Προστασία ESD στις παραγωγικές διαδικασίες
Ηλεκτροπληξία σε ένα άτομο μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε στατικό ηλεκτρισμό.
ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ — πρόκειται για ηλεκτρισμό τριβής, που προκύπτει λόγω του φυσικού φαινομένου της ηλεκτροδότησης κατά την τριβή ενός διηλεκτρικού και ενός αγωγού, όταν τα διηλεκτρικά τρίβονται μεταξύ τους, όταν ένα διηλεκτρικό κατακερματίζεται, όταν ένα διηλεκτρικό χτυπιέται, όταν σπάει.
Η διαδικασία συσσώρευσης και εξαφάνισης φορτίων από τον στατικό ηλεκτρισμό συμβαίνει αργά, σταδιακά. Διάκριση μεταξύ του στατικού ηλεκτρισμού που προκύπτει από την εκτέλεση διαφόρων τεχνολογικών διεργασιών και του ατμοσφαιρικού στατικού ηλεκτρισμού.
Στην πράξη, παράγεται στατικός ηλεκτρισμός:
- κατά τη μεταφορά υγρών διηλεκτρικών μέσω αγωγών.
- όταν γεμίζετε και αδειάζετε δεξαμενές με προϊόντα πετρελαίου.
- όταν μετακινείτε χαρτί σε μηχανές κοπής χαρτιού.
- στην παραγωγή κόλλας από καουτσούκ σε μίξερ κόλλας.
- κατά τη λειτουργία των μηχανών κλώσης και ύφανσης, όταν τα νήματα κινούνται σε μια μεταλλική επιφάνεια.
- όταν εργάζεστε με ιμάντες κίνησης.
- όταν τα αέρια κινούνται μέσω αγωγών.
- σε δωμάτια με πολλή οργανική σκόνη.
- σε πολλές άλλες τεχνολογικές διαδικασίες,
- όταν κάποιος φοράει ρούχα από μετάξι, μαλλί, νάιλον, λαβσάν, νάιλον κ.λπ.
Κατά τη διάρκεια των διαδικασιών παραγωγής, τα φορτία στατικού ηλεκτρισμού πρέπει να εκκενώνονται στο έδαφος ή να εξουδετερώνονται στον αέρα.
Εάν αυτό δεν συμβεί, τότε τα φορτία που συσσωρεύονται σε μεμονωμένα μεταλλικά μέρη του εξοπλισμού δημιουργούν υψηλές δυνατότητες σε σχέση με το έδαφος, οι οποίες μπορούν να φτάσουν σε τιμές αρκετών δεκάδων χιλιάδων βολτ.
Αυτό προκαλεί την εκκένωση στατικού ηλεκτρισμού μέσω του ανθρώπινου σώματος, προκαλώντας βλάβη στο νευρικό και το καρδιαγγειακό σύστημα.
Επιπλέον, τα φορτία στατικού ηλεκτρισμού καταστρέφουν τα προϊόντα, αλλοιώνουν πρώτες ύλες και υλικά και επιβραδύνουν την πρόοδο των τεχνολογικών διεργασιών.
Η εκκένωση στατικού σπινθήρα μπορεί να προκαλέσει έκρηξη ή πυρκαγιά εάν συμβεί σε εύφλεκτο περιβάλλον (καύσιμα και οξειδωτικά μέσα), γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές υλικές ζημιές και τραυματισμό.
Σε τέτοιες βιομηχανίες, είναι επιτακτική η εφαρμογή ειδικών προστατευτικών μέτρων που μειώνουν το δυναμικό του στατικού ηλεκτρισμού σε σχέση με τη γη σε ασφαλείς τιμές.
Θα πρέπει επίσης να ληφθούν μέτρα για την προστασία της προσωπικής προστασίας των ατόμων που εξυπηρετούν τέτοιες βιομηχανίες από τη συσσώρευση τελών στατικού ηλεκτρισμού.
Στις βιομηχανικές διεργασίες, για να αποτραπεί ο σχηματισμός σπινθήρων από στατικό ηλεκτρισμό, λαμβάνονται πολλά διαφορετικά τεχνικά μέτρα για τη μείωση των υψηλών ηλεκτροστατικών δυναμικών σε ασφαλείς τιμές. Αυτές περιλαμβάνουν τις ακόλουθες δραστηριότητες:
1.3 Γείωση μεταλλικών μερών του εξοπλισμού, που στις περισσότερες περιπτώσεις είναι η πιο αξιόπιστη μέθοδος προστασίας
Σε αυτή την περίπτωση, ο στατικός ηλεκτρισμός ρέει προς το έδαφος. Γείωση διάφορων δεξαμενών, δεξαμενών αερίου, αγωγών πετρελαίου, μεταφορέων άνθρακα, συσκευών εκφόρτωσης κ.λπ. πρέπει να εκτελείται σε τουλάχιστον δύο σημεία.
