (вторинний прояв блискавки) здійснюється приєднанням устаткування до заземлювача для відведення електростатичних зарядів в землю. Захист від занесення високих потенці­алів у будівлю здійснюється приєднанням до заземлювача металоконст-рукцій. Перемички між металоконструкціями в місцях їхнього зближення менше ніж на 10 см зварюють, щоб уникнути проявів електромагнітної індукції та іскри.

Заходи безпеки при проявах атмосферної електрики здійснюються таким чином:

у приміщенні: зачинити кватирки і вікна; відімкнути непотрібне освітлення і радіотрансляційну мережу; не перебувати поруч із трубами центрального опалення, заземлення, телефоном (ближче 1 м);

поза приміщенням: не шукати укриття поруч з лінією електропе­редач, місцями розміщення блискавковідводів і високих поодиноких де­рев, спорудами, щитовими і трансформаторними підстанціями;

не перебувати у водоймах під час грози;

не їздити верхи і т. п.