Защита от статического электричества

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБ ОУ ВПО «Волгоградский государственный  технический университет» 

Факультет технологии пищевых производств 

Кафедра «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по Экологии

на тему: «Защита от статического электричества» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент Нгуен Лу Тхань Тунг

группы  ИВТ-160 
 

Проверила:

доцент  Даниленко Т. И. 
 
 
 
 
 
 

Волгоград, 2011

Содержание

1. Статическое электричество 5

2. Причины возникновения статического электричества 5

3. Опасные и вредные факторы статического электричества. 7

4. Мероприятия по защите от статического электричества. 9

4.1 Общие положения 9

4.2 Отвод зарядов путем заземления 10

4.3 Рассеяние зарядов путем уменьшения удельного объемного и поверхностного электрического сопротивления 13

4.4 Нейтрализация зарядов 14

4.5 Предотвращение опасных разрядов с жидкостей 17

4.6 Отвод зарядов из газовых потоков 20

4.7 Отвод зарядов при переработке сыпучих и мелкодисперсных материалов 20

4.8 Защита футерованного и неметаллического оборудования 22

4.9 Отвод зарядов, возникающих на людях, передвижных емкостях и аппаратах 24

4.10  Отвод зарядов от вращающихся частей оборудования и ременных передач 26

Заключение 28

Список использованной литературы 29 

 

      Введение 

     Существование человека в любой среде связано  с воздействием на него и среду  обитания электромагнитных полей. В  случае неподвижных электрических  зарядов мы имеем дело с электростатическими  полями.

     Наряду  с естественными статическими электрическими полями в условиях техносферы и в  быту человек подвергается воздействию  искусственных статических электрических  полей.

     Электрические поля от избыточных зарядов на предметах, одежде, теле человека оказывают большую  нагрузку на нервную систему человека, также чувствительна к электростатическим электрическим полям и сердечно-сосудистая система организма.

     В данной контрольной работе рассмотрены  такие вопросы как причины  возникновения статического электричества, его воздействие на организм человека, а также средства защиты от статического электричества. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Статическое электричество

 

        Статическое электричество возникает  в случае нарушения внутриатомного  или внутримолекулярного равновесия  вследствие приобретения или  потери электрона. Обычно атом  находится в равновесном состоянии  благодаря одинаковому числу  положительных и отрицательных  частиц - протонов и электронов. Электроны  могут легко перемещаются от  одного атома к другому. При  этом они формируют положительные  (где отсутствует электрон) или  отрицательные (одиночный электрон  или атом с дополнительным  электроном) ионы. Когда происходит  такой дисбаланс, возникает статическое  электричество. 

        Электрический заряд электрона  - (-) 1,6 х 10-19 кулон. Протон с таким  же по величине зарядом имеет  положительную полярность. Статический  заряд в кулонах прямо пропорционален  избытку или дефициту электронов, т.е. числу неустойчивых ионов.  Кулон – это основная единица  статического заряда, определяющая  количество электричества, проходящее  через поперечное сечение проводника  за 1 секунду при силе тока в  1 ампер. 

     У положительного иона отсутствует один электрон, следовательно, он может легко принимать электрон от отрицательно заряженной частицы. Отрицательный ион в свою очередь может быть либо одиночным электроном, либо атомом/молекулой с большим числом электронов. В обоих случаях существует электрон, способный нейтрализовать положительный заряд. 

2. Причины возникновения статического электричества

 

     Электростатические  заряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электролизации.

     «Электролизация возникает при трении двух диэлектрических или диэлектрического и проводящего материалов, если последний изолирован. При разделении двух диэлектрических материалов происходит разделение электрических зарядов, причем материал, имеющий большую диэлектрическую проницаемость, заряжается положительно, а меньшую — отрицательно. Чем больше различаются диэлектрические свойства материалов, тем интенсивнее происходит разделение и накопление зарядов. На соприкасающихся материалах с одинаковыми диэлектрическими свойствами (диэлектрической проницаемостью) зарядов не образуется».

     Интенсивность образования электрических зарядов определяется различием электрических свойств материалов в материалах электрических свойств, а также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие электрических свойств, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов.