Τα βυτιοφόρα, τα αεροσκάφη συνδέονται με ειδικό ηλεκτρόδιο γείωσης κατά την εκφόρτωση και τον ανεφοδιασμό. Στο δρόμο τους, τα βυτιοφόρα γειώνονται με ειδική μεταλλική αλυσίδα.
Τα μεταλλικά αυτιά από ελαστικούς σωλήνες για την έκχυση εύφλεκτων ουσιών, μεταλλικές χοάνες, βαρέλια και άλλα δοχεία κατά την πλήρωσή τους πρέπει να είναι γειωμένα.
Η αντίσταση της συσκευής γείωσης σε όλες τις περιπτώσεις δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 100 ohms. Κατά κανόνα, η γείωση της προστασίας από στατικό ηλεκτρισμό συνδυάζεται με την προστατευτική γείωση του ηλεκτρικού εξοπλισμού.
2. Γενική ή τοπική ύγρανση του αέρα ή της επιφάνειας ενός ηλεκτρισμένου υλικού, που βοηθά στην εξουδετέρωση των φορτίων στατικού ηλεκτρισμού
3. Η χρήση υλικών που αυξάνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα των διηλεκτρικών
Για παράδειγμα, επικάλυψη της επιφάνειας του ιμάντα δίπλα στην τροχαλία με μια ειδική ηλεκτρικά αγώγιμη ένωση (82% αιθάλη και 18% γλυκερίνη). Η ηλεκτρική αγωγιμότητα των προϊόντων πετρελαίου αυξάνεται με την εισαγωγή αντιστατικών προσθέτων.
4. Μείωση της ικανότητας των διηλεκτρικών να ηλεκτρίζονται
Αυτό διευκολύνεται με την πλήρωση συσκευών, δοχείων, κλειστών συσκευών μεταφοράς με αδρανές αέριο, περιορισμό της ταχύτητας αερίου, υγρών προϊόντων πετρελαίου, σκόνης μέσω αγωγών, μείωση του αριθμού βαλβίδων, βαλβίδων, φίλτρων κατά μήκος αγωγών, απαγόρευση πλήρωσης εύφλεκτων και εύφλεκτων υγρών σε δοχεία με ρεύμα ελεύθερης πτώσης, αποτρέποντας τη βίαιη ανακίνηση τους κ.λπ.
5. Η χρήση ενισχυμένου αερισμού σε χώρους με μεγάλη ποσότητα οργανικής σκόνης
6. Η χρήση εξουδετερωτών στατικού ηλεκτρισμού, που είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος προστασίας σε πυρκαγιές και εκρηκτικές περιοχές
Οι πιο συνηθισμένοι είναι τρεις τύποι εξουδετερωτών:
α) Επαγωγικός μετατροπέας
Στοχεύει στη μείωση της πυκνότητας των φορτίων στατικού ηλεκτρισμού στο ρεύμα του ηλεκτρισμένου υγρού πριν αυτό ρέει έξω από τον αγωγό στη δεξαμενή και εγκαθίσταται για το σκοπό αυτό σε αγωγούς με διάμετρο 20 έως 100 mm.
β) Εξουδετερωτής Υψηλής Τάσης
Σχεδιασμένο για να εξουδετερώνει τα ηλεκτρικά φορτία σε υψηλές ταχύτητες κίνησης ηλεκτρικού υλικού. Ο ουδετεροποιητής αποτελείται από ειδική εγκατάσταση με υψηλή τάση και περιοριστές. Όταν εγκαθίσταται μια εγκατάσταση υψηλής τάσης, ο αέρας κοντά στη βελόνα του διακένου σπινθήρα ιονίζεται και τα φορτία στατικού ηλεκτρισμού εξουδετερώνονται σε αυτήν την περιοχή.
γ) Ραδιενεργός εξουδετερωτής
Σχεδιασμένο για να εξουδετερώνει τα ηλεκτρικά φορτία σε υψηλές ταχύτητες ηλεκτρισμού υλικού. Ο εξουδετερωτής δημιουργεί μια ζώνη ιονισμού αέρα λόγω άλφα ή βήτα - ραδιενεργού ακτινοβολίας, στην οποία εξουδετερώνονται τα φορτία στατικού ηλεκτρισμού.
