СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках (ГОСТ 12.1.018-93). [1]

В основном электростатические заряды на материале, изделии или объекте — это результат:

—   прикосновения и трения;

—   переноса заряда;

—   электростатической индукции;

—   поляризации;

—   проявления фотоэффекта;

—   проявления пироэлектрического эффекта;

—   проявления пьезоэлектрического эффекта;

—   ионизации и адсорбции ионов;

—   электрохимических процессов.

Однако первичным источником электростатического заряда является трибоэлектрическое заряжение. Если две первоначально незаряженные поверхности привести в соприкосновение, произойдет перенос заряда, обычно это происходит на общей разделяющей их границе.

Если газ содержит взвешенные твердые или жидкие частицы, которые становятся заряженными при соприкосновении и последующем отделении, то может показаться, что электростатически газ заряжен. При разделении каждая поверхность уносит заряды одинаковые по величине и противоположные по знаку. Проводящие или рассеивающие объекты могут стать заряженными посредством индукции под воздействием электрического поля других заряженных объектов или проводников с высоким потенциалом. Любой объект может стать заряженным, если на нем аккумулируются заряженные частицы или молекулы. [2]

1. Настоящий стандарт устанавливает общие требования электростатической искробезопасности (см. ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ) (ЭСИБ) в целях обеспечения пожаровзрывобезопасности (см. ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ) производственных процессов, их компонентов (людей — участников процессов, производственного оборудования (см. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ)), веществ и материалов, а также окружающей среды (далее — объектов защиты).

2. Электростатическая искробезопасность должна обеспечиваться за счет создания условий, предупреждающих возникновение разрядов статического электричества, способных стать источником зажигания (см. ИСТОЧНИК ЗАЖИГАНИЯ) объектов защиты.

3. Для оценки электростатической искробезопасности объекта защиты необходимо определить:

—   электростатическую искроопасность объекта защиты;

—   чувствительность объекта защиты к зажигающему воздействию разрядов статического электричества.

4. Электростатическая искроопасность объекта защиты выражается энергией разряда статического электричества W, который может возникнуть внутри объекта или с его поверхности.

Электростатическая искроопасность объекта защиты должна определяться в соответствии с отраслевыми нормативно-техническими документами и стандартами предприятия.

5. Электростатическую искроопасность объекта защиты определяют следующие показатели:

— электростатические свойства материалов — удельное объемное электрическое сопротивление, удельное поверхностное электрическое сопротивление, относительная диэлектрическая проницаемость и постоянная времени релаксации электрических зарядов;

— геометрические параметры — данные о расположении объемного и поверхностного электрического заряда относительно заземленных электропроводных поверхностей; данные о конфигурации (форма, толщина) покрытий, пленок или непроводящих стенок, являющихся составными частями объекта защиты;

— динамические характеристики процессов — скорость относительного перемещения находящихся в контакте тел, слоев жидкости или сыпучих материалов; взаимное давление находящихся в контакте тел; интенсивность диспергирования и скорость деформации твердых тел;

— параметры, характеризующие окружающую среду, — температура (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ), давление, влажность, содержание аэрозолей или пыли (см. ГОРЮЧАЯ ПЫЛЬ), окислителей, горючих, тушащих или инертных веществ (см. ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ).

6. Чувствительность объекта защиты к зажигающему воздействию разрядов статического электричества определяется минимальной энергией зажигания веществ и материалов W_min.

7. Электростатическая искробезопасность объекта защиты достигается при условии выполнения соотношения:

W ≤ KW_min,

где W — энергия разряда, который может возникнуть внутри объекта или с его поверхности, Дж;

K — коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопасной) по ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 вероятности зажигания или принимаемый равным 0,4;

W_min — минимальная энергия зажигания, Дж.

8. За энергию разряда статического электричества допускается принимать энергию, выделяющуюся на участке искрового канала длиной l, соответствующую длине разрядного промежутка, при котором определена чувствительность объекта защиты к зажигающему воздействию разрядов статического электричества.

Для газо- и паровоздушных смесей допустимо принимать:

l ≥ 2S₀,

где S₀ — безопасный экспериментальный зазор (БЭМЗ), определяемый по ГОСТ 12.1.011*.

Для пылевоздушных смесей допускается применять длину участка, установленную по методу определения минимальной энергии зажигания в ГОСТ 12.1.044.

9. Минимальную энергию зажигания указывают в стандартах и технических условиях на вещества и материалы, а также в системах стандартных справочных данных.

10. Электростатическую искробезопасность объектов защиты следует обеспечивать снижением электростатической искроопасности (п. 5) и их чувствительности (увеличением) к зажигающему воздействию разрядов статического электричества (п. 6).

11. Снижение электростатической искроопасности объектов следует обеспечивать регламентированием показателей по п. 5 и применением средств защиты (см. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ И КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ РАБОТНИКОВ) от статического электричества в соответствии с ГОСТ 12.4.124.

12. Снижение чувствительности объектов, окружающей и проникающей в них среды к зажигающему воздействию разрядов статического электричества следует обеспечивать регламентированием параметров производственных процессов (влагосодержания и дисперсности аэровзвесей, давления и температуры среды и др.), влияющих на флегматизацию горючих сред. [1]

Литература

1. ГОСТ 12.1.018-93 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования.

2. ГОСТ Р 53734.1-2014 Электростатика. Часть 1. Электростатические явления. Физические основы, прикладные задачи и методы измерения.