     Например, электростатические заряды образуются на кузове двигающегося в сухую погоду автомобиля, если резина колес обладает хорошими изолирующими свойствами. В результате между кузовом и землей возникает электрическое напряжение, которое может достигнуть 10 кВ (киловольт) и привести к возникновению искры при выходе человека из автомобиля — разряд через человека на землю.

     Заряды  могут возникнуть при измельчении, пересыпании и пневмотранспортировке твердых материалов, при переливании, перекачивании по трубопроводам, перевозке в цистернах диэлектрических жидкостей (бензина, керосина), при обработке диэлектрических материалов (эбонита, оргстекла), при сматывании тканей, бумаги, пленки (например, полиэтиленовой). При пробуксовывании резиновой ленты транспортера относительно роликов или ремня ременной передачи относительно шкива могут возникнуть электрические заряды с потенциалом до 45 кВ.

     Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд. Особенно велика индукционная электролизация электропроводящих объектов. Например, на металлических предметах (автомобиль и т.п.), изолированных от земли, в сухую погоду под действием электрического поля высоковольтных линий электропередач или грозовых облаков могут образовываться значительные электрические заряды.

     На  экранах мониторов и телевизоров  положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электроннолучевой трубкой.

     «В  радиоэлектронной промышленности статическое  электричество образуется при изготовлении, испытании, транспортировке и хранении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, в помещениях вычислительных центров, на участках множительной техники, а также в ряде других процессов, где применяются диэлектрические  материалы, являясь побочным нежелательным  фактором.

     В химической промышленности при производстве пластических материалов и изделий  из них также происходит образование  электростатических зарядов и полей  напряженностью 240-250кВ/м».

3. Опасные и вредные факторы  статического электричества.

 

     При прикосновении человека к предмету, несущему электрический заряд, происходит разряд последнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов небольшие и они очень кратковременны. Поэтому электротравм не возникает. Однако разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение человека, что в ряде случаев может привести к резкому движению, падению человека с высоты.

     Кроме того, при образовании заряда с  большим электрическим потенциалом  вокруг них создается электрическое  поле повышенной напряженности, которое вредно для человека. При длительном пребывании человека в таком поле наблюдаются функциональные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и других системах.

     «У  людей, работающих в зоне воздействия  электростатического поля, встречаются  разнообразные жалобы: на раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др. Характерны своеобразные «фобии», обусловленные страхом  ожидаемого разряда. Склонность к «фобиям» обычно сочетается с повышенной эмоциональной  возбудимостью».

     Установлено также благотворное влияние на самочувствие  снятия избыточного электростатического  заряда с тела человека (заземление, хождение босиком).

     Наибольшая  опасность электростатических зарядов заключается в том, что искровой разряд может обладать энергией, достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Искра, возникающая при разрядке электростатических зарядов, является частой причиной пожаров и взрывов.

     Так, удаление из помещения пыли из диэлектрического материала с помощью вытяжной вентиляции может привести к накоплению в газоходах электростатических зарядов и отложений пыли. Появление искрового разряда в этом случае может привести к воспламенению или взрыву пыли. Известны случаи очень серьезных аварий на предприятиях в результате взрывов в системах вентиляции.

     При перевозке легковоспламеняющихся  жидкостей, при их перекачке по трубопроводам, сливе из цистерны или за счет плескания жидкости накапливаются электростатические заряды, и может возникнуть искра, которая воспламенит жидкость.

     Наибольшую  опасность статическое электричество представляет на производстве и на транспорте, особенно при наличии пожаро-взрывоопасных смесей, пылей и паров легковоспламеняющихся жидкостей.

     В бытовых условиях (например, при  хождении по ковру) накапливаются небольшие  заряды, и энергии возникших искровых разрядов недостаточно для инициирования пожара в обычных условиях быта.

4. Мероприятия по защите от статического электричества.

1. Общие положения

     Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов с поверхности оборудования, перерабатываемых веществ, а также с тела человека необходимо предусматривать, с учетом особенностей производства, следующие меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов статического электричества:

  а) отвод зарядов путем заземления оборудования и коммуникаций, а также  обеспечения постоянного электрического контакта с заземлением тела человека;

  б) отвод зарядов путем уменьшения удельных объемных и поверхностных  электрических сопротивлений;

  в) нейтрализация зарядов путем  использования радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов.

  Для снижения интенсивности возникновения  зарядов статического электричества: