Электростатические поля и загрязнение биосферы

Статическое электричество - это процесс образования, сохранения и разделения свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ и материалов или на изолированных проводниках [1].

Экспериментально установлено, что положительные заряды скапливаются на поверхности того из двух соприкасающихся (трущихся) веществ, диэлектрическая проницаемость которого больше. Если соприкасающиеся вещества имеют одинаковую диэлектрическую проницаемость, то электрические заряды не возникают.

При статической электризации напряжение относительно Земли достигает десятков, а иногда и сотен тысяч вольт. Значения токов при явлениях статической электризации составляют доли ампера (10'7-10"3 А).

Явление статической электризации наблюдается в следующих основных случаях: в потоке и при разбрызгивании жидкостей; в струе газа или пара; при соприкосновении и последующем разделении двух твердых разнородных тел (контактная электризация). Эти случаи являются базовыми для таких технологических процессов, как сушка в кипящем слое, пневмосушка и пневмотранспорт газов, паров и пыли, размол, дробление и рассев, слив, налив, перекачка, размешивание и фильтрование электризующихся жидкостей, подача мономеров и легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) в полимеризаторы и др. Опасность возникновения статического электричества проявляется в возможности образования электрической искры (пожарная опасность) и вредном действии его на организм человека, причем не только при непосредственном контакте с зарядом, но и за счет действия электрического поля Е, возникающего вокруг заряженных поверхностей. У людей, работающих в зоне воздействия электростатического поля, встречаются разнообразные жалобы: на раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др. Легкие «уколы» и «пощипывания» при работе с сильно наэлектризованными материалами негативно влияют на психику рабочих, а в определенных ситуациях могут вызвать шоковое состояние.

Вследствие этого в соответствии с [2, 3] введены допустимые уровни напряженности электростатических полей ЕПрвд ¦ Данный уровень устанавливается равным 60 кВ/м в течение 1 ч. Для Е lt; 20 кВ/м время пребывания в электростатических полях не регламентируется. Для Е = 20-60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в электростатическом поле без средств защиты зависит от конкретного уровня напряженности на рабочем месте и определяется по формуле:

Методи мідату от сівпимскосо амкпмиети

Исключение опасности разрядов статического электричества

Устраноннл аарядоо статического электричества

Замиленім

Исключение вос-

імамонлюїиих

разрядов

Исключение ус- міий аоспла-

іаиіюілймі

Пооиаімнім мектро- проеодиности диэлектриков

Повытоимо элекгро- проеодимости окру- жакмцей среды

7

\

Введение

метро- проводе- ІДИХ не- полните- лей

Ионизация воздуха с помощью нейтрализаторов

Ограничение скоростей ведения технологических процессов

Уменьшение интенсив- мости электризации

Подбор контакти руюиріх пар

Рис. 11.1.

где Ефакт - фактическое значение напряженности поля, кВ/м.

Основная величина, характеризующая способность различных материалов проводить ток, а также определяющая их способность к электризации - удельное электрическое сопротивление р (Омм).

В соответствии с [4] все вещества и материалы в зависимости от величины р (pv - объемное, ps - поверхностное) подразделяются на диэлектрические (р gt; 108 Омхм), антистатические (р = 105-108 Омхм) и электропроводящие (р lt; 105 Омхм). В соответствии с этими Правилами pv и р5 должны указываться в технологическом регламенте, а также в исходных данных при проектировании любого технологического процесса. Для практических целей необходимо брать их максимальные значения или определять экспериментально для каждого конкретного продукта.

Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности их вредного воздействия [5].

Основные методы и средства защиты от статического электричества представлены на р и с. 11.1 (по А.С. Бобкову).