Файл: Гармаза_Охрана труда. 2013.pdf

минуту.

Помощь оказывается в такой последовательности: после двух глубоких вдуваний в рот или нос делается 15 надавливаний на грудную клетку, затем опять два вдувания и 15 надавливаний и т. д.

Искусственное дыхание и закрытый массаж сердца выполняют до прибытия медицинской помощи или до полного восстановления дыхания

иработы сердца.

5.Электризация веществ. Возникновение статического электричества. Факторы, определяющие интенсивность электризации

Статическое электричество – это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов изделий или на изолированных проводниках.

Электризация определяется природой вещества. Все вещества можно разделить на три группы:

1)проводники (удельное электрическое сопротивление v < 106 Ом см). Время релаксации (рассеивания) электрического заряда t < 10 сек. Такие вещества электризоваться не способны. Это металлы, сажи, электролиты;

2)антистатические вещества ( v < 1010 Ом см). Время релаксации электрического заряда t до 1 сек. Эти вещества электризоваться не способны, но и заряд другого тела через них отведен быть не может. Это – бумага, древесина, стекло и др.;

3)диэлектрики ( v > 1010 Ом см). Время рассеивания заряда t более 106–

ства способны электризоваться.

Процесс электризации относится к поверхностным явлениям. На поверхности раздела двух веществ (сред) возникает двойной электрический слой, для твердых тел – за счет контактной разности потенциалов, для жидкостей – за счет взаимного притяжения ионов жидкости и воздуха. Возникающий двойной электрический слой в этом случае называется адсорбционным двойным элек-

трическим слоем.

Если на поверхности раздела двух твердых тел присутствует влага, то возникает электролитический двойной электрический слой.

Процесс генерации зарядов статического электричества начинается вмомент отрыва контактирующих поверхностей одна отдругой (рис.16).

214

v

Iи

Iо

Рис. 16. Схема электрических явлений при разделении поверхностей контакта твердых тел:

v – скорость разделения поверхностей; Iо – ток, обусловленный омической проводимостью разделяющихся поверхностей; Iи – ток ионизации

в зазоре между разделяющимися поверхностями

Будет ли на поверхностях статическое электричество зависит от того, что будет происходить быстрее, генерация или рассеивание.

Преимущественно рассеивание происходит за счет проводимости материалов, среды, но в реальных условиях рассеивание может происходить и за счет газового разряда.

Интенсивность электризации зависит: от скорости разделения двойного электрического слоя (скорость движения, перемещения), электрического состояния контактирующих поверхностей (соотношения диэлектрических постоянных), процесса заряжения за счет ориентации диполей (чем выше коэффициент трения, тем электризация выше), площади контакта (чем меньше частицы, тем больше их поверхность и выше электризация), влияния внешнего электрического поля (заряжение по индукции).

В производственных условиях накопление зарядов статического электричества происходит в следующих случаях:

при наливе электризующихся жидкостей (этилового эфира, сероуглерода, бензола, бензина, толуола, этилового и метилового спирта) в незаземленные резервуары, цистерны и другие емкости. Электростатический потенциал достигает 18 000–20 000 В (при свободном падении струи жидкости в наполняемые сосуды и большой скорости истечения жидкостей);

во время протекания жидкостей по трубам, изолированным от земли, или по резиновым шлангам (с увеличением скорости истечения жидкости величина заряда увеличивается);

при выходе из сопел сжиженных или сжатых газов, особенно если в них содержится тонко распыленная суспензия или пыль;

во время перевозкижидкостей внезаземленныхцистернахибочках;

при фильтрации через пористые перегородки или сетки;

при очистке тканей, загрязненных диэлектрическими жидкостями, и тому подобных процессах;

при движении пылевоздушной смеси в незаземленных трубах и аппаратах (пневмотранспорте, при размоле, просеивании, аэросушке, процессах в кипящем слое и т. п.);

215

в процессах перемешивания веществ в смесителях;

при механической обработке пластмасс (диэлектриков) на станках и вручную;

во время трения трансмиссионных ремней (прорезиненных и кожаных диэлектриков) о шкивы. Электростатический потенциал достигает порядка

70 000–80 000 В;

от трения шлифовальной шкурки (ленточно-шлифовального станка) о шкивы, утюжок и обрабатываемый материал;

от трения диэлектриков между собой.

Заряды статического электричества могут накапливаться и на людях, особенно при пользовании обувью с не проводящими электрический ток подошвами; одеждой и бельем из шерсти, шелка и искусственных волокон; при передвижении по непроводящему покрытию пола и при выполнении ряда ручных операций с веществами-диэлектриками, например на отделочных работах, резке пенополистирола и др. Исследованиями доказано, что потенциал изолированного от земли человеческого тела может достигать 7000 В и более.

