ESD-Schutz in Produktionsprozessen
Wenn eine Person statischer Elektrizität ausgesetzt ist, kann es zu einem Stromschlag kommen.
Statische Elektrizität — Dabei handelt es sich um Reibungselektrizität, die durch das physikalische Phänomen der Elektrifizierung bei der Reibung eines Dielektrikums und eines Leiters entsteht, wenn Dielektrika aneinander reiben, wenn ein Dielektrikum zersplittert, wenn ein Dielektrikum getroffen wird, wenn es bricht.
Der Prozess der Ansammlung und des Verschwindens von Ladungen aus statischer Elektrizität erfolgt langsam und allmählich. Unterscheiden Sie zwischen statischer Elektrizität, die beim Ablauf verschiedener technologischer Prozesse entsteht, und atmosphärischer statischer Elektrizität.
In der Praxis entsteht statische Elektrizität:
- beim Transport flüssiger Dielektrika durch Rohrleitungen;
- beim Befüllen und Entleeren von Tanks mit Ölprodukten;
- beim Bewegen von Papier in Papierschneidemaschinen;
- bei der Herstellung von Gummikleber in Leimmischern;
- beim Betrieb von Spinn- und Webmaschinen, wenn sich Fäden auf einer Metalloberfläche bewegen;
- beim Arbeiten mit Riemenantrieben;
- wenn Gase durch Rohrleitungen strömen;
- in Räumen mit viel organischem Staub;
- in vielen anderen technologischen Prozessen,
- wenn eine Person Kleidung aus Seide, Wolle, Nylon, Lavsan, Nylon usw. trägt.
Bei Herstellungsprozessen müssen statische Elektrizitätsladungen in den Boden abgeleitet oder in der Luft neutralisiert werden.
Geschieht dies nicht, entstehen durch die an einzelnen Metallteilen des Geräts angesammelten Ladungen hohe Potentiale gegenüber der Erde, die Werte von mehreren Zehntausend Volt erreichen können.
Dies führt dazu, dass sich statische Elektrizität im menschlichen Körper entlädt und das Nerven- und Herz-Kreislauf-System schädigt.
Darüber hinaus beschädigen statische Elektrizitätsladungen Produkte, verderben Rohstoffe und Materialien und verlangsamen den Fortschritt technologischer Prozesse.
Statische Funkenentladung kann eine Explosion oder einen Brand verursachen, wenn sie in einer brennbaren Umgebung (Brennstoffe und Oxidationsmittel) auftritt, was zu schweren Sachschäden und Personenschäden führen kann.
In solchen Branchen ist es zwingend erforderlich, spezielle Schutzmaßnahmen zu ergreifen, die das Potenzial statischer Elektrizität gegenüber der Erde auf sichere Werte reduzieren.
Es sollten auch Maßnahmen ergriffen werden, um den persönlichen Schutz von Personen, die in solchen Industrien tätig sind, vor der Ansammlung statischer Elektrizität zu schützen.
Um die Bildung von Funken durch statische Elektrizität zu verhindern, werden in industriellen Prozessen viele verschiedene technische Maßnahmen ergriffen, um hohe elektrostatische Potenziale auf sichere Werte zu reduzieren. Dazu gehören folgende Aktivitäten:
1.3 Erdung von Metallteilen des Geräts, was in den meisten Fällen die zuverlässigste Schutzmethode ist
In diesem Fall fließt statische Elektrizität zur Erde. Erdung verschiedener Tanks, Gastanks, Ölpipelines, Kohleförderer, Entladevorrichtungen usw. muss in mindestens zwei Punkten durchgeführt werden.
Tankwagen und Flugzeuge werden beim Entladen und Betanken an eine spezielle Erdungselektrode angeschlossen. Auf ihrem Weg werden die Tanker mit einer speziellen Metallkette geerdet.
Metallohren von Gummischläuchen zum Ausgießen brennbarer Stoffe, Metalltrichter, Fässer und andere Behälter beim Befüllen müssen geerdet sein.
Der Widerstand des Erdungsgeräts sollte in jedem Fall 100 Ohm nicht überschreiten. In der Regel wird die Erdung zum Schutz vor statischer Elektrizität mit der Schutzerdung elektrischer Geräte kombiniert.
2. Allgemeine oder lokale Befeuchtung der Luft oder der Oberfläche eines elektrifizierenden Materials, die dazu beiträgt, statische Elektrizitätsladungen zu neutralisieren
3. Die Verwendung von Materialien, die die elektrische Leitfähigkeit von Dielektrika erhöhen
Beschichten Sie beispielsweise die Oberfläche des Riemens neben der Riemenscheibe mit einer speziellen elektrisch leitfähigen Verbindung (82 % Ruß und 18 % Glycerin). Durch den Einsatz antistatischer Zusätze wird die elektrische Leitfähigkeit von Erdölprodukten erhöht.