Το κύριο μέρος του εξουδετερωτή είναι μια μεταλλική πλάκα καλυμμένη με ένα λεπτό στρώμα ραδιενεργού ουσίας και τοποθετημένη σε μεταλλικό περίβλημα, το οποίο κατευθύνει επίσης την ακτινοβολία στην επιφάνεια του ηλεκτρισμένου υλικού.
7. Η εκκένωση φορτίων στατικού ηλεκτρισμού που συσσωρεύονται σε ανθρώπους πραγματοποιείται μέσω αγώγιμων δαπέδων ή γειωμένων περιοχών, με γείωση των λαβών συσκευών, συσκευών, μηχανών και θυρών
Συνιστάται στο προσωπικό σέρβις να χρησιμοποιεί αντιστατικά (αγώγιμα) παπούτσια και ρούχα. Απαγορεύεται να φοράτε μαλλί, μετάξι, τεχνητές ίνες, καθώς και δαχτυλίδια και βραχιόλια κατά την εργασία. Για την ειδοποίηση του προσωπικού για την εμφάνιση επικίνδυνων ηλεκτροστατικών φορτίων, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται συναγερμοί στατικού ηλεκτρισμού που παρέχουν ηχητικά και οπτικά σήματα κινδύνου.
Οι εκκενώσεις ατμοσφαιρικού στατικού ηλεκτρισμού, που εκδηλώνονται με τη μορφή κεραυνού, αποτελούν ιδιαίτερο κίνδυνο για τους ανθρώπους.
Ο κεραυνός είναι μια εκκένωση στατικού ηλεκτρισμού που συμβαίνει μεταξύ των νεφών καταιγίδας και του εδάφους ή μεταξύ των νεφών.
Ο κεραυνός είναι επικίνδυνος λόγω πιθανών άμεσων χτυπημάτων και των δευτερογενών επιπτώσεών του. Σε περίπτωση άμεσων κεραυνών, είναι δυνατή η μερική καταστροφή τούβλων, σκυροδέματος, πέτρας, ξύλινων κατασκευών κτιρίων και εγκαταστάσεων, καθώς και η εκδήλωση πυρκαγιών και εκρήξεων όταν ο κεραυνός έρθει σε επαφή με εύφλεκτα και εύφλεκτα υλικά και ουσίες. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες υλικές απώλειες και να αποτελέσει απειλή για τις ζωές των ανθρώπων.
Οι δευτερεύουσες εκδηλώσεις του κεραυνού περιλαμβάνουν την εμφάνιση ηλεκτροστατικής και ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, καθώς και την εκτροπή υψηλών δυναμικών.
Και στις δύο περιπτώσεις, τα υψηλά επαγόμενα δυναμικά μπορεί να προκαλέσουν εκκένωση σπινθήρα και να προκαλέσουν πυρκαγιά ή έκρηξη εάν αυτό συμβεί σε πυρκαγιά ή εκρηκτικές περιοχές.
Η μετατόπιση υψηλών δυναμικών είναι η μεταφορά υψηλών δυναμικών σε κτίρια ή κατασκευές μέσω των αγωγών των εναέριων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, κατάλληλες για αυτές γραμμές επικοινωνίας, κατά τη διάρκεια άμεσων χτυπημάτων σε αυτά, καθώς και ως αποτέλεσμα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής κατά τη διάρκεια ενός κεραυνού στο έδαφος.
Σε αυτή την περίπτωση, εκκενώσεις σπινθήρα από ηλεκτρικές καλωδιώσεις, βύσματα, διακόπτες, συσκευές τηλεφώνου και ραδιοφώνου κ.λπ. στο έδαφος ή γειωμένα στοιχεία του κτιρίου, κάτι που είναι πολύ επικίνδυνο για τους ανθρώπους εκεί.
Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, η υπέρταση που προκύπτει από κεραυνό μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή της μόνωσης του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού, σε πιθανή βλάβη, σε μεγάλη διακοπή της παροχής ρεύματος στους καταναλωτές.
Επομένως, κάθε κτίριο και κατασκευή πρέπει να προστατεύεται από άμεσες κεραυνούς με τη βοήθεια ειδικών συσκευών — αλεξικέραυνα, και από τις δευτερεύουσες εκδηλώσεις του — τη χρήση ορισμένων ειδικών τεχνικών προστατευτικών μέτρων (που συζητήθηκαν παραπάνω).
Περισσότερα για τον κεραυνό:
Τι είναι ο κεραυνός και πώς εμφανίζεται;