6. Оценка опасности разрядов статического электричества. Методы защиты от статического электричества

Статическое электричество может нарушать технологические процессы, создавать помехи в работе электронных приборов автоматики и телемеханики, приводить к порче или разрушению материалов, коррозии металлов, ухудшению свойств смазочных масел и т. д.

Физиологическое действие статического электричества зависит от освободившейся при искровом разряде энергии и может ощущаться в виде слабого, умеренного и сильного укола или толчка. Эти уколы и толчки не опасны, так как сила тока разряда статического электричества ничтожно мала. Но такое воздействие может привести к тяжелым несчастным случаям вследствие рефлекторного движения вблизи не огражденных движущихся частей, падения с высоты и др. Длительное действие зарядов статического электричества (например, при ручных операциях) может оказать вредное влияние на здоровье работающих и вызвать ряд заболеваний, особенно нервной системы.

Основная опасность электризации в производственных процессах заключается в возможности воспламенения горючих смесей искровыми разрядами.

Условием воспламенения взрывоопасной смеси искрой разряда статического электричества является превышение энергии, выделяющейся при искровом разряде, минимальной энергии, необходимой для воспламенения смеси.

Воспламеняющая способность искровых разрядов зависит от их энергии W, Дж, которая может быть рассчитана по формуле

216

где С – электрическая емкость заряженной поверхности, Ф; U – потенциал заряженной поверхности, В.

Искровые разряды с поверхности диэлектрика не представляют большой опасности, так как разряжающаяся емкость мала и энергия разряда мала.

При разряде с поверхности диэлектрика энергию разряда можно определить лишь экспериментально, так как разряжается не вся заряженная поверхность диэлектрика, а лишь небольшой участок малой емкости, для которого напряженность электростатического поля достигла пробивного значения. Для воздуха эта величина составляет около 30 кВ/м.

Наибольшую опасность представляют разряды с проводящих тел, так как их электрическая емкость очень велика.

Минимальная энергия искрового разряда, необходимая для воспламенения паро-, газо- и пылевоздушных смесей приведена в табл. 30.

Таблица 30

Минимальная энергия искрового разряда, необходимая для воспламенения паро-, газо- и пылевоздушных смесей

Методы защиты от статического электричества. Методы защиты от статического электричества можно сгруппировать по следующему принципу:

уменьшение интенсивности генерации зарядов;

рассеивание зарядов за счет проводимости материала, проводимости окружающей среды;

создание условий, исключающих электростатический разряд;

217

создание условий, исключающих воспламенение.

Уменьшение интенсивности генерации зарядов может быть достигнуто:

за счет уменьшения скоростей разделения; за счет применения материалов, дающих электризацию разных знаков; за счет уменьшения поверхностей контакта.

Рассеивание электростатических зарядов путем уменьшения электри-

ческого сопротивления материала достигается:

методом увлажнения, при этом влажность окружающей среды должна быть выше влажности материала, а материал должен адсорбировать влагу;

антистатической обработкой материалов. Проводимость повышается за счет веществ, дающих носителей электрических зарядов вне зависимости от внешних условий (добавки к топливу, лакам, клеям и т. д.); введением проводящих наполнителей (сажи, металлы). Недостаток этого метода – меняются свойства материалов;

антистатической обработкой поверхности материалов веществами, которые сами не проводящие, но способствуют сорбции влаги на поверхности.

Для рассеивания электростатических зарядов путем увеличения проводимости окружающей среды применяют нейтрализаторы статического электричества: индукционные; высоковольтные на напряжения 5–10 кВ; радиоизотопные.

Наиболее эффективны α-ионизаторы. Выпускаются серийно, пожаро- и взрывобезопасны.

Создание условий, исключающих электростатические разряды, достига-

ется путем заземления оборудования с целью не допустить накопления зарядов на проводящем объекте. На процесс электризации заземление оборудования повлиять не может.

Создание условий, исключающих воспламенение, достигается путем уда-

ления образующихся взрывоопасных смесей системами вентиляции и аспирации.

Заземление технологического оборудования является наиболее простым

инадежным способом защиты от статического электричества. Оборудование

считается электростатически заземленным, если сопротивление утечке тока не превышает 106 Ом.

Заземляются смесители, красконагнетательные бачки, газо- и воздухопроводы воздушных и газовых компрессоров, пневмосушилки, воздухопроводы пневмотранспорта (особенно синтетических материалов), сливоналивные устройства, резервуары, емкости и другие аппараты и устройства, в которых возникают опасные потенциалы статического электричества.

Резиновые шланги с металлическими наконечниками, предназначенные для налива в цистерны, бочки, бутылки и т. п., заземляют медным многожильным проводом, обвитым по шлангу снаружи с шагом 10 см или пропущенным изнутри, с припайкой одного конца к металлическим заземленным частям продуктопровода, а другого – к наконечнику шланга. Аналогичное заземление должно быть у шлангов между красконагнетательными бачками и воздухопроводами и между красконагнетательными бач-

218