4. Verringerung der Elektrifizierungsfähigkeit von Dielektrika
Dies wird durch das Befüllen von Apparaten, Behältern und geschlossenen Transportgeräten mit Inertgas, die Begrenzung der Geschwindigkeit von Gas, flüssigen Erdölprodukten und Staub durch Rohrleitungen, die Reduzierung der Anzahl von Ventilen, Ventilen und Filtern entlang von Rohrleitungen und das Verbot des Abfüllens von brennbaren und brennbaren Flüssigkeiten erleichtert in Behältern mit frei fallendem Strahl, um deren heftige Bewegung usw. zu verhindern.
5. Der Einsatz einer verbesserten Belüftung in Räumen mit viel organischem Staub
6. Die Verwendung von Neutralisatoren statischer Elektrizität, die die wirksamste Schutzmethode in Brand- und Explosionsbereichen darstellt
Am häufigsten sind drei Arten von Neutralisatoren:
a) Induktionswandler
Ziel ist es, die Dichte der statischen Ladungen im Strom der elektrisierenden Flüssigkeit zu reduzieren, bevor dieser aus der Rohrleitung in den Tank fließt, und wird zu diesem Zweck an Rohrleitungen mit einem Durchmesser von 20 bis 100 mm installiert.
b) Hochspannungsneutralisator
Entwickelt, um elektrische Ladungen bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten von elektrisierendem Material zu neutralisieren. Der Neutralisator besteht aus einer speziellen Installation mit Hochspannung und Begrenzern. Bei der Installation einer Hochspannungsanlage wird die Luft in der Nähe der Funkenstreckennadel ionisiert und statische Aufladungen in diesem Bereich neutralisiert.
c) Radioaktiver Neutralisator
Entwickelt, um elektrische Ladungen bei hohen Geschwindigkeiten von elektrisierendem Material zu neutralisieren. Der Neutralisator erzeugt eine Zone der Luftionisierung durch Alpha- oder Beta-radioaktive Strahlung, in der statische Elektrizitätsladungen neutralisiert werden.
Der Hauptbestandteil des Neutralisators ist eine Metallplatte, die mit einer dünnen Schicht radioaktiver Substanz bedeckt ist und in einem Metallgehäuse untergebracht ist, das auch die Strahlung auf die Oberfläche des elektrisierenden Materials richtet.
7. Die Ableitung der auf Personen angesammelten statischen Elektrizität erfolgt über leitfähige Böden oder geerdete Flächen, durch Erdung der Griffe von Geräten, Geräten, Maschinen und Türen
Dem Servicepersonal wird empfohlen, antistatische (leitfähige) Schuhe und Kleidung zu tragen; Das Tragen von Wolle, Seide, Kunstfasern sowie Ringen und Armbändern ist bei der Arbeit verboten. Um das Personal über das Auftreten gefährlicher elektrostatischer Aufladungen zu informieren, sollten Alarme für statische Elektrizität verwendet werden, die akustische und visuelle Gefahrensignale liefern.
Eine besondere Gefahr für den Menschen stellen Entladungen atmosphärischer statischer Elektrizität dar, die sich in Form von Blitzen äußern.
Ein Blitz ist eine Entladung statischer Elektrizität, die zwischen Gewitterwolken und dem Boden oder zwischen Wolken auftritt.
Blitze sind aufgrund möglicher direkter Einschläge und ihrer Sekundäreffekte gefährlich. Bei direkten Blitzeinschlägen ist eine teilweise Zerstörung von Ziegel-, Beton-, Stein- und Holzkonstruktionen von Gebäuden und Anlagen sowie die Entstehung von Bränden und Explosionen bei Kontakt des Blitzes mit brennbaren und brennbaren Materialien und Stoffen möglich. Dies kann zu großen materiellen Verlusten führen und eine Gefahr für das Leben von Menschen darstellen.
Zu den sekundären Erscheinungsformen von Blitzen zählen das Auftreten elektrostatischer und elektromagnetischer Induktion sowie die Ablenkung hoher Potentiale.
In beiden Fällen können hohe induzierte Potenziale zu Funkenentladungen und Bränden oder Explosionen führen, wenn diese in Brand- oder Explosionsbereichen auftreten.
Die Drift hoher Potentiale ist die Übertragung hoher Potentiale in Gebäuden oder Bauwerken durch die Leiter von Freileitungen, die für sie geeignet sind, Kommunikationsleitungen, bei direkten Einschlägen in diese sowie als Folge elektromagnetischer Induktion bei einem Blitzeinschlag Boden.
In diesem Fall kommt es zu Funkenentladungen aus elektrischen Leitungen, Steckern, Schaltern, Telefon- und Funkgeräten usw. auf den Boden oder geerdete Gebäudeteile treffen, was für die dortigen Personen eine große Gefahr darstellt.
In Elektroinstallationen kann die durch einen Blitzeinschlag entstehende Überspannung zur Zerstörung der Isolierung elektrischer Geräte, zu möglichen Schäden und zu einer längeren Unterbrechung der Stromversorgung der Verbraucher führen.
Daher muss jedes Gebäude und Bauwerk durch spezielle Vorrichtungen vor direkten Blitzeinschlägen geschützt werden – Blitzableiter, und von seinen sekundären Erscheinungsformen – der Einsatz einer Reihe spezieller technischer Schutzmaßnahmen (oben besprochen).
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