Основи охорони праці - Запорожець О.І. - 13.2.4.Технологічна небезпека і біологічна дія електростатичного поля

Під час проходження стримером розрядного проміжку струм в його каналі підтримується за рахунок ударної іонізації поблизу поверхні катода. Рух електронів вздовж вузького каналу стримера викликає його розігрівання до температури порядку тисяч градусів, коли виникає термічна іонізація і розряд переходить у форму електричної іскри - в іскровий розряд.

Небезпеку виявляють статичні заряди, що накопичуються на ізольованих металічних провідних поверхнях. У випадку перевищення пробивної напруженості електричного поля, що складає для повітряних проміжків приблизно 3-10⁶ В/м в нормальних умовах атмосфери, виникає іскровий розряд, який є причиною займання і вибуху суміші повітря з пилом, газом, парою.

Запалювальна дія залежить від енергії, що виділяється під час розряду статичної електрики, W = 0,5 СU², де С - ємкість системи, и - потенціал зарядженої поверхні системи.

У виробничих процесах можуть застосовуватись технологічні операції миття деталей струминою бензину. Під час сходження плівки бензину з гострої кромки розпилювача в результаті розділу подвійного електричного шару на розпилювальному пристрої може накопичуватись надлишковий заряд, який у випадку ненадійного заземлення всієї системи є причиною займання і вибухів суміші бензин - повітря в результаті розрядів як з розпилювача, так і з поверхні, що очищується.

Іскрові розряди з людини, на якій накопичився заряд через непровідне взуття, синтетичний одяг чи під час роботи на діелектричному покритті, також можуть стати причиною займання середовища, пошкодження обладнання, що обслуговується і т.д.

Залежності рівня радіоперешкод від частоти електромагнітних імпульсів, що генеруються коронним, стримерним та іскровим розрядами, показані на рис.13.1.

Як видно з графіків, коронний розряд з пасивних розрядників та елементів конструкції повітряного судна суттєво впливає на функціонування в діапазоні робочих частот від 0,1 до 100 МГц, причому із збільшенням частоти електростатична небезпека коронного розряду зменшується.

Стримерні розряди з діелектричних елементів конструкції повітряного судна приблизно однаково небезпечні незалежно від робочої частоти радіоелектронного обладнання.

У випадку іскрового розряду між елементами конструкції повітряного судна, що мають недостатньо надійне електричне з'єднання, також випромінюють електромагнітні коливання з частотою 100...1000 МГц, які створюють радіоперешкоди у вказаному діапазоні частот.

Як відомо, під час польоту в умовах інтенсивної електризації після посадки потенціал U_o повітряного судна відносно землі може досягати кількох десятків кіловольт. Зміна потенціалу U повітряного судна з часом t в цьому випадку описується виразом:

де: С - ємкість повітряного судна відносно землі (приблизно 100...150 нФ); - перехідний опір між повітряним судном і землею.

У відповідності з Нормами льотної придатності літаків вказаний опір не повинен перевищувати 10⁷ Ом. Однак, як показали аеродромні дослідження, перехідний опір може на 1... 2 порядки перевищувати вказане значення.

У відповідності з Нормами льотної придатності літаків вказаний опір не повинен перевищувати 10⁷ Ом. Однак, як показали аеродромні дослідження, перехідний опір може на 1...2 порядки перевищувати вказане значення.

При опорі R = 10⁸ Ом, ємкості повітряного судна 150 н Ф і U _о = 100 кВ під час пробігу по злітно-посадочній смузі протягом 30 с потенціал повітряного судна в кіловольтах знижується до рівня:

Отримане значення енергії суттєво перевищує енергію займання паливоповітряних сумішей.

Небезпеку для обслуговуючого персоналу становить також заряд на металічних і діелектричних поверхнях повітряного судна, здатний викликати розряд на людину в момент наближення робочих інструментів або заправ очного пістолета до обшивки повітряного судна, що може призвести до травми обслуговуючого персоналу або займання паливоповітряної суміші, а також до інших небезпечних наслідків.

13.2.4.Технологічна небезпека і біологічна дія електростатичного поля

Окрім небезпеки, викликаної коронним, стримерним та іскровим розрядами, електричне поле, що виникає при статичній електризації, може також суттєво впливати на характер проходження технологічних процесів, створювати передумови для травматизму і аварій, погіршувати якість виробів і т.д.

Електричне поле, що виникає на поверхні виробів в результаті статичної електризації, здійснюють відштовхуючу або притягуючи дію на оточуючі електрично нейтральні чи заряджені предмети.

Так, при виробництві паперу аркуші прилипають один до одного, притягують частинки пилу, які погіршують якість виробів. Під час роз'єднання аркушів може відбутись іскровий розряд, який призводить до травматизму. У виробництві пластмас на валках утворюються заряди, які притягують матеріал, що обробляється. В результаті присипання матеріалу до валків збільшується кількість бракованих виробів.

Притягування пилу внаслідок електризації носіїв інформації в ЕОМ або елементів автоматики може призвести до збоїв помилковим спрацюванням та іншим порушенням в роботі обчислювальних пристроїв і засобів автоматики.

В технологічних процесах обслуговування і ремонту авіаційної техніки, де застосовуються матеріали, які легко електризуються, особливо діелектричні покриття, синтетичні тканини, плівки, людина може змушено знаходитись під дією електростатичного поля підвищеної напруженості.

Співробітник виробничих підрозділів, в приміщеннях яких широко використовуються пластика, скаржаться на головний біль, появу роздратування, неприємні відчуття в області серця. Як свідчать результати наукових досліджень, наявність статичного заряду на полімерних покриттях кімнат супроводжується підвищенням рівня вмісту озону та окислів азоту в повітрі до значень, що перевищують гранично допустимі. У працюючих в сфері дії електростатичного поля при потенціалах на оброблюваних поверхнях до 12 кВ рівень захворюваності в 2... 3 рази вищий, ніж при відсутності поля.

На основі результатів експериментальних досліджень були розроблені норми допустимої напруженості електростатичного поля в залежності від часу перебування в ньому людини без засобів захисту.

Допустима напруженість електростатичного поля в кВ/м визначається за формулою:

де: Т - час в годинах в інтервалі від 1 до 9. Решту часу робочого дня людина повинна знаходитись в місцях, де напруженість поля не перевищує 20 кВ